BIM技术在住宅建筑设计和施工中的应用

BIM技术在住宅建筑设计和施工中的应用

①赵伟 ② 杨周军

①身份证号： 330621197901098053

②身份证号：332602197910091657

摘要：随着科学技术的不断进步，建筑行业设计领域逐渐引进了BIM技术。BIM技术优化了住宅建筑的设计工作，更形象地反映了住宅建筑的特点。文章将论述BIM技术的来源、概念及应用等情况，探讨BIM技术应用于住宅设计中的作用、价值，以期提高建筑设计的水平。

关键词：BIM技术；住宅；建筑设计；应用研究

引言：进入21世纪以来，信息化技术的应用越发广泛，而将信息科学技术应用在建筑设计领域，极大地提高了建筑行业的信息化程度。而其中BIM（建筑信息模型）属于比较新兴的信息技术，将其应用于建筑设计领域，不但减少了人员的工作内容，也提升了建筑的设计质量。而在住宅建筑领域，BIM技术还未得到广泛的应用，本文将主要研究BIM技术在住宅建筑设计中的应用。

一、BIM技术概述

BIM为（BuildingInformationModeling）的简称，汉语意思为建筑信息模型，包含全部建筑从无到有全部生命内一切建筑原件数量，性质，空间理念，几何学，地理信息等一切内容。作为建筑工程规划的新办法，新思维，BIM技能是建筑物的各种信息与建筑业的操作流程的有机一致，将数字信息发挥到极致，与传统图纸的二维建筑作用图不一样，BIM模型能够经过矢量更直观、明晰、形象地展现出建筑多角度的立体作用，特别是其对建筑物的实在模仿，能够为建筑设施供给更大的便当。BIM信息模型具有单一工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和大局同享问题，支撑建设项目生命周期中动态化的工程信息创立、办理和同享。建筑信息模型一起又是一种应用于规划，缔造，办理的数字化办法，这种办法支撑建筑工程的集成办理环境，能够使建筑工程在其全部进程中明显进步功率和大量削减危险。

二、BIM技术的特点

（一）具有可视化特点

对住宅建筑进行三维构建的时候，不能仅仅凭借大脑的想象来完成，还需要应用于其他具有三维立体特效的软件进行辅助构建，因此，BIM技术的可视化特点，能够让人把过去的线条式构件以三维立体实物图形式展示出来。建筑业设计时也有效果图，然而大都由专业制作团队进行设计，并以线条式信息形式呈现，其并非由构件信息自动生成，同构件之间缺乏互动性与反馈性，但BIM技术的可视化特点却能够实现同构件之间的互动性与反馈性的可视效果，BIM建筑信息模型里的整个过程均具有可视化，其既能够展示效果图，又能够保证工程项目的设计、建造、运营管理等均在可视化状态完成。

（二）优化性

BIM技术能够对住宅建筑的设计进行更好的优化处理，由于BIM模型中所提供的几何信息、物理信息以及规则信息是为了建筑的变化而实际存在的，一旦其数据的复杂程度超过一定程度，参与人员本身就不能够完全地掌握所有的信息，这就必须应用某些科学技术以及设备进行帮助，而BIM技术以及其配套的各种优化工具，能够对复杂的项目进行优化处理，如，可以将项目的方案进行优化、可以将特殊的项目设计进行优化、可以设计的比例进行优化等等。

（三）模拟性特点

BIM的模拟性特点并非仅能对建筑物模型实现模拟，也能够模拟真实世界无法操作事物等。通过BIM能够在设计阶段完成所需模拟实验项目，例如日照、节能、热能传导、紧急疏散等；通过BIM还能够在招投标和施工阶段完成4D模拟（三维模型与项目发展时间）操作，即按照施工组织设计模拟实际施工，据此制定科学施工方案进行施工；5D模拟（3D模型基础上的造价控制）同样能够实现，并据此有效控制成本；BIM还能够在后期运营阶段模拟如地震人员逃生、消防人员疏散等日常紧急情况处理等。

（四）出图性

BIM技术所打印出来的建筑图纸，并不是日常所常见的一些建筑设计图纸以及零件的加工图纸，而是在此的基础上，对建筑物进行可视化展示，对建筑进行了协调、模拟以及优化后的图纸，其主要的图纸有综合管线图、综合结构预留洞图、碰撞检查中的错误报告以及针对问题所提出的建议和改进的方案等等。

