BIM技术在住宅建筑设计中的应用探究

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:郭声波
[导读] 摘要:本文针对BIM技术在住宅建筑设计中的具体应用策略进行全面的分析,详细介绍BIM技术在前期模拟设计、动态控制设计、可持续发展设计中的具体应用。
        江苏中甲工程设计有限公司  江苏南京  210000
        摘要:本文针对BIM技术在住宅建筑设计中的具体应用策略进行全面的分析,详细介绍BIM技术在前期模拟设计、动态控制设计、可持续发展设计中的具体应用。BIM技术作为利用计算机三维模型构建的数据库,所有信息都可以包含在三维立体模型数据库中,能够对整个建筑设计从初期到最终竣工的全过程信息进行全面存储,为我国住宅建筑行业全面发展提供重要保障。
        关键词:BIM技术;住宅建筑;建筑设计;设计应用
        一、BIM技术简介
        BIM技术是Building Information Modeling英文缩写,直译为建筑信息模型。在建筑行业中被广泛应用,能够促进建筑行业的全面发展。在BIM技术实际应用中,通过三维数字化技术作为基础,集成建筑工程项目的相关信息,最终构建三维数字模型,确保对整个工程项目设计方案实现数字化、立体化表达,完善信息模型的构建。建筑模型不同周期数据资源进行有效结合,保证对工程项目实现全面描述,为工程项目、施工建设各参与方提供准确信息支持。BIM技术数据模型具有单一数据源特点,能够实现分布式、异构工程、数据全局共享,还能够支持生命周期内动态化信息管理。目前BIM技术也被称之为建筑模型信息技术,最主要的集成数据BIM技术也是构建三维数字的重要建筑方式,通过对CAD二维软件的应用,并根据不同的建筑条件进行专业化拆分。如果建筑专业平面发生明显变更,则需要花费比较大的时间和精力加以改变,如果信息传递不够及时,造成专业设计图纸出现不合理的问题与矛盾,导致设计工作效率和设计质量严重影响。BIM技术作为全新三维设计软件,通过BIM这样也可以快速解决信息传递与协同机制,实现直观可视化的界面操作。还能够对各种矛盾以及设计不合理的环节进行协同处理。这样也可以有效减少矛盾,利用BIM技术还能够实现信息共享,确保信息传递的各种漏洞,提供更直观可视化的界面,对设计协同的不合理现象及时改进,确保整个建筑给排水设计工程更加高效准确,目前在建筑行业快速发展的背景下,要根据行业发展的多元化趋势进行分析有效应用。BIM技术对整个工程项目建设进行有效处理。确保建筑行业实现全面可持续发展。建筑信息模型构建能够方便设计、建造、施工、管理等多个方面,确保整个建筑工程实现集成化发展,推进建筑工程的整体建设水平全面提高,减少了风险因素。
        二、BIM技术的主要优势
        BIM技术具有可见性、模拟性、可出图性、完备性、关联性、一致性等诸多优点,能够为整个工程项目的沟通讨论决策提供重要的参考依据,有效控制不合理的施工变更方案。BIM技术可视化特点能够将专业抽象的建筑物进行直观的展示,由二维平面图转为三维可视化模型,确保设计师和建筑施工人员都能够明确建筑设计意图,促进各单位之间更高效合理的参与工程项目施工之中。协调性则能够确保将整个建筑工程施工各个环节融为一体,方便统一管理,有效避免因为误解或沟通不及时出现的设计错误,确保建筑设计的整体质量和效率全面提升。模拟性能够在真实的场景中对整个建造流程进行真实还原,通过预先构建数字虚拟模型场景,最大程度上对建筑设计方案进行预演,及时发现设计错误或施工技术失误等缺陷,保证建筑信息更加科学准确,提高BIM技术施工技术的控制效果。
        三、BIM技术的具体应用价值
        (一)智能化工程设计
        在建筑行业中,运用BIM技术能够增强整个项目设计的整体技术水平,利用三维设计模型可以帮助设计人员充分的对各种图形和文档进行自动化管理,保持模型原本形态。一旦某一模型发生变化,则相应的图形和档案也会自动进行更新调整,确保各个专业的协同设计与优化。在某个专业设计发生更改后,其他的设计对象也会被改变。
