住宅建筑设计中BIM技术的应用探析

梁特睿

摘 要：建筑信息模型的缩写即BIM。BIM技术主要是将建筑工程中的项目信息利用模型的形式表达出来，进一步进行建筑的模拟形状构建。，通过它能够提早就预测出住宅建筑设计实践中可能存在的问题，并尽早拟定出更加切合实际的优化改进方案。本文将对住宅建筑前期规划、地形分析、建筑模型构建制作、节能环保设计等方面的应用进行了阐述。

关键词：BIM技术；住宅建筑设计；应用

1 BIM技术概述

1.1 BIM技术的定义

BIM技术即建筑信息模型技术，BIM是它的英文字母缩写。该技术的提出是在20世纪末，由美国的学者查克伊斯曼提出的。查克伊斯曼学者利用计算机将建筑设计中的一些问题展示出来，实现了建筑设计中的几何模型信息、功能和性能等的资源整合，再利用性能强大的计算机系统表现出来。在此基础上进行建筑项目的施工、设计及使用等阶段的情况模拟，以便于建筑设计师在相应的工程施工图、方案设计图、施工进度、维护管理以及运行建造中找出存在的问题。

1.2 具体操作

在建筑设计过程中，BIM技术在进行建筑工程各个状态和各个阶段的数据表达时通常利用CAD技术进行描绘，在进行数据存储时通常是利用电子模型的形式，这种储存方式对以后的数据计算、数据统筹以及数据调阅非常方便。

1.3 建筑设计中应用BIM技术的优势

设计师在建筑工程设计的过程中，应用BIM技术进行建筑工程建造、运营，同时还应用在使用过程中的图纸设计阶段、决策阶段、施工验收阶段、销售阶段以及使用维护阶段等阶段，通过3D模型的转换技术，形象地在计算机上呈现出来，在很大程度上加快了建筑工程的协调、统筹等基本工作，而且大大提高了建筑的质量，同时也推动了建筑工程设计的发展，提高了建筑工程的设计效率。在建筑工程设计中初次应用CAD技术时，设计效果图更为直观，能充分地将建筑物的建筑特点反映出来[1]。在建筑工程设计中BIM技术的应用，大大提高了建筑工程设计中设计师的设计效率，而且利用电子资源形式将建筑设计中的相关数据进行保存，不但可以共享设计方案的信息，而且在有需要的时候也可以进行方案修改。

2 BIM技术在住宅建筑设计中的实际应用

2.1 住宅建筑的设计规划

通常情况下，建筑空间的特征主要表现为周围景观、住宅造型以及交通流线。在建筑的空间设计中应用BIM技术，利用BIM的数字本身具备的3D可视功能以及相应的地形分析方法，进行住宅建筑中外观造型、交通流线以及周围景观的综合设计。首先需要進行施工现场的仔细勘查，再利用相关分析软件，对建筑工程现场的土层起伏状况、结构以及承重方面的情况、建筑空间体量情况进行分析，从而进行建筑外部空间的设计规划，在此基础上建立3D信息模型。随着住宅建筑应用空间的不断扩大，住宅建筑的施工质量受外界因素的影响越来越大。而当前人们的生活质量已经普遍提高，对住宅的要求也越来越多。比如在将REVIT应用于住宅建筑设计时，应该对住宅建筑周围建筑物、地质情况和植被分布等进行了解，包括住宅建筑周围的地质环境、岩石分布、建筑物分布、绿色环境等。然后通过REVIT工具进行数据分析，对周围环境进行模拟，包括气候状况、光照效果和噪音等。根据模拟分析，对住宅建筑避雷效果、采光效果和抗震效果等进行掌握。设计人员在进行住宅建筑设计时，就可以根据动态模拟情况，对可能出现的大风天气、雨雪天气和干燥气候等情况进行考虑，从而设计出相应的遮阳设计、取暖设计等，为用户提供一个稳定、舒适、安全的居住环境。

