BIM技术在建筑设计工作的应用和前景展望

2016-11-14付九衡河海大学设计研究院有限公司江苏南京210098

中国房地产业 2016年17期

文/付九衡　河海大学设计研究院有限公司　江苏南京　210098

文/付九衡河海大学设计研究院有限公司江苏南京210098

BIM技术的应用为建筑设计工作的开展提供了巨大的发展动力，其所具有的可视化、协调性、以及模拟性等优势对提高建筑设计质量有非常重要的意义。本文结合某工程项目实例，对BIM技术在建筑设计工作中的应用问题进行分析，望对促进建筑设计质量的提升起到帮助。

BIM技术；建筑设计；应用；展望

在现代经济社会快速发展的背景下，建筑行业正逐步进入快速发展的全新时期，城市化建设进程的规模化发展为新建建筑带来了前所未有的需求。建筑设计项目复杂程度不断增加，项目建设工期日益紧张，设计周期缩短，传统模式下的计算机辅助设计方式正面临着难以克服的瓶颈，且还不同程度上的存在协同性差、数据重复利用率低、专业配合程度低等问题。BIM技术作为一项面向建筑设计领域提供协同设计功能支持的重要工具平台之一，在缩短建筑设计周期，提高设计效率，提升设计品质等方面的重要性不断提升，有关BIM技术在建筑设计工作中的应用与发展也更受重视。

1、BIM技术概述

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程项目相关数据信息为基础所构建的建筑模型，通过数字模型仿真技术对建筑物相关信息进行仿真模型，具有信息关联性高、信息完备性好、可视化、协调性、以及模拟性等多个方面的特点。将BIM技术应用于建筑设计工作中具有以下几个方面的特点：①可视化水平高，BIM技术为建筑设计提供了可视化思路，使建筑设计中的线条式构件转变为三维立体图形，不同构件间的互动性、反馈性好，为建筑设计质量的提升提供了支持；②协调性好。BIM技术下所提供的建筑信息模型支持在建筑物建造前期对各个专业可能发生的碰撞进行协调，生成并提供协调数据，解决如电梯井与其他设计布置净空要求、防火分区与其他设计布置位置、以及地下排水与其他设计布置位置的协调问题等。

2、BIM技术在建筑设计中的应用实例

xx住宅项目位于S市中心区域，气候条件属亚热带湿润季风气候，年均温度为17.6℃，年均降雨量为1050.0mm，降水集中分布在夏秋两季。xx项目为该市重点住宅项目，占地面积为5.48万m²，总建筑规模为13.5万m²。在建筑设计方面引入BIM技术进行优化，主要工作内容分析如下：

2.1日照分析

根据国家现行规范，住宅建筑在冬至日8：00am～16：00pm间的满窗日照时间应达到2.0h以上。下图（图1～2）为冬至日不同时间下的日照阴影范围图，结合图1～2可见：在该建筑物的规划布局中，通过合理布局，在冬至日最不利日照条件下每栋楼不同时间段均能够得到充足日照时数，满足满窗日照≥2h的基本要求。

图1：冬至日上午日照阴影范围示意图

图2：冬至日下午日照阴影范围示意图

在此基础之上，选择本建筑片区内日照条件相对较差的单体建筑作为分析对象，对冬至日全天日照时数进行模拟分析，分析结果如下图（图3）所示。结合图3来看，颜色自浅至深分别代表日照时间5.0h至1.0h，该建筑物分析色彩以红色、黄色居多，提示能够满足国家现行规范中对住宅建筑最短日照时数的要求。近建筑底层部位可见不足1.0h日照区域，提示在后期设计中可以通过绿化处理的方式加以改进。

图3：单体建筑冬至日全天日照时数模拟图

2.2采光分析

采光分析主要根据室内采光系数分布进行比较。除此以外，也可以根据实际需求，参考建筑想所处地区的光气候分区，计算工作面所对应的具体亮度与照度水平，然后根据计算结果进行人工采光设计。采光设计的基本目标是室内采光达到均匀状态，且实现对昼光照明最大限度的应用。由于BIM设计中采用全阴天模型，因此在设计中剔除直射阳光因素对采光的影响。本建筑项目中转角区域户型相对较为特殊，采光面分布广泛，采光情况整体更加复杂。因此，在采光设计环节中建议于转角区域采用圆形窗，引入两侧自然采光，并在采光条件最差位置退出露台。转角户型在经处理后室内各个区域基本能够获得充足自然光线，且由于对转角户型做了退出露台的处理，因此能够使该户型形成一个能够与室外景色充分接触的餐厅空间。经优化设计后的转角户型室内照度模拟图如下图所示（见图4）。

图4：优化设计后的转角户型室内照度模拟图

通过对本建筑物转角户型采光的分析，结合立面对建筑室内各个房间窗的大小与形式进行了优化调节，除走廊等局部对照度要求不高的区域以外，其他区域在照度方面均能够达到国家现行设计标准。

3、BIM技术的发展前景展望

建筑设计领域目前对BIM技术的应用还处于推广尝试阶段，但BIM设计相关理念正逐步为建筑行业所熟悉，目前一些规模较大的设计院以及参与国际设计项目的设计单位均先后投入了BIM相关设计中，并取得了一定的成功经验。虽然BIM技术的应用目前还存在硬件、软件投入大，BIM软件库不足等客观问题，但随着BIM理念的不断深化与发展，其在建筑设计领域中的应用势必会更加确切与有效，为建筑领域的协同设计、优化设计、信息集成提供更加广阔的发展空间与支持。