        (二)信息化项目管理
        随着现代通信技术的快速发展,计算机技术、互联网通信技术等手段在建筑行业中应用越来越普遍。通过信息化技术应用,能够避免传统纸媒交流出现的信息断层问题,还能够有效解决系统之间出现信息孤岛的问题,增强信息沟通交流的整体效果。BIM技术能够增强信息共享效果,还能够对整个建筑项目实现虚拟设计、建造、维护管理形成动态化可视化管理。在建筑现场管理中,通过与施工资源和场地布置信息集成一体构建4D施工信息模型,也能够开展虚拟施工。在计算机上对整个建造过程进行全方面的预测,明确建造性潜在的问题。通过施工管理优化对建筑施工方案进行全面优化与协调,确保施工质量和效果全面提高。基于BIM技术设计还能够开展运营管理,结合运营阶段环境影响和灾害破坏针对结构损坏等情况进行全面判断,提高建筑结构的安全性耐久性,有效延长建筑物的使用寿命。
        四、BIM技术在住宅建筑设计中的具体应用
        (一)设计初期
        1.构建BIM技术模型初步分析建筑结构性能
        在BIM技术应用中需要结合设计方案,对整个建筑性能进行初步的分析和判断,最终根据分析结果,保证建筑布局设计良好,从而确保住宅建筑内部通风光照达到最佳,在建筑设计方案不断优化加深时,要构建完善的三维立体模型,将建筑外墙、楼板、楼顶等相关信息融入到三维立体模型之中,确保为建筑人员和施工人员提供准确的沟通和交流方案,保证设计人员及时准确的对建筑,日照,经济指标,太阳辐射等相关因子进行深入判断,在设计方案深化的过程中,利用专业的数据分析软件导入模型来判断设计建建筑的最终性能,包括空气龄分析和能耗分析,对房间内的采光、通风环境进行严格控制,根据最终的分析结果,确保对整个设计方案进行全面优化,提高产品设计综合效果。


        2.利用BIM技术模型检查管线综合碰撞现象
        在BIM技术建设施工中,由于受到不同施工环节的影响,很容易因为设计出现问题而造成管线碰撞,最终影响施工进度和施工效率,而通过利用三维信息模型可视化功能,可以对电器、排水、暖通等不同的建筑管线碰撞问题进行提前检查,针对建筑设计中遗漏或误差等环节进行全方面优化,确保管线布局方案在有限空间内达到最佳状态。在检查完成后还能够提高空间装修的整体效果,增强设计品质,确保建筑设计的效率全面提高。在住宅建筑设计中要充分利用好BIM技术建筑模型,对钢筋安装的具体位置。和可行性进行全面分析与协调,通过利用BIM技术模型的分析优化功能,提前避免施工阶段出现的误差来,最终提高建筑施工的整体效果。
        3.BIM技术模型对工程量和经济性分析,在建筑施工管理中造价管理非常的关键,而传统的造价管理很难对工程量进行准确分析,通过利用BIM技术模型能够对整个建筑施工的关键信息进行全面分类保存,确保相关信息与BIM技术模型形成统一整体可以也可以方便设计人员将所需的信息随时从模型中快速导出,对不同的共建种类数据进进行全面统计分类,制定完善的造价管理标准,还能够及时收集相关的数据信息,确保建筑设计的质量符合要求,随着建筑设计的不断深入各种数据模型相关信息也能够实现自动更新,确保了项目统计的准确数字。
        4.利用三维设计深化二维结构图
        在BIM技术设计中,能够对整个建筑设计的楼板、楼梯、预制梁和预制外墙等相关部件设计进行插入,只需通过三维模型将二维模型快速导出,并且对二维图形进行简单的处理,就可以对构建平面图,立面图和剖面图进行设计,减轻了平面设计的工作量,增强了建筑设计的整体效率,从而有效降低误差,提高建筑施工图纸设计的整体水平。
        (二)BIM技术在建筑施工阶段的应用