2.2 打造绿色环保建筑，减少建筑能量消耗

单方面追求经济发展，容易导致环境的污染，这就是我国目前发展中遇到的非常严重的问题，因此，我国提出了相应的国家绿色环保发展理念。为响应这一理念，建筑企业在进行居民住宅建设时，在建筑设计中必须体现出建筑的节能、环保以及绿色、低碳的设计理念。在住宅建筑设计中应用BIM技术进行设计时，必须发挥出建筑的节能作用。在进行住宅建筑的节能设计时，利用BIM模式从以下三个方面入手进行设计：首先，建筑的单体节能。需要进行建筑室内外相关信息数据的整合，之后再利用特定的程序模式，模拟构建出建筑物的循环节能系统，再通过太阳能、自然风等绿色能源的利用，实现墙体存能、建筑绿化降温；其次，建筑总平面的节能。设计师应该利用分析软件对建筑的信息数据进行分析，充分发挥出分析软件具有的功能，分析和预测建筑的实际内外部环境，在建筑的设计过程中进行建筑平面的调整，从而实现建筑的节能；最后，建筑的基地规划设计节能。这种建筑节能方式主要是利用建筑的环境进行能源节约，利用分析软件分析建筑的环境。比如在进行住宅建筑设计应用时，可以通过BIM技术中的可持续性设计理念，对建筑材料和能源消耗等进行设计。在设计过程中，应该注重对住宅周围建筑环境的保护，选择一些绿色建筑材料，从而降低对环境的污染。可以设置相应的通风设计，利用自然风力进行通风和降温处理，减少空调对人体造成的伤害。在进行光照模拟设计时，应该注重对日照热度、低能消耗、太阳能及自动化模式的设计，从而为住宅用户提供更加便捷的光照模式。

2.3 建筑模型构建的设计制作

在进行建筑模型构建时，模型构件是基础。在建筑工程设计中应用BIM技术，采取相应的数字代号将建筑模型中的模型构件代替，将原来的数字模型转向为立体模型。就目前而言，大多数模型构建都是应用BIM设计利用建筑信息参数化的技术来实现。这种技术主要是根据模型构件的性质、功能进行建筑结构体系的模型像素区域划分，比如注释符号像素、视图像素等。比如在进行住宅建筑模型构建时，首先应该进行模型像素区域的划分，然后对各像素设置相应的参数，比如像素的材质、结构、施工以及标高等参数[3]。设计好参数之后，根据住宅建筑的实际情况进行参数修正，从而将构建出住宅建筑的整体信息构建出来，包括楼顶平视图、住宅三维视图以及楼层剖面图等。再将各图形信息进行详细标注，可以利用图形尺寸、符号、荷载、文字等进行标注，进一步更明确、更直观地将住宅建筑展示出来，为住宅建筑的施工提供切合实际的视觉效果，保证建筑的质量。

2.4 对管道排布的优化

例如，一个建筑工程的管线合理排布，是后期通电、通暖、给排水的基础。在结合相关安装的专业知识基础上，建立BIM模型进行碰撞试验，当出现碰撞的情况时，应该遵循：施工易避难、小管线让大管线的原则。通过问题的提前预测和解决为后期的安装做好准备，进行管道排布方案的优化，提高安装的科学性和合理性。

3 结语

由上文所述可知，在住宅建筑设计中应用BIM技术，进行建筑物的模型设计，将原本繁琐的设计过程简化，使建筑的设计内容更加丰富，充分发挥出BIM技术在住宅建筑设计中的优势，提高了建筑设计的设计效率。另外，将住宅建筑的设计方案更加直观地展现出来，拓展了住宅建筑设计中BIM技术的发展空间。

参考文献：

[1] 贺银.BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究[J].江西建材，2015（10）：27.

[2] 周硕.浅析BIM技术特点及其在住宅建筑设计中的具体运用[J].建筑·建材·装饰，2017（12）.

[3] 徐恩庆.简议现代房屋建筑设计中的BIM技术应用及特征[J].工程技术：全文版，2016（10）：52.

[4] 孙晓丽，喇海霞.基于BIM的绿色住宅建筑设计[J].西部皮革，2016（22）：49.