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BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究

2020-08-13林懿

科技创新与应用 2020年24期
关键词:住宅建筑BIM技术设计

林懿

摘  要:在人口数量持续增加的趋势下,对于住宅建筑的需求量也在明显提升,给建筑行业的未来发展带来了新的挑战与机遇。做好住宅建筑工程的设计工作,能够为后续施工提供保障,实现对施工全过程的有效指导。文章将通过分析BIM技术的特点,探索BIM技术在住宅建筑设计中的应用。

关键词:BIM技术;住宅建筑;设计;应用

中图分类号:TU17 文献标志码:A         文章编号:2095-2945(2020)24-0172-02

Abstract: Under the trend of continuous increase in population, the demand for residential construction is also increasing significantly, which brings new challenges and opportunities to the future development of the construction industry. Doing a good job in the design of residential construction projects can provide a guarantee for the follow-up construction and achieve effective guidance for the whole process of construction. By analyzing the characteristics of BIM technology, this paper will explore the application of BIM technology in residential building design.

Keywords: BIM technology; residential building; design; application

随着人们物质生活水平的提升,对于居住环境也提出了更高要求,只有做好住宅建筑的質量控制工作,才能为其提供安全舒适的环境。在传统设计工作当中,由于设计方法与理念的滞后性,导致设计方案的合理性与可行性较低,难以实现对工程建设的有效指导。在建筑行业的繁荣发展当中,多种先进科学技术得到广泛应用,BIM技术在设计阶段的应用效果也更加可靠,能够促进设计工作效率与质量的提升。尤其是三维模型的构建,实现了对设计过程中多要素的有效整合,增进设计工作与住宅建设实际情况的密切联系,从而防止在设计阶段出现较大的失误。因此,应该明确BIM技术的应用要点,充分发挥技术价值与优势。遵循实事求是的基本原则,制定针对性技术应用方案。

1 BIM技术概述

BIM即building information model(建筑信息模型),融合了计算机技术和三维数据技术等多项先进技术[1]。通过对建筑信息的有效整合,能够实现虚拟建筑模型的构建,监督与管理工程建设的每一个环节。在参数设定中应该以建筑构件为依据,满足数字化处理工作要求,编码处理建筑构件后能够增进彼此之间的衔接性,增强数字化建筑模型的整体性。尤其是在现代化工程建设中涉及更多的数据信息,只有实现资源的快速共享,才能促进工程建设的顺利进行。在设计阶段应用BIM技术,能够整合各类数据资料,使设计理念充分落实在施工环节当中。

2 BIM技术在住宅建筑设计中的应用特点

首先,BIM技术具有可视化的特点。在传统设计工作当中,对于CAD软件的依赖程度较高,但是由于二维平面图的局限性较大,难以满足施工的实际需求。而BIM技术的出现,则能够为可视化分析奠定基础,通过三维立体模型的构建,帮助设计人员分析住宅建筑的各类影响因素,应用报表和效果图等实现对设计方案的优化。其次,BIM技术具有协调性的特点。在设计工作当中,需要对各个专业进行有效协调,应用BIM技术可以促进建筑数据信息的快速共享,做好组织协调的同时,促进施工效率的提升,防止信息孤岛效应对工程建设质量造成的影响。然后,BIM技术具有模拟性的特点。除了对现实中的建筑物进行模拟外,也能够运用BIM技术对非真实事物进行模拟,从而帮助设计人员做好组织规划工作,预测施工中可能出现的问题并制定针对性处理方案[2]。最后,BIM技术具有优化性的特点。对于建筑信息的变化情况,则可以在信息模型当中加以体现,使各个环节得到充分优化。

3 BIM技术在住宅建筑设计中的应用措施

3.1 实施空间规划

住宅建筑的空间规划,是设计阶段的重点工作内容,在分析住宅景观和住宅造型时,需要依靠3D可视度分析和地形分析的方法,充分发挥BIM技术优势。对于住宅建筑外部环境的分析,需要以地形分析作为基础,明确建筑体量关系和地形变化情况。在此过程中应该采用专门的分析软件,为构建住宅建筑模型提供可靠的数据支持。在实践工作当中,地理信息系统(GIS)的应用较为广泛,在地形分析图的绘制中更加便捷和高效,提升了基础数据的利用率。尤其是通过构建GIS模型的方式,能够满足后续分析、计算工作的要求[3]。室外环境分析和室内环境分析,是当前可视度分析的两个重要方面,通过模拟的方式了解住宅建筑的环境特点,尤其是可以构建三维透视图,及时发现在设计方案当中存在的隐患问题并处理,加快工程进度。

3.2 开展前期模拟

前期模拟设计工作的实施,可以实现对住宅建筑施工内容和施工方案的全面检测,为设计施工提供可靠保障。在住宅建筑施工中的实际情况,都可以通过模拟情景获取并分析,科学预测施工中可能出现的问题及原因,并在施工前对其进行有效处理,同时做好应急预案的编制[4]。前期模拟工作还能够为施工人员提供科学依据,实现对住宅建筑设计方案的不断优化,确保其满足总体建设要求。运输工作是住宅建筑施工中的关键点,在设计环节也应该充分利用BIM技术对其运输方案进行编制,使其为施工提供便捷。对于施工运输和施工方案的优化,能够提升住宅建筑工程的质量与效率,从而实现对成本的控制,满足企业对经济效益的追求。

