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住宅建筑設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用研究

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住宅建筑設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用研究

摘要:在人口數(shù)量持續(xù)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(yè)的未來發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。做好住宅建筑工程的設(shè)計工作,能夠為后續(xù)施工提供保障,實現(xiàn)對施工全過程的有效指導(dǎo)。文章將通過分析BIM技術(shù)的特點,探索BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:bim技術(shù);住宅建筑;設(shè)計;應(yīng)用

隨著人們物質(zhì)生活水平的提升,對于居住環(huán)境也提出了更高要求,只有做好住宅建筑的質(zhì)量控制工作,才能為其提供安全舒適的環(huán)境。在傳統(tǒng)設(shè)計工作當(dāng)中,由于設(shè)計方法與理念的滯后性,導(dǎo)致設(shè)計方案的合理性與可行性較低,難以實現(xiàn)對工程建設(shè)的有效指導(dǎo)。在建筑行業(yè)的繁榮發(fā)展當(dāng)中,多種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用效果也更加可靠,能夠促進(jìn)設(shè)計工作效率與質(zhì)量的提升。尤其是三維模型的構(gòu)建,實現(xiàn)了對設(shè)計過程中多要素的有效整合,增進(jìn)設(shè)計工作與住宅建設(shè)實際情況的密切聯(lián)系,從而防止在設(shè)計階段出現(xiàn)較大的失誤。因此,應(yīng)該明確BIM技術(shù)的應(yīng)用要點,充分發(fā)揮技術(shù)價值與優(yōu)勢。遵循實事求是的基本原則,制定針對性技術(shù)應(yīng)用方案。

1BIM技術(shù)概述

BIM即buildinginformationmodel(建筑信息模型),融合了計算機(jī)技術(shù)和三維數(shù)據(jù)技術(shù)等多項先進(jìn)技術(shù)[1]。通過對建筑信息的有效整合,能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬建筑模型的構(gòu)建,監(jiān)督與管理工程建設(shè)的每一個環(huán)節(jié)。在參數(shù)設(shè)定中應(yīng)該以建筑構(gòu)件為依據(jù),滿足數(shù)字化處理工作要求,編碼處理建筑構(gòu)件后能夠增進(jìn)彼此之間的銜接性,增強(qiáng)數(shù)字化建筑模型的整體性。尤其是在現(xiàn)代化工程建設(shè)中涉及更多的數(shù)據(jù)信息,只有實現(xiàn)資源的快速共享,才能促進(jìn)工程建設(shè)的順利進(jìn)行。在設(shè)計階段應(yīng)用BIM技術(shù),能夠整合各類數(shù)據(jù)資料,使設(shè)計理念充分落實在施工環(huán)節(jié)當(dāng)中。

2BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用特點

首先,BIM技術(shù)具有可視化的特點。在傳統(tǒng)設(shè)計工作當(dāng)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(shù)的出現(xiàn),則能夠為可視化分析奠定基礎(chǔ),通過三維立體模型的構(gòu)建,幫助設(shè)計人員分析住宅建筑的各類影響因素,應(yīng)用報表和效果圖等實現(xiàn)對設(shè)計方案的優(yōu)化。其次,BIM技術(shù)具有協(xié)調(diào)性的特點。在設(shè)計工作當(dāng)中,需要對各個專業(yè)進(jìn)行有效協(xié)調(diào),應(yīng)用BIM技術(shù)可以促進(jìn)建筑數(shù)據(jù)信息的快速共享,做好組織協(xié)調(diào)的同時,促進(jìn)施工效率的提升,防止信息孤島效應(yīng)對工程建設(shè)質(zhì)量造成的影響。然后,BIM技術(shù)具有模擬性的特點。除了對現(xiàn)實中的建筑物進(jìn)行模擬外,也能夠運用BIM技術(shù)對非真實事物進(jìn)行模擬,從而幫助設(shè)計人員做好組織規(guī)劃工作,預(yù)測施工中可能出現(xiàn)的問題并制定針對性處理方案[2]。最后,BIM技術(shù)具有優(yōu)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(dāng)中加以體現(xiàn),使各個環(huán)節(jié)得到充分優(yōu)化。

3BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用措施

3.1實施空間規(guī)劃

住宅建筑的空間規(guī)劃,是設(shè)計階段的重點工作內(nèi)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(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢。對于住宅建筑外部環(huán)境的分析,需要以地形分析作為基礎(chǔ),明確建筑體量關(guān)系和地形變化情況。在此過程中應(yīng)該采用專門的分析軟件,為構(gòu)建住宅建筑模型提供可靠的數(shù)據(jù)支持。在實踐工作當(dāng)中,地理信息系統(tǒng)(GIS)的應(yīng)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(chǔ)數(shù)據(jù)的利用率。尤其是通過構(gòu)建GIS模型的方式,能夠滿足后續(xù)分析、計算工作的要求[3]。室外環(huán)境分析和室內(nèi)環(huán)境分析,是當(dāng)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(huán)境特點,尤其是可以構(gòu)建三維透視圖,及時發(fā)現(xiàn)在設(shè)計方案當(dāng)中存在的隱患問題并處理,加快工程進(jìn)度。

3.2開展前期模擬

前期模擬設(shè)計工作的實施,可以實現(xiàn)對住宅建筑施工內(nèi)容和施工方案的全面檢測,為設(shè)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(xué)預(yù)測施工中可能出現(xiàn)的問題及原因,并在施工前對其進(jìn)行有效處理,同時做好應(yīng)急預(yù)案的編制[4]。前期模擬工作還能夠為施工人員提供科學(xué)依據(jù),實現(xiàn)對住宅建筑設(shè)計方案的不斷優(yōu)化,確保其滿足總體建設(shè)要求。運輸工作是住宅建筑施工中的關(guān)鍵點,在設(shè)計環(huán)節(jié)也應(yīng)該充分利用BIM技術(shù)對其運輸方案進(jìn)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(yōu)化,能夠提升住宅建筑工程的質(zhì)量與效率,從而實現(xiàn)對成本的控制,滿足企業(yè)對經(jīng)濟(jì)效益的追求。

3.3加強(qiáng)動態(tài)控制

動態(tài)控制設(shè)計也是住宅建筑設(shè)計工作的重點內(nèi)容,這是保障工程項目進(jìn)度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)該在設(shè)計工作當(dāng)中采用BIM技術(shù)對現(xiàn)場實際環(huán)境信息進(jìn)行收集與整理,同時借助于模擬模型進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與分析。尤其是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)建,可以綜合化管理各類數(shù)據(jù)信息,同時根據(jù)情況變化進(jìn)行更新,滿足動態(tài)控制設(shè)計的要求。在住宅建筑工程進(jìn)度計劃的設(shè)計當(dāng)中,應(yīng)該明確技術(shù)人員的職責(zé),對進(jìn)度規(guī)劃內(nèi)容進(jìn)行不斷細(xì)化與完善,通過場景分析與觀察的方式,及時發(fā)現(xiàn)施工技術(shù)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(tài)模型的構(gòu)建,也可以實現(xiàn)對施工進(jìn)度的有效調(diào)整,防止由于工程延期給企業(yè)造成的損失。

3.4節(jié)能與能源利用

綠色化生產(chǎn)是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,能夠在降低對自然生態(tài)環(huán)境影響的同時,實現(xiàn)對資源的高效化利用,從而達(dá)到節(jié)能減排的效果。為了對設(shè)計中的節(jié)能水平進(jìn)行評估,應(yīng)該明確圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)計值,通過能耗計算確保設(shè)計方案的節(jié)能性。設(shè)計人員應(yīng)該明確建筑的所需能耗,并與相同環(huán)境下空氣調(diào)節(jié)能耗與全年采暖情況進(jìn)行對比分析,從而實現(xiàn)對圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的評估,這也是在設(shè)計工作當(dāng)中常用的權(quán)衡判斷法。還應(yīng)該在設(shè)計環(huán)節(jié)充分考慮到住宅建筑的形態(tài)、朝向和大小特點,同時確保熱工性能參數(shù)滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。熱工性能參數(shù)通常會反映在建筑施工圖當(dāng)中,應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的節(jié)能計算,通過報告的形式明確設(shè)計要求與標(biāo)準(zhǔn)。采用BIM技術(shù)可以實現(xiàn)對上述數(shù)據(jù)信息的綜合處理與分析,節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)與維護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的對比分析更具可視化特點,減輕設(shè)計人員負(fù)擔(dān)的同時,能夠保障數(shù)據(jù)的精確性與可靠性,防止出現(xiàn)計算誤差過大的問題。