三、住宅建筑设计中BIM技术的具体应用

（一）前期模拟中的具体应用

在住宅建筑设计的前期阶段，设计人员应当运用BIM技术构建出虚拟模型。在工程施工以前，科学合理的建筑方案对工程的顺利进行有着促进作用，BIM技术能够在一定程度上保证虚拟模型的质量，进而为施工方案的制定创造条件。设计人员在设计工作中，应当依据以下流程进行：

1. 对施工的数据与建筑设计的数据进行统一整理，并输入到计算机的专业程序中去。

2. 考察施工地点，只有充分了解施工地区的具体的实际的情况，才能更好地绘制图纸。

3. 工方案，不断提高施工资源的利用率，从而保证施工的质量，节约成本。建筑前期，BIM技术能够在很大程度上减轻工作人员的压力，提高工作效率，并且降低各项成本，为增加收益。

（二）动态控制中的具体应用

为了提高各项数据的利用率，可以运用BIM技术对住宅建筑进行动态控制，这样不仅可以在一定程度上控制工程施工的进度，而且可以帮助设计人员收集所需的数据。所以，合理运用BIM技术，可以提高数据的利用率，为工程管理人员在管理材料的时候提供了便利，节约了材料的成本，保证经济效益。除此之外，BIM能够帮助设计人员合理选择建筑材料，改进施工工艺，在保证工程进度的基础上，不断提高工程的质量与经济效益。在住宅建筑设计中，为了使得BIM技术可以更好地对动态控制产生作用，建筑设计人员要与工程施工人员加强交流，分享经验。当工程施工中出现问题的时候，为了不耽误施工的进度，可以根据以往的工程案例，借鉴经验，并制定解决措施。

（三）空间规划中的具体应用

在空间规划的过程中应用BIM技术，建筑设计人员要根据工程施工中反馈的各项数据，计算结果，提高计算的准确性，从而不耽误施工的进度。不仅如此，设计人员可以应用BIM技术对建筑物进行可视度分析，在各方面分析建筑方案的可行性。除此之外，设计人员可以根据施工现场的坡度，制定科学合理的施工方案。为了保证施工质量，需要以施工人员的实际情况为基础，制定相关的管理制度^[1]。

（四）在地下车库中的具体应用

在住宅建筑中，地下车库是成熟化社区的重要标志，也是设备管线特别复杂的部分。所以，在地下车库的设计与施工过程中，合理运用全过程服务能力高超的BIM技术是非常必要的。在一个平台上协调建筑物的各类系统是BIM技术的显著优势和特点。地下车库建筑专业构件的基本图元为墙柱、楼板、坡道等；结构专业的基本图元为梁、板、柱为；设备专业大致包含水、暖、电、消防等几个主要系统。根据各个基本图元可以进行BIM模型的构建，减少管线与结构的矛盾及自身碰撞。同时，BIM模型的造价管理能够准确计算出工程量的多少，快速提供和分析建筑投资的具体数据，从而在一定程度上提升造价管理的质量和水平。另外在设计开始阶段，可以对施工现场进行地形测绘过程，并将获得的各项数据与数字地形数据运用技术进行整合，并套入卫星影像数据，从而建立起地下车库施工现场的基底模型数据，这样可以更加准确的设计场地及周边环境，优化土方设计^[2]。

（五）在室外场地设备管线管理中的具体应用

室外场地设备管线比较复杂，各预制构件搭接处存在很多钢筋，并且互相交错，倘若在施工过程中发现管线、预制构件的搭接发生碰撞，将会影响现场的各种管线施工、预埋以及现场预制构件吊装。所以，在室外场地设备管线施工之前，可以运用BIM技术规划排列管道，尤其是管道相对较多的区域，模拟不同施工条件下管线布设、预制连接件吊装，从而可以提前发现施工现场会出现的各类问题，避免各个管道发生冲突和碰撞，这样有利于减少施工中的安全隐患，提高工作效率^[3]。

结束语：总之，BIM技术的应用，为住宅建筑设计提供了一种良好的方法，不仅优化了设计方法，而且还能够为后期建筑施工成本的降低提供了更好地参考，值得在实践中推广应用。不过需要注意的是，当前我国在BIM技术的应用方面和国外发达国家相比还有着一定的差距，需要我们在不断借鉴国外先进经验的基础上，在实践中不断进行完善。

参考文献：

1. 张照照.BIM技术在住宅建筑设计和施工中的应用[J].住宅与房地产，2021,(19):199-200.

2. 胡平淳.BIM技术在建筑设计与施工中的应用[J].工程建设与设计，2021,(12):107-110.

3. 纪飞.BIM技术在我国建筑设计施工管理一体化中的应用与前景[J].散装水泥，2021,(02):99-101.