住宅建筑設計BIM技術應用研究
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摘要：在人口數量持續增加的趨勢下，對于住宅建筑的需求量也在明顯提升，給建筑行業的未來發展帶來了新的挑戰與機遇。做好住宅建筑工程的設計工作，能夠為后續施工提供保障，實現對施工全過程的有效指導。文章將通過分析BIM技術的特點，探索BIM技術在住宅建筑設計中的應用。
隨著人們物質生活水平的提升，對于居住環境也提出了更高要求，只有做好住宅建筑的質量控制工作，才能為其提供安全舒適的環境。在傳統設計工作當中，由于設計方法與理念的滯后性，導致設計方案的合理性與可行性較低，難以實現對工程建設的有效指導。在建筑行業的繁榮發展當中，多種先進科學技術得到廣泛應用，BIM技術在設計階段的應用效果也更加可靠，能夠促進設計工作效率與質量的提升。尤其是三維模型的構建，實現了對設計過程中多要素的有效整合，增進設計工作與住宅建設實際情況的密切聯系，從而防止在設計階段出現較大的失誤。因此，應該明確BIM技術的應用要點，充分發揮技術價值與優勢。遵循實事求是的基本原則，制定針對性技術應用方案。
1BIM技術概述
BIM即buildinginformationmodel（建筑信息模型），融合了計算機技術和三維數據技術等多項先進技術[1]。通過對建筑信息的有效整合，能夠實現虛擬建筑模型的構建，監督與管理工程建設的每一個環節。在參數設定中應該以建筑構件為依據，滿足數字化處理工作要求，編碼處理建筑構件后能夠增進彼此之間的銜接性，增強數字化建筑模型的整體性。尤其是在現代化工程建設中涉及更多的數據信息，只有實現資源的快速共享，才能促進工程建設的順利進行。在設計階段應用BIM技術，能夠整合各類數據資料，使設計理念充分落實在施工環節當中。
2BIM技術在住宅建筑設計中的應用特點
首先，BIM技術具有可視化的特點。在傳統設計工作當中，對于CAD軟件的依賴程度較高，但是由于二維平面圖的局限性較大，難以滿足施工的實際需求。而BIM技術的出現，則能夠為可視化分析奠定基礎，通過三維立體模型的構建，幫助設計人員分析住宅建筑的各類影響因素，應用報表和效果圖等實現對設計方案的優化。其次，BIM技術具有協調性的特點。在設計工作當中，需要對各個專業進行有效協調，應用BIM技術可以促進建筑數據信息的快速共享，做好組織協調的同時，促進施工效率的提升，防止信息孤島效應對工程建設質量造成的影響。然后，BIM技術具有模擬性的特點。除了對現實中的建筑物進行模擬外，也能夠運用BIM技術對非真實事物進行模擬，從而幫助設計人員做好組織規劃工作，預測施工中可能出現的問題并制定針對性處理方案[2]。最后，BIM技術具有優化性的特點。對于建筑信息的變化情況，則可以在信息模型當中加以體現，使各個環節得到充分優化。
3BIM技術在住宅建筑設計中的應用措施
3.1實施空間規劃
住宅建筑的空間規劃，是設計階段的重點工作內容，在分析住宅景觀和住宅造型時，需要依靠3D可視度分析和地形分析的方法，充分發揮BIM技術優勢。對于住宅建筑外部環境的分析，需要以地形分析作為基礎，明確建筑體量關系和地形變化情況。在此過程中應該采用專門的分析軟件，為構建住宅建筑模型提供可靠的數據支持。在實踐工作當中，地理信息系統（GIS）的應用較為廣泛，在地形分析圖的繪制中更加便捷和高效，提升了基礎數據的利用率。尤其是通過構建GIS模型的方式，能夠滿足后續分析、計算工作的要求[3]。室外環境分析和室內環境分析，是當前可視度分析的兩個重要方面，通過模擬的方式了解住宅建筑的環境特點，尤其是可以構建三維透視圖，及時發現在設計方案當中存在的隱患問題并處理，加快工程進度。
3.2開展前期模擬
前期模擬設計工作的實施，可以實現對住宅建筑施工內容和施工方案的全面檢測，為設計施工提供可靠保障。在住宅建筑施工中的實際情況，都可以通過模擬情景獲取并分析，科學預測施工中可能出現的問題及原因，并在施工前對其進行有效處理，同時做好應急預案的編制[4]。前期模擬工作還能夠為施工人員提供科學依據，實現對住宅建筑設計方案的不斷優化，確保其滿足總體建設要求。運輸工作是住宅建筑施工中的關鍵點，在設計環節也應該充分利用BIM技術對其運輸方案進行編制，使其為施工提供便捷。對于施工運輸和施工方案的優化，能夠提升住宅建筑工程的質量與效率，從而實現對成本的控制，滿足企業對經濟效益的追求。
3.3加強動態控制