3.5設(shè)備選型與管道敷設(shè)

選擇合理的設(shè)備并保障管道敷設(shè)的合理布局,是住宅建筑設(shè)計的關(guān)鍵,BIM技術(shù)的應(yīng)用則能夠為其提供依據(jù),通過可視化模型構(gòu)建,防止出現(xiàn)設(shè)計沖突問題。在傳統(tǒng)設(shè)計工作當(dāng)中,往往是采用CAD圖紙控制設(shè)備管道敷設(shè)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(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和設(shè)備管道設(shè)計中的聯(lián)系性較低,難以實現(xiàn)各專業(yè)的有效協(xié)調(diào)。因此,應(yīng)該合理應(yīng)用BIM技術(shù),在仿真模型當(dāng)中體現(xiàn)各專業(yè)要求,增強(qiáng)設(shè)計工作的直觀性與整體性,實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)的有效銜接。尤其是在碰撞檢測當(dāng)中,可以明確管道的交叉沖突問題并優(yōu)化設(shè)計,防止在后續(xù)施工中出現(xiàn)設(shè)計變更現(xiàn)象[6]??鐚I(yè)整合設(shè)計的實現(xiàn),能夠解決程序的繁瑣性問題,通過不同接口的設(shè)置實現(xiàn)對建筑參數(shù)的多角度分析,滿足分析軟件的應(yīng)用需求。

3.6模型構(gòu)件制作

在建筑模型建設(shè)中需要制作模型構(gòu)件,通過BIM技術(shù)的應(yīng)用,建筑模型構(gòu)件可以通過數(shù)字代號表示,應(yīng)用數(shù)字模型替代立體模型。建筑信息參數(shù)化模型技術(shù),在BIM技術(shù)設(shè)計模型中的應(yīng)用較多,在模型像素區(qū)分當(dāng)中以構(gòu)件的性質(zhì)和功能等為依據(jù),包括了注釋符號像素和視圖像素等。參數(shù)設(shè)置的方式應(yīng)用于各像素當(dāng)中,使其標(biāo)高、結(jié)構(gòu)形式、施工和材質(zhì)等得到明確。在實際應(yīng)用當(dāng)中,還應(yīng)該對住宅建筑的實際情況進(jìn)行綜合分析,并合理調(diào)整像素參數(shù),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(xì)信息進(jìn)行標(biāo)注,包括了尺寸標(biāo)注、荷載標(biāo)注、文字標(biāo)注與符號標(biāo)注等等,增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)分析的直觀性,為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ),提升住宅建筑工程建設(shè)質(zhì)量與效率。

4結(jié)束語

在住宅建筑設(shè)計當(dāng)中應(yīng)用BIM技術(shù),是當(dāng)前建筑行業(yè)朝著自動化與智能化方向發(fā)展的必然趨勢,能夠增強(qiáng)企業(yè)競爭實力,滿足住宅建筑工程質(zhì)量的要求。BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性的特點,消除了傳統(tǒng)設(shè)計方法的弊端。在實踐應(yīng)用當(dāng)中,應(yīng)該通過實施空間規(guī)劃、開展前期模擬、加強(qiáng)動態(tài)控制、節(jié)能與能源利用、設(shè)備選型與管道敷設(shè)、模型構(gòu)件制作等,實現(xiàn)對BIM技術(shù)的充分利用,實現(xiàn)對設(shè)計環(huán)節(jié)的不斷優(yōu)化。

參考文獻(xiàn):

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[5]張世焱.BIM技術(shù)在綠色住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用研究[D].安徽建筑大學(xué),2018.

[6]左剛.基于BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].中國住宅設(shè)施,2018(09):62-63.

作者:林懿 單位:昆明市建筑設(shè)計研究院股份有限公司