BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究

 

BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究

         BIM技术被广泛的应用在建筑领域的设计阶段、施工阶段以及建成后的维护和管理阶段，现在已经成为设计和施工单位承接项目的必要能力，受到了广泛的重视。目前  BIM 技术专业咨询公司已经出现，发展势力非常活跃，为中小企业应用  BIM 技术提供了强有力的支持。

1 BIM 技术概述

BIM是  Building Information Modeling  的英文缩写，代表的是建筑信息模型，近几年来，它作为一种新型的数字化技术被广泛的运用在建筑行业中，推动了建筑行业的巨大变革。

BIM技术在运用上是将三维数字技术作为基础，在此基础之上集成了建筑工程项目中各式各样的相关信息的一种工程数据模型， BIM 技术可以对工程项目设施实体和功能特性进行数字化表达。完善的信息模型可以将建筑项目在不同周期的数据、资源以及过程连接起来，能够将完整的工程对象描述出来，能够方便的被各个建筑项目参与方使用。 BIM 信息模型具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命周期中动态的工程信息创建、管理和共享。建筑信息模型同时又是一种应用于设计，建造，管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。

BIM技术具备可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性、完备性、关联性、一致性的特点，从而可以方便进行更好的沟通、讨论与决策，减少不合理变更方案或问题变更方案。

2 BIM 技术在住宅建筑设计的应用

2.1  前期模拟设计

在设计住宅建筑之前，为了能够设计出最为满意的方案，需要进行前期的模拟设计。 BIM 技术应用在建筑设计中是虚拟的，施工之前在 BIM 上面将施工过程、内容、方案进行比对，并对整个过程进行模拟，通过比对模拟，从中发现在设计方面存在的问题，并对问题进行分析，找出解决的对策，在 BIM 的基础之上进行改进，对施工过程进行控制，不断的调整，直到达到最令人满意的状态。例如，住宅大楼的设计，在设计前期，用  BIM 技术将住宅建筑的整体效果图展现出来，从图示找出工程的难点和特点，对基础底板大体积混凝土流水段进行划分，设置钢结构整体模型，对设计的住宅小区的高度以及选址位置的阳光强度和阴影强度进行测量，保证住宅建筑设计的合理性。

2.2  动态控制设计

在对住宅建筑进行施工时，可以利用 BIM 技术实现对住宅建筑设计的控制。在模拟施工的过程中，可以将整个过程的信息收集起来，并利用 BIM 进行分析，对不足之处做改进。利用之前设计好的住宅建筑方案以及收集的相关信息，将它们应用在住宅小区建筑的设计之上，分析各类原材料资源的使用状况，住宅小区的采光条件，技术人员可以根据反馈的结果调整建筑方案，从而实现信息的交换，保证后期工程可以成功开展。对住宅建筑设计的整个过程都能够通过 BIM 模型模拟出来，模拟的过程可以更具需求更改设施、更改位置、更改设计方案、更好建筑材料，整个过程是动态的，技术人员可以实现对整个住宅建筑设计的控制。

2.3  可持续发展中的设计

建筑工程在建设时是否具备可持续性，是最终是否能够保证整个工程项目的综合效益的关键。专业的技术人员可以运用 BIM 技术上，将人们对于建筑住宅的总体方位、总体构架的构想设计成模型，在这个过程中采用科学的方法来描绘建筑的过程，并运用  3D 、 4D 模型进行权衡，在设计的阶段，充分考虑环境、经济、社会效益的可持续发展。譬如 :  利用   Ｒ EVIT 工具模拟出建筑住宅所建地区的地质环境、植被分布，模拟大强度风雨雪来测验建筑的稳定性，模拟冬夏两季的阳光强度，加上一定的风土韵味设计，并采用户主的意见对住宅进行合理的规划，以此来协调人、环境、经济的关系，实现可持续发展。

3 BIM 技术在住宅建筑设计中的应用趋势

BIM技术在美国到欧美、日本、新加坡等发达国家的应用比较广泛，在我国目前还处于起步的阶段，但 BIM 技术的科学性、数字化决定了其未来应用前景的广阔性。为了推动 BIM 技术的发展，国家、企业都付出了诸多精力。

BIM 技术在住宅建筑设计的应用前景广阔首先体现在国家方面，国家将这项技术作为重要的战略部署内容，并要求与之相关的部门制定出应用 BIM 技术的标准，督促完善各类模型，同时，为了保障 BIM 市场的规范，还需要建立健全相关法律法规，在 BIM 技术的实践中，政府应该大力支持它的发展，提供资金、人力物力作为 BIM 技术的保障，以此，来调动起人们的积极性并实现 BIM 技术的推广。

BIM技术在住宅建筑技术上的应用前景在企业方面的体现为 :  建筑设计公司的相关设计人员首先需要明确 BIM 技术对建筑设计以及企业发展的重要程度，在实际操作的过程中，企业负责人应该向员工宣传生产、研究、学习相结合的观点，将大学以及研究机构的作用充分发挥出来，并将其作为 BIM 技术发展应用的平台，为 BIM 技术的应用奠定良好的基础。除此之外，为了更好的推广应用 BIM 技术，企业还要安排专业人员对员工进行教育培训，促进他们对 BIM 技术的了解，保证建筑工程施工有条不紊的进行。

目前  BIM 技术在国内的应用有 :  奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程、香港地铁项目等等， BIM 技术从传统的 2D 的方式表达 3D 的建筑物，现在已经上升到了完成缩短工期要求的 4D 和控制造价压力的 5D 模型，可以处理更为复杂的建筑模型。随着计算机技术、数字技术、现代通信技术、建筑智能化技术的发展和普及，可视化的三维数字仿真模拟建筑信息模型  BIM 应运而生，并为理想城市的建设提供了机会，同时也带来了挑战， BIM 技术将被应用在人们对理想城市的住宅建设中去，它的发展在不断的被壮大。

4  结语

综上所述， BIM 技术的出现为复杂的建筑模型设计提供了可能，便利了住宅建筑的设计、施工过程，但目前建筑业存在着产业结构分散性、工程对象唯一性、工程信息复杂性的问题，这导致  BIM 标准难以统一，同时在我国 BIM 技术还存在模型的版权以及管理问题，导致出现利益冲突，从而资源不能完全的共享，项目工程参与方不能很好的进行协调。 BIM 技术的发展还需要时间的磨合，通过政府企业的努力，使其和国内的建筑市场特色相结合，满足中国建筑市场的特色需求。