        在住宅建筑前期施工设计中,为了能够保证设计方案得到全面优化,需要对不同的施工环节施工内容进行多方面对比,确保整个施工过程得到有效模拟,及时发现问题并解决问题,增强施工设计的整体效果。在住宅建筑大楼设计中,利用BIM技术能够最终解决施工难点和重点,还能够对基础底板的大体积混凝土流水段进行全面划分,设置合理的钢结构体系,对整个住宅设计高度和选址位置进行测量,确保住宅建筑设计的合理性。在建筑施工方案优化中,还可以将BIM技术模型与计划进度相融合,根据具体的施工情况进行模拟制定相对应的施工场景规划演示,确保施工方案设计的科学性与合理性,并选择最佳的施工设计方案,还可以充分利用好BIM技术模拟对重点难点环节进行全面优化对土建工程的施工顺序进行简单的模拟,明确设备管线安装顺序,对建筑机械的行进路线和操作空间进行提前模拟,最终保证建筑施工设计的准确效果,而且要充分利用好建筑工程施工进度控制,最终实现零库存。设计方案,并根据业主资金效益充分发挥应有的作用,利用三维模型还能够加强对施工现场的施工指导,充分利用好3D施工图纸来代替传统的二维施工图纸,并加强对三维模型的有效控制,避免施工人员因为无法理解施工图纸而导致施工顺序出错。住宅建筑在住宅建筑项目施工开展中,需要充分利用好BIM技术对建筑设计进行动态化控制,及时发现存在的不足问题,并且对各种原材料的利用情况进行快速收集,技术人员可以根据最终的收集结果,及时调整建筑设计方案,实现信息的快速交互方便后期顺利施工,整个建筑设计过程都可以通过BIM技术模型进行模拟展示,而且也能够随时更改设计方案具体位置,加强建筑材料控制效果,技术人员要充分加强对住宅建筑设计的控制水平,在建筑线施工中可持续性设计,能够提高整个工程项目的综合效益。所以需要充分运用好BIM技术,对建筑工程的总体设计方案总体架构进行优化,采取科学高效的施工方法,加强对建筑流程的准确描绘,例如通过3D、4D模型进行衡量,充分考虑社会经济环境的相关特点,对建筑所在区域的地质环境,植被分布,大强度风暴雪来检测建筑的整体稳定性,充分模拟冬夏两季的阳光强度,满足建筑施工管理的控制效果。要充分考虑业主的意见和建议。协调人与环境和经济之间的关系。确保实现可持续发展。
        (三)BIM技术在住宅建筑中的运营阶段应用
        利用BIM技术可以对整个建筑住宅运营环节进行全面监测,对建筑设计使用性能和具体使用情况进行分析,还可以对材料的剩余使用寿命,建筑以使用时间和利用情况进行全面分析。BIM技术还可以对剩余材料入住人员情况和建筑的使用情况进行充分协调,提前做好预警管理机制,利用BIM技术还能够对数字进行及时更新,加强对管理搬迁的有效控制,提高物业管理的质量,在BIM技术确保建筑运营成本得到有效降低。
        五、BIM技术在建筑设计中的未来应用前景
        随着 BIM技术在住宅建筑中的应用越来越普遍。在未来也具有更广阔的发展前景。BIM技术在欧美、日本、新加坡等发达国家应用十分的广泛,在我国依然处于初期起步阶段。为了有效推动BIM技术的推广与普及,国家制定一系列措施促进了BIM技术的应用。通过将BIM技术的作为重要的战略部署,要求相关部门制定能够有效确保BIM技术市场规范化发展,构建相应的法律法规,政府部门要主动的提供资金人才支持,确保BIM技术的全面发展。相关企业为了适应社会发展需要,必须高度重视BIM技术的优势,积极主动向员工宣传 BIM技术的优势和特点,推动BIM技术应用发展。
        结束语:
        BIM技术具有许多优势条件,能够运用信息化技术、计算机技术确保整个住宅建筑设计得到全面简化,方便施工管理流程。住宅建筑行业发展还存在着分散性工程、对象唯一性、信息复杂性等问题,致使BIM技术应用不高。要充分考虑BIM技术的有效优化,通过国家政府企业的共同努力为BIM技术的全面发展作出重要贡献。
        参考文献:
        [1]杨华. 浅谈BIM技术在住宅建筑设计及施工中的应用[J]. 城镇建设,2020,000(001):231,233.
        [2]田芳. 试论BIM技术在住宅建筑设计中的应用[J]. 房地产导刊,2019,000(015):58-58.
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