住宅建筑設計中BIM技術的應用探析

梁特睿

摘 要：建筑信息模型的縮寫即BIM。BIM技術主要是將建筑工程中的項目信息利用模型的形式表達出來，進一步進行建筑的模擬形狀構建。，通過它能夠提早就預測出住宅建筑設計實踐中可能存在的問題，并盡早擬定出更加切合實際的優化改進方案。本文將對住宅建筑前期規劃、地形分析、建筑模型構建制作、節能環保設計等方面的應用進行了闡述。

關鍵詞：BIM技術；住宅建筑設計；應用

1 BIM技術概述

1.1 BIM技術的定義

BIM技術即建筑信息模型技術，BIM是它的英文字母縮寫。該技術的提出是在20世紀末，由美國的學者查克伊斯曼提出的。查克伊斯曼學者利用計算機將建筑設計中的一些問題展示出來，實現了建筑設計中的幾何模型信息、功能和性能等的資源整合，再利用性能強大的計算機系統表現出來。在此基礎上進行建筑項目的施工、設計及使用等階段的情況模擬，以便于建筑設計師在相應的工程施工圖、方案設計圖、施工進度、維護管理以及運行建造中找出存在的問題。

1.2 具體操作

在建筑設計過程中，BIM技術在進行建筑工程各個狀態和各個階段的數據表達時通常利用CAD技術進行描繪，在進行數據存儲時通常是利用電子模型的形式，這種儲存方式對以后的數據計算、數據統籌以及數據調閱非常方便。

1.3 建筑設計中應用BIM技術的優勢

設計師在建筑工程設計的過程中，應用BIM技術進行建筑工程建造、運營，同時還應用在使用過程中的圖紙設計階段、決策階段、施工驗收階段、銷售階段以及使用維護階段等階段，通過3D模型的轉換技術，形象地在計算機上呈現出來，在很大程度上加快了建筑工程的協調、統籌等基本工作，而且大大提高了建筑的質量，同時也推動了建筑工程設計的發展，提高了建筑工程的設計效率。在建筑工程設計中初次應用CAD技術時，設計效果圖更為直觀，能充分地將建筑物的建筑特點反映出來[1]。在建筑工程設計中BIM技術的應用，大大提高了建筑工程設計中設計師的設計效率，而且利用電子資源形式將建筑設計中的相關數據進行保存，不但可以共享設計方案的信息，而且在有需要的時候也可以進行方案修改。

2 BIM技術在住宅建筑設計中的實際應用

2.1 住宅建筑的設計規劃

通常情況下，建筑空間的特征主要表現為周圍景觀、住宅造型以及交通流線。在建筑的空間設計中應用BIM技術，利用BIM的數字本身具備的3D可視功能以及相應的地形分析方法，進行住宅建筑中外觀造型、交通流線以及周圍景觀的綜合設計。首先需要進行施工現場的仔細勘查，再利用相關分析軟件，對建筑工程現場的土層起伏狀況、結構以及承重方面的情況、建筑空間體量情況進行分析，從而進行建筑外部空間的設計規劃，在此基礎上建立3D信息模型。隨著住宅建筑應用空間的不斷擴大，住宅建筑的施工質量受外界因素的影響越來越大。而當前人們的生活質量已經普遍提高，對住宅的要求也越來越多。比如在將REVIT應用于住宅建筑設計時，應該對住宅建筑周圍建筑物、地質情況和植被分布等進行了解，包括住宅建筑周圍的地質環境、巖石分布、建筑物分布、綠色環境等。然后通過REVIT工具進行數據分析，對周圍環境進行模擬，包括氣候狀況、光照效果和噪音等。根據模擬分析，對住宅建筑避雷效果、采光效果和抗震效果等進行掌握。設計人員在進行住宅建筑設計時，就可以根據動態模擬情況，對可能出現的大風天氣、雨雪天氣和干燥氣候等情況進行考慮，從而設計出相應的遮陽設計、取暖設計等，為用戶提供一個穩定、舒適、安全的居住環境。