動態控制設計也是住宅建筑設計工作的重點內容，這是保障工程項目進度的關鍵環節。應該在設計工作當中采用BIM技術對現場實際環境信息進行收集與整理，同時借助于模擬模型進行統籌規劃與分析。尤其是數據庫系統的構建，可以綜合化管理各類數據信息，同時根據情況變化進行更新，滿足動態控制設計的要求。在住宅建筑工程進度計劃的設計當中，應該明確技術人員的職責，對進度規劃內容進行不斷細化與完善，通過場景分析與觀察的方式，及時發現施工技術與方案中存在的問題，使其與實際施工要求保持一致[5]。動態模型的構建，也可以實現對施工進度的有效調整，防止由于工程延期給企業造成的損失。
3.4節能與能源利用
綠色化生產是建筑行業發展的必然趨勢，能夠在降低對自然生態環境影響的同時，實現對資源的高效化利用，從而達到節能減排的效果。為了對設計中的節能水平進行評估，應該明確圍護結構熱工性能標準值與設計值，通過能耗計算確保設計方案的節能性。設計人員應該明確建筑的所需能耗，并與相同環境下空氣調節能耗與全年采暖情況進行對比分析，從而實現對圍護結構熱工性能的評估，這也是在設計工作當中常用的權衡判斷法。還應該在設計環節充分考慮到住宅建筑的形態、朝向和大小特點，同時確保熱工性能參數滿足行業標準與規范。熱工性能參數通常會反映在建筑施工圖當中，應該進行嚴格的節能計算，通過報告的形式明確設計要求與標準。采用BIM技術可以實現對上述數據信息的綜合處理與分析，節能標準與維護結構參數的對比分析更具可視化特點，減輕設計人員負擔的同時，能夠保障數據的精確性與可靠性，防止出現計算誤差過大的問題。
3.5設備選型與管道敷設
選擇合理的設備并保障管道敷設的合理布局，是住宅建筑設計的關鍵，BIM技術的應用則能夠為其提供依據，通過可視化模型構建，防止出現設計沖突問題。在傳統設計工作當中，往往是采用CAD圖紙控制設備管道敷設工作，不僅效率低下而且會造成較大的誤差。尤其是在建筑設計、結構設計和設備管道設計中的聯系性較低，難以實現各專業的有效協調。因此，應該合理應用BIM技術，在仿真模型當中體現各專業要求，增強設計工作的直觀性與整體性，實現對各個環節的有效銜接。尤其是在碰撞檢測當中，可以明確管道的交叉沖突問題并優化設計，防止在后續施工中出現設計變更現象[6]。跨專業整合設計的實現，能夠解決程序的繁瑣性問題，通過不同接口的設置實現對建筑參數的多角度分析，滿足分析軟件的應用需求。
3.6模型構件制作
在建筑模型建設中需要制作模型構件，通過BIM技術的應用，建筑模型構件可以通過數字代號表示，應用數字模型替代立體模型。建筑信息參數化模型技術，在BIM技術設計模型中的應用較多，在模型像素區分當中以構件的性質和功能等為依據，包括了注釋符號像素和視圖像素等。參數設置的方式應用于各像素當中，使其標高、結構形式、施工和材質等得到明確。在實際應用當中，還應該對住宅建筑的實際情況進行綜合分析，并合理調整像素參數，滿足各層平面圖、三維視圖和樓層剖面圖的繪制要求。對圖形的詳細信息進行標注，包括了尺寸標注、荷載標注、文字標注與符號標注等等，增強建筑結構分析的直觀性，為后續施工奠定基礎，提升住宅建筑工程建設質量與效率。
4結束語
在住宅建筑設計當中應用BIM技術，是當前建筑行業朝著自動化與智能化方向發展的必然趨勢，能夠增強企業競爭實力，滿足住宅建筑工程質量的要求。BIM技術具有可視化、協調性、模擬性和優化性的特點，消除了傳統設計方法的弊端。在實踐應用當中，應該通過實施空間規劃、開展前期模擬、加強動態控制、節能與能源利用、設備選型與管道敷設、模型構件制作等，實現對BIM技術的充分利用，實現對設計環節的不斷優化。
參考文獻：
[1]王烘艷.BIM技術在住宅建筑設計中的應用[J].建材與裝飾，2020（10）：72-73.
[2]萬國龍.BIM技術在住宅建筑設計中的應用[J].建材與裝飾，2020（02）：87-88.
[3]李良琨.基于可持續性的BIM+VR技術在住宅建筑方案設計中的應用研究[D].河北工程大學，2020.
[4]劉漢松.基于BIM技術研究住宅建筑設計中的應用[J].中國住宅設施，2019（02）：25-26.
[5]張世焱.BIM技術在綠色住宅建筑設計中的應用研究[D].安徽建筑大學，2018.
[6]左剛.基于BIM技術在住宅建筑設計中的應用研究[J].中國住宅設施，2018（09）：62-63.
作者：林懿 單位：昆明市建筑設計研究院股份有限公司
