BIM技术在住宅建筑设计中的实际运用
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BIM技术在住宅建筑设计中的实际运用
作者：季旭
来源：《建筑工程技术与设计》2015年第16期
【摘要】随着现代科技的不断发展，越来越多的先进技术被应用到住宅建筑设计中，BIM 就是建筑设计中被广泛应用的技术。
本文阐述了BIM技术的来源、概念、及应用原理，并说明了这项技术在建筑产业方面的应用，分析了如何将BIM技术运用到现代住宅建筑设计中。
【关键字】BIM技术；住宅建筑设计；实际运用
前言：随着我国城镇化速度的加快，建筑量每年持续增长，建筑活动所消耗的能源占我国每年消耗总能源的一半左右，建筑垃圾量也不断增多。
住宅建筑是建筑业中的主体部分，住宅建筑设计技术的应用能够有效解决能源枯竭、生态环境恶化的问题，因此，这一类技术逐渐被建筑业重视。
BIM技术就是新兴的建筑设计技术，被广泛应用于现代住宅建筑设计中。
1.BIM技术概述
1.1什么是BIM技术
我们将建筑信息模型简称为BIM。
最初人们在应用BIM技术的时候，常常在3D模型中提取出2D模型，以此提高生产力，或者利用建筑模型中包含的数据来生成材料单以及进度表。
随着建筑信息模型技术的不断创新，这一技术延伸到了创建以及管理建筑信息，并保证这些信息的质量。
这项技术能够起到协调多个设计学科关系的作用，能够满足设计过程中对3D 模型以及2D施工图的需要，并可以将这些信息转化到二进制输进到其它预算、分析或管理软件中，应用于有关设计的方方面面[1]。
1.2 BIM技术的应用原理
BIM技术不是简单的几何绘图软件，而是要绘出一座建筑当中的基本构架，通过程序的数字化编码，使用特定的参数描绘出建筑的基本构成。
例如，在对建筑中的一扇门进行描述时，软件当中的代码就包含了这扇门当中的所有参数，除了长、宽、高这些基本信息以外，还包括这扇门的颜色、价格、材质、隔热性能等所有属性，并用立体化图形的模式将这些数字化信息展现出来。
概括来说，BIM技术就是将所有的建筑信息储存在建筑模型当中，以数字化的形式对建筑进行概括和描述。
2.当前BIM技术在建筑产业中的应用
2.1应用于建筑设计中
最初人们使用CAD绘图软件对建筑进行设计，并表现在图纸上，形成一种比较直观的效果图。
随着软件技术的不断发展，建筑信息模型这一概念被提出，并应用到建筑设计当中。
运用BIM技术对建筑进行设计，不仅能够将建筑的尺寸、构架描述出来，还能够将建筑内部所有构件的基本属性、特征全部使用数字代码进行描述，并用虚拟模型的形式将这些属性表现出来。
这种设计方式将建筑的特征转化成电子资源，实现建筑信息的共享。
在对设计进行修改时，只要改变相应的参数，对应的图纸、文档等就会自动更新，提高了效率[2]。
2.2应用于施工管理中
由于建筑工程是非常复杂的工程，整个工程所包含的信息量非常大，某一个环节的小失误都会对整个工程造成一定程度的影响。
我国建筑行业施工过程中的管理存在很大的问题，对建筑材料以及劳动力的预算不准确，造成严重的浪费。
施工质量普遍不高，相当一部分建筑工程需要返工，造成整体施工效率低，质量也受到影响。
BIM技术应用到建筑施工过程中，集中对建筑工程的信息进行管理，这些信息里包含了每个项目中所需要的材料、人力、时间，对整个工程的进度能够进行比较精准的掌握，避免由于预算不准确造成材料以及人力的浪费，大大缩短了工期，提高了工程质量。
2.3应用于建筑生命周期的管理
传统的建筑生命周期管理中，由于各个阶段实施项目的内容不同，所涉及的信息也有所区别，信息的来源与管理也有很多种不同的方式，这就加大了对整个建筑生命周期进行统一管理的难度。