2.2 打造綠色環保建筑，減少建筑能量消耗

單方面追求經濟發展，容易導致環境的污染，這就是我國目前發展中遇到的非常嚴重的問題，因此，我國提出了相應的國家綠色環保發展理念。為響應這一理念，建筑企業在進行居民住宅建設時，在建筑設計中必須體現出建筑的節能、環保以及綠色、低碳的設計理念。在住宅建筑設計中應用BIM技術進行設計時，必須發揮出建筑的節能作用。在進行住宅建筑的節能設計時，利用BIM模式從以下三個方面入手進行設計：首先，建筑的單體節能。需要進行建筑室內外相關信息數據的整合，之后再利用特定的程序模式，模擬構建出建筑物的循環節能系統，再通過太陽能、自然風等綠色能源的利用，實現墻體存能、建筑綠化降溫；其次，建筑總平面的節能。設計師應該利用分析軟件對建筑的信息數據進行分析，充分發揮出分析軟件具有的功能，分析和預測建筑的實際內外部環境，在建筑的設計過程中進行建筑平面的調整，從而實現建筑的節能；最后，建筑的基地規劃設計節能。這種建筑節能方式主要是利用建筑的環境進行能源節約，利用分析軟件分析建筑的環境。比如在進行住宅建筑設計應用時，可以通過BIM技術中的可持續性設計理念，對建筑材料和能源消耗等進行設計。在設計過程中，應該注重對住宅周圍建筑環境的保護，選擇一些綠色建筑材料，從而降低對環境的污染。可以設置相應的通風設計，利用自然風力進行通風和降溫處理，減少空調對人體造成的傷害。在進行光照模擬設計時，應該注重對日照熱度、低能消耗、太陽能及自動化模式的設計，從而為住宅用戶提供更加便捷的光照模式。

2.3 建筑模型構建的設計制作

在進行建筑模型構建時，模型構件是基礎。在建筑工程設計中應用BIM技術，采取相應的數字代號將建筑模型中的模型構件代替，將原來的數字模型轉向為立體模型。就目前而言，大多數模型構建都是應用BIM設計利用建筑信息參數化的技術來實現。這種技術主要是根據模型構件的性質、功能進行建筑結構體系的模型像素區域劃分，比如注釋符號像素、視圖像素等。比如在進行住宅建筑模型構建時，首先應該進行模型像素區域的劃分，然后對各像素設置相應的參數，比如像素的材質、結構、施工以及標高等參數[3]。設計好參數之后，根據住宅建筑的實際情況進行參數修正，從而將構建出住宅建筑的整體信息構建出來，包括樓頂平視圖、住宅三維視圖以及樓層剖面圖等。再將各圖形信息進行詳細標注，可以利用圖形尺寸、符號、荷載、文字等進行標注，進一步更明確、更直觀地將住宅建筑展示出來，為住宅建筑的施工提供切合實際的視覺效果，保證建筑的質量。

2.4 對管道排布的優化

例如，一個建筑工程的管線合理排布，是后期通電、通暖、給排水的基礎。在結合相關安裝的專業知識基礎上，建立BIM模型進行碰撞試驗，當出現碰撞的情況時，應該遵循：施工易避難、小管線讓大管線的原則。通過問題的提前預測和解決為后期的安裝做好準備，進行管道排布方案的優化，提高安裝的科學性和合理性。

3 結語

由上文所述可知，在住宅建筑設計中應用BIM技術，進行建筑物的模型設計，將原本繁瑣的設計過程簡化，使建筑的設計內容更加豐富，充分發揮出BIM技術在住宅建筑設計中的優勢，提高了建筑設計的設計效率。另外，將住宅建筑的設計方案更加直觀地展現出來，拓展了住宅建筑設計中BIM技術的發展空間。

參考文獻：

[1] 賀銀.BIM技術在住宅建筑設計中的應用研究[J].江西建材，2015（10）：27.

[2] 周碩.淺析BIM技術特點及其在住宅建筑設計中的具體運用[J].建筑·建材·裝飾，2017（12）.

[3] 徐恩慶.簡議現代房屋建筑設計中的BIM技術應用及特征[J].工程技術：全文版，2016（10）：52.

[4] 孫曉麗，喇海霞.基于BIM的綠色住宅建筑設計[J].西部皮革，2016（22）：49.