南宁市建筑设计院 广西南宁 530000
摘要：随着经济的快速发展，建筑业作为国民经济支柱性产业正面临生产力低下、监管缺失、信息共享不及时等一系列问题。BIM作为近十年来备受关注的革命性技术，被认为是提高建筑业信息化水平的一项重要手段，也是提高建筑业生产效率和加强各参与方之间协作交流的重要桥梁，特别是在设计阶段的应用被广泛认可。本文对BIM技术在住宅建筑设计中的应用进行分析，以供参考。
关键词：BIM技术；住宅建筑；设计应用
引言
近年来，建筑行业可谓如日中天，不但消费人群成倍增长，各种新型的工程管理技术、设备、理念也不断涌现，这些都是当前建筑业发展的重要元素。BIM技术在科学技术发展前期就已经出现并在西方国家广泛应用，很大程度上带动了西方经济的发展。我国应用BIM技术相对较晚，但是其所带来的影响非常明显，加之我国目前的生态环境状况及可持续发展战略的提出，BIM技术在建筑工程结构设计中推广与应用是非常有必要的。
1 BIM的概念
BuildingInformationModel简称BIM，即建筑信息模型。美国国家标准技术研究院将BIM概念定义为以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。BIM是利用数字模型对项目进行设计、施工和运营的过程，贯穿于建设项目全生命周期，重点是参建方的协同合作。
2住宅建筑设计中BIM技术的优势
2.1可视化优势
BIM技术在住宅建筑设计中具有可视化的优势，BIM软件能够为住宅建筑设计提供可视的三维视图，由设计人员通过三维立体视图完成住宅建筑的设计工作，三维立体视图提供的效果具有真实性的特征，能够很好的呈现出住宅建筑的设计结果，还可以对住宅建筑的细节进行可视化的处理，缓解了住宅建筑设计的压力，可视化优势对BIM技术有着积极的作用，确保BIM技术能够满足住宅建筑的设计需求。
2.2使建筑工程设计更具协调性
在传统的建筑施工过程中，往往采用的是图纸或文件交流的方式，这样的交流方式只是个人之间或一小部分人之间的交流，并不能实现资源及数据共享，很容易由于信息隔层情况导致建筑工程设计存在的问题延期解决或不被解决的状况。BIM技术的出现能有效解决这一问题。首先，BIM技术能够通过计算机的数据终端在各部门之间创建数据库及相关法规数据，一方面实现了部门之间的数据共享，增加了沟通交流的机会；另一方面，法规数据的建立有利于部门之间工作原则的建立，BIM技术在建筑工程管理中的价值也更加突出。
3 BIM研究应用现状
基于完整的BIM模型可描述建筑全生命周期的所有数据和信息，参建方可随时利用、更新和完善BIM模型信息，从而提高工程管理及决策水平。考虑到BIM技术涉及广泛，现有的建筑信息管理方法难以形成完整的BIM模型，国内外从BIM的政策、理论、方法及平台、工具等各方面展开了深入地研究。从国内发展来看，诸多国家科技基金项目对BIM的理论、工具和标准进行研究。其中，张建平等研究了面向全生命周期的BIM建模技术和体系结构，开发了建筑全生命周期的BIM数据集成平台。李云贵对国内外BIM标准和政策进行了全面调查和分析。王广斌等通过对发达国家BIM和BIM政策应用现状的调查，分析了我国BIM的发展趋势。指出要从战略高度重视BIM技术的推广应用，充分发挥政府作用，制定适合我国产业特点的BIM技术战略政策。我国住建部发布《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》提出加快BIM等新技术在工程中的应用，至今多部BIM标准已经纳入国家工程标准制定计划。2015年，第一个国家层面的指导性文件《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》充分肯定了BIM应用的重要意义，强调了BIM在建筑工程项目全生命周期(策划、勘察、设计、施工、运维)的应用，并从企业和项目两方面制定了五年的应用目标，提出可量化要求：截至2020年末，建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。
4 BIM技术在住宅建筑设计中的应用措施
4.1 BIM技术在前期阶段的设计应用
住宅建筑设计中前期阶段是非常重要的，前期设计的工作比较复杂，采用BIM技术参与到前期设计阶段，设计人员在前期阶段收集了与住宅建筑相关的参数，并且勘察好住宅建筑施工的现场环境，在此基础上利用BIM技术构建出虚拟模型，把模型应用到住宅建筑设计中，比对实际的需求，这样能够发现设计方案中的缺陷或者不足之处，接下来再根据实际情况调整BIM模型中的设计参数，利用BIM构建出有利于住宅建筑施工的设计方案。前期阶段中BIM模型可以为住宅建筑施工提供诸多参考，保证住宅建筑施工的规范性，最主要的是维护住宅建筑后期施工的安全与稳定，避免出现变更问题。