BIM技术的应用，就将不同建设工程信息创建过程规范化，使用统一的创建工具和创建方式，将所有的信息进行数字化处理，使不同的建设信息之间具有一定的兼容性，最后将这些信息统一管理，形成完整的建筑模型。
这个完整的建筑模型将应用于设计、施工、结算的整个生命周期，这对于建筑生命周期的统一管理具有重要意义[3]。
3.BIM技术在住宅建筑设计中的实际运用
3.1 BIM技术在前期模拟设计中的应用
在对住宅建筑设进行设计的过程中，最初始的步骤就是前期模拟设计。
设计内容包括了整个建筑的整体布局、具体构架、墙面、门、窗的尺寸、材料、性能等，将这些内容进行进行代码编辑，按照规定的统一参数进行数字化处理，输入到电子资源数据库当中，进行建筑设计资源的共享，并形成虚拟的建筑设计图。
将所有的设计方案进行数字对比，选择最优方案。
方案初步成型以后，利用BIM技术对招标过程、投标过程、施工过程等进行模拟，在模拟的情景中发现问题，并提出改进方案。
对于设计方案的改进，只要在电子方案里对相应的数据进行改进，就能实现整体方案的改进，同时对应的图纸、进度表等会自动重新生成，改进的过程简单易操作。
最后对改进的方案再进行招标、投标、施工等过程的模拟，直到整个过程完全符合人们的设计意图为止。
3.2 BIM技术应用于动态控制设计
应用BIM技术对施工的过程进行模拟时，可以收集与该建筑相关的信息对设计方案不断完善。
在对施工方案进行模拟的过程中，观察不同的施工技术与施工工艺对工程进度以及建筑整体效果的影响，选择出最优方案，同时设计出与可能出现状况相对应的解决方案，避免施工中出现问题以后束手无策的情况。
在实际施工过程中，将施工当中实际工程进度、消耗材料、人力的情况与初始设计方案进行对比，对其中的差别进行分析，如果差别较大，就要找出问题所在，及时调整方案或者施工工艺。
同时，各个项目部要将本部门的施工进程信息及时反馈到BIM信息平台上，做到信息共享，实现对整个工程进展状况的动态控制[4]。
3.3 BIM住宅建筑设计与可持续发展战略的统一
BIM技术的出现一方面提高了住宅建筑设计的速度和质量，另一方面也为能源、材料的规划使用提供了技术支持，减少了资源消耗以及建筑垃圾的产生，与可持续发展战略思想相统一。
自然资源的枯竭与生态环境的恶化使当代社会中任何一个行业的发展都要充分考虑可持续发展的问题。
BIM技术应用于住宅建筑设计中时，就与可持续发展战略相统一，设计时通过内部软件对整个建筑所需要的资源进行精确计算，并对整个过程进行模拟，对于消耗资源过大或者产生污染过多的环节进行改进，保证整个建筑过程的低能耗、低污染，使住宅建筑从设计开始，就走一条可持续发展的道路。
总结：在对现代住宅建筑设计的过程中，可以使用建筑信息模型技术来提高设计方案的水平。
设计初期，使用BIM技术进行模拟设计，做到建筑信息资源共享。
模拟施工的过程中，对于方案中出现的问题及时改进，做出最优的设计方案，并对整个设计、施工过程进行动态控制，做到信息实时更新，实时共享。
BIM技术是建筑设计产业发展的产物，对提高建筑设计质量，加快施工进程，节约资源保护环境，走可持续发展道路具有重要意义。
参考文献
[1]李玉娟.BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究[D].重庆大学，2008.
[2]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+29.
[3]王娇.探究BIM技术在住宅建筑设计中的应用[J].城市地理，2015，10：99.
[4]卢琬玫.BIM技术及其在建筑设计中的应用研究[D].天津大学，2014.。