3.3 加强动态控制

动态控制设计也是住宅建筑设计工作的重点内容,这是保障工程项目进度的关键环节。应该在设计工作当中采用BIM技术对现场实际环境信息进行收集与整理,同时借助于模拟模型进行统筹规划与分析。尤其是数据库系统的构建,可以综合化管理各类数据信息,同时根据情况变化进行更新,满足动态控制设计的要求。在住宅建筑工程进度计划的设计当中,应该明确技术人员的职责,对进度规划内容进行不断细化与完善,通过场景分析与观察的方式,及时发现施工技术与方案中存在的问题,使其与实际施工要求保持一致[5]。动态模型的构建,也可以实现对施工进度的有效调整,防止由于工程延期给企业造成的损失。

3.4 节能与能源利用

绿色化生产是建筑行业发展的必然趋势,能够在降低对自然生态环境影响的同时,实现对资源的高效化利用,从而达到节能减排的效果。为了对设计中的节能水平进行评估,应该明确围护结构热工性能标准值与设计值,通过能耗计算确保设计方案的节能性。设计人员应该明确建筑的所需能耗,并与相同环境下空气调节能耗与全年采暖情况进行对比分析,从而实现对围护结构热工性能的评估,这也是在设计工作当中常用的权衡判断法。还应该在设计环节充分考虑到住宅建筑的形态、朝向和大小特点,同时确保热工性能参数满足行业标准与规范。热工性能参数通常会反映在建筑施工图当中,应该进行严格的节能计算,通过报告的形式明确设计要求与标准。采用BIM技术可以实现对上述数据信息的综合处理与分析,节能标准与维护结构参数的对比分析更具可视化特点,减轻设计人员负担的同时,能够保障数据的精确性与可靠性,防止出现计算误差過大的问题。

3.5 设备选型与管道敷设

选择合理的设备并保障管道敷设的合理布局,是住宅建筑设计的关键,BIM技术的应用则能够为其提供依据,通过可视化模型构建,防止出现设计冲突问题。在传统设计工作当中,往往是采用CAD图纸控制设备管道敷设工作,不仅效率低下而且会造成较大的误差。尤其是在建筑设计、结构设计和设备管道设计中的联系性较低,难以实现各专业的有效协调。因此,应该合理应用BIM技术,在仿真模型当中体现各专业要求,增强设计工作的直观性与整体性,实现对各个环节的有效衔接。尤其是在碰撞检测当中,可以明确管道的交叉冲突问题并优化设计,防止在后续施工中出现设计变更现象[6]。跨专业整合设计的实现,能够解决程序的繁琐性问题,通过不同接口的设置实现对建筑参数的多角度分析,满足分析软件的应用需求。

3.6 模型构件制作

在建筑模型建设中需要制作模型构件,通过BIM技术的应用,建筑模型构件可以通过数字代号表示,应用数字模型替代立体模型。建筑信息参数化模型技术,在BIM技术设计模型中的应用较多,在模型像素区分当中以构件的性质和功能等为依据,包括了注释符号像素和视图像素等。参数设置的方式应用于各像素当中,使其标高、结构形式、施工和材质等得到明确。在实际应用当中,还应该对住宅建筑的实际情况进行综合分析,并合理调整像素参数,满足各层平面图、三维视图和楼层剖面图的绘制要求。对图形的详细信息进行标注,包括了尺寸标注、荷载标注、文字标注与符号标注等等,增强建筑结构分析的直观性,为后续施工奠定基础,提升住宅建筑工程建设质量与效率。

4 结束语

在住宅建筑设计当中应用BIM技术,是当前建筑行业朝着自动化与智能化方向发展的必然趋势,能够增强企业竞争实力,满足住宅建筑工程质量的要求。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性和优化性的特点,消除了传统设计方法的弊端。在实践应用当中,应该通过实施空间规划、开展前期模拟、加强动态控制、节能与能源利用、设备选型与管道敷设、模型构件制作等,实现对BIM技术的充分利用,实现对设计环节的不断优化。

参考文献:

[1]王烘艳.BIM技术在住宅建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2020(10):72-73.

[2]万国龙.BIM技术在住宅建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2020(02):87-88.

[3]李良琨.基于可持续性的BIM+VR技术在住宅建筑方案设计中的应用研究[D].河北工程大学,2020.

[4]刘汉松.基于BIM技术研究住宅建筑设计中的应用[J].中国住宅设施,2019(02):25-26.

[5]张世焱.BIM技术在绿色住宅建筑设计中的应用研究[D].安徽建筑大学,2018.

[6]左刚.基于BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究[J].中国住宅设施,2018(09):62-63.

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