4.2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。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。
4.3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。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。
4.4住宅的结构性能设计
住宅的结构在设计上应当满足一定稳定性、抗震性、系统性等性能，在实际的住宅设计中，设计者应当把握BIM技术在住宅结构性能设计上的应用，通过多种设计方案的模拟与实践，明确最终的住宅施工设计方案，确保该项方案在各项性能方面的有效性。除模型检测性能以外，BIM建筑信息化系统中包含多样化的住宅设计数据，将设计好的数据直接输入系统中，系统会自主进行结构性能检测，把握该项数据下住宅设计的风险性，根据精密的数据分析结果确保住宅设计的应用价值，要求住宅设计人员能够充分、灵活、有效的运用BIM技术的各项功能，及时检测住宅设计的结构性能是否符合建筑科学的具体要求。
4.5住宅的应用期限分析
现阶段对住宅设计提出了新的要求，不仅要求住宅设计具有一定的安全性、稳定性，严格把控住宅的应用期限，还要求住宅设计具有绿色、环保性能，在实际的住宅设计中，要严格把控设计、施工、材料应用、施工管理等各个环节，住宅设计的开展必须尽可能保障完善性，运用BIM技术对住宅设计的具体应用、数据模型的有效性等进行实时的数据分析与处理，协调住宅设计中各个部门的工作，使得住宅施工过程中，各个部门能够按照BIM设计图纸实现良好的配合，提高住宅建筑的质量水平，把握BIM技术对住宅应用期限分析的有效性。
4.6 BIM技术在建筑结构设计统筹管理中的应用
建筑结构设计统筹管理工作的进行是为了提升建筑施工的安全性。在应用BIM技术进行辅助管理的同时，相关企业应强调部门之间的配合，保障统筹管理工作的全方位进行。基于此，相关企业有必要建立健全管理制度，以此约束员工的各种行为，从而达到加强监督管理作用的目的。以往的建筑结构设计中各部门之间缺少沟通，会出现前文提到的数据延迟更新或迟迟不被修复的现象，轻则增加设计部门的工作量，重则影响整个项目的进行，甚至造成企业的经济损失。BIM技术不仅在参数调整方面起到作用，也能辅助企业相关人员进行日常管理，有助于设计水平及企业统筹管理水平的提高。
5 BIM技术在设计阶段的优化建议
5.1合理再分配BIM的费用和收益
BIM能够创造更大的项目利益，这已经得到人们的广泛认可。BIM技术增加项目的总体收益，然而，在建筑产品全生命周期中，各部分使用BIM的费用和收益并不相同，某阶段费用增加，而某阶段收益增加。这造成了费用增加的阶段，例如设计阶段，会抗拒使用BIM。所以，需要在各方博弈中找到平衡点，找到收益分配的纳什均衡点。
5.2改善BIM应用的外部环境
BIM应用的外部动机不足主要受BIM效益转化率影响，BIM效益转化率需要解决管理问题，优化BIM设计阶段的管理方式，完善BIM设计的管理流程。BIM设计人才匮乏，涉及学校基础知识、技能培养与社会需求脱离的问题，提高高校与企业的合作水平和合作深度，使得学生知识技能接轨社会需求。
6 BIM技术在住宅建筑设计中的注意事项
BIM技术在住宅建筑设计中要注意规范标准和实践应用两项内容，规范标准是指住宅建筑设计一定要遵循BIM技术中的规范标准，严格按照BIM模型的要求落实住宅建筑设计内容，规范住宅建筑设计的过程，实践应用中的注意事项是指BIM技术运用到住宅建筑设计中时，需确保功能操作的实践符合住宅建筑设计的要求。现阶段BIM技术中开发了新功能，也要保证这些新功能适用于住宅建筑设计，以免影响住宅建筑的设计结果，最重要的是把BIM技术中提供的住宅建筑设计方案能够运用到实践中，减轻住宅建筑设计的工作负担，促进BIM技术在建筑行业中的发展。
结束语
BIM的应用与发展壮大无可厚非的已经改变了土木工程传统的生产和施工模式，为工程项目的生产和管理提供了大量的数据信息。BIM作为大数据的载体，借助信息管理系统为企业运营和项目管理提供有价值的决策依据[9]。相信随着科技的不断发展进步，BIM终将成为土木工程领域高效率增长的引擎，再次焕发建筑业的无限活力。
参考文献
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