BIM技术在住宅建筑设计中的应用

发表时间:2021/5/20   来源:《建筑实践》2021年40卷2月第4期   作者: 刘涛
[导读] 在住宅设计中应用BIM技术,不但能够实现住宅建筑设计的信息化

         刘涛
         河北建筑设计研究院有限责任公司
         河北石家庄   050011

         摘要:在住宅设计中应用BIM技术,不但能够实现住宅建筑设计的信息化,还能充分运用该技术功能多样化的特点提高整体设计水平。在住宅建筑设计过程中利用BIM建筑模型,能降低误差出现概率,有效提高住宅设计的准确性。对此,文章深入探讨了该项技术在住宅建筑设计中的具体应用要点[1]。
         关键词:BIM技术;住宅建筑;设计要点
         引言
         由于BIM技术的出现,我国在对建筑等进行设计时,可以通过BIM技术将构建的模型展现出来,使得可在实际建筑建设之前就了解房屋构建后的情况和样貌,从而可及时进行相应的修改。在BIM技术得到不断完善的前提下,它在建筑设计中的应用也不断得到深入,促进了建筑行业的发展[2]。
         1住宅建筑设计前期的仿真模拟设计要点
         BIM技术就是全方位分析住宅建筑设计的实际情况,然后进行模型的虚拟构建。因此,建筑施工单位在开展项目施工作业之前,要采用BIM技术详细分析项目的施工流程、作业以及施工方式等内容,模拟发生紧急问题时的应急处理措施,这样能够及时发现住宅建筑在设计阶段可能存在的各种问题,然后针对问题提出有效的解决措施。在应用BIM技术过程中,要把该项建筑施工的所有流程、内容以及设计方案进行比较分析,然后进行该项目的仿真建设,通过上述步骤,能够及时查找出设计中隐匿的问题,再针对这些问题进行探讨从而达成一致的解决意见。住宅建筑设计的优化要以BIM作为前提条件,严格把控各个施工环节,然后不断地进行调节,直到方案达到最佳效果。例如,在进行住宅建筑设计工作之前,首先要利用BIM技术描述该建筑的整体效果图,然后在图示中把工程施工的难点和重点圈出来,如果位于基础底板区域的大体积混凝土出现流水问题,在该段落可以进行区域划分。设置钢结构的整体模型,仔细探测已经完成设计的住宅楼的高度、光射强度以及阴影面积,以确保住宅建筑设计的科学合理性。
         2住宅建筑设计问题分析
         2.1建筑布局不够合理
         在现代住宅建筑设计时对于采光、通风等要求较高,尤其是对于相对寒冷的区域来说采光和通风性在很大程度上影响着居住者生活的舒适性。现阶段很多住宅建筑设计时楼盘间距相对较窄,并且很多楼盘大多采取直线排列的方式,从而造成很多低层住户很难获得较好的采光效果,若是楼盘采取垂直横列式又会影响到通风效果,长时间容易产生大量病毒和细菌,从而影响到住宅的服务质量。
         2.2建筑使用能耗相对较高
         对于住宅建筑来说,给排水、消防、供配电以及供暖等都是非常关键的内容,这些系统设计过程中常常会因为管线布局不够合理或者选型不合适非常容易造成建筑使用过程中能耗较高。例如高层建筑给水时采取的是高压水泵直接输送,就会造成水泵能耗增加,同时也增加了相应的维护成本;供配电线路设置时若是接线较多较乱,不但会引发大量的电能浪费,同时也会对建筑造成一定安全隐患。
         2.3建筑室内居住环境舒适性有待提升
         受到占地面积以及工程造价等方面的影响,住宅设计时往往在采光、通风、隔音、使用便利性等方面较为缺失,对于室内居住环境的舒适性造成较大影响,在住宅设计时一定要将室内环境舒适性融入到关键性设计指标当中。


         3BIM技术在住宅建筑设计中的具体应用要点
         3.15D、VR技术下的空间规划设计
         由于对住宅设计进行空间规划需要充分考虑多个工种的影响,因此对于住宅建筑设计中空间规划的内容要采用BIM技术进行整合。例如,可以使用BIM模型把该住宅建筑所处位置、占地面积、建筑面积、楼层结构设计等多种因素同时展示出来,相关设计人员可以就各因素之间的联系进行深入探讨,以确保空间规划的科学性、合理性。BIM技术还具有可视化的特点,所有空间规划的设计内容都可以通过该技术实现可视化,设计人员就整个空间规划的内容可以进行灵活调整和功能完善,而且能准确计算各种相关数据,以确保各项空间规划参数符合标准规定。另外,相关设计师可以把住宅建筑设计初模放在5D软件中进行模拟实验,可以把对应的贴纸添加进去,合理调整光源,基于5D软件中的“定义拾取”,可以让观众带上VR眼镜,手动遥控可以在VR场景中把模型移动到任何位置,还能够结合场景移动情况,进行地点的任意切换,这样能够更完美地展示设计方案,也能开拓设计师的设计思路。
         3.2自动出图
         BIM技术自动生成和更新施工图纸相比于传统的二维图纸具有明显的立体感,传统的图纸简易、单一,不是专业人员很难看明白设计图纸的具体情况,对图纸中的内部设计只能大概理解。在BIM技术的帮助下,自动生成的图纸更加的立体,更有利于空间构想,图纸也相对更有层次,对建模问题可以看得更为清晰。因此这样更具先进性和可视性的图纸对施工、设计更有帮助。建筑施工的人员可以更清晰、深刻的了解到设计师图纸传达出的设计理念以及结构信息,对于工程的施工有很大的帮助,也能帮助设计师和工程施工人员更好的交流理念,促进方案的达成。
         3.3结构施工设计
         在建筑工程的施工阶段,利用BIM技术可以帮助在建筑施工阶段实现远程监控或者操纵,需要的操作技术主要包括:BIM模型结合GPS或者地理信息系统、移动通讯、RFID技术进行现场跟踪。BIM模型结合GPS就直接对位置信息进行定位,对施工的进度有直接的把握,施工的地理情况,位置信息上的问题可以远程直接处理。现代移动通讯技术的发展,在施工过程中如果有技术或者操作上的问题,利用移动通讯功能可以不受距离、空间的限制随时随地解决,使双方能虚拟面对面交流。
         3.4建立规范化的构件族库
         对于前期的建筑项目设计方案,需要提前进行策划,使住宅建筑方案的设计、生产以及施工等所有过程在BIM技术基础上进行标准化、规范化的设计、生产以及装配,并通过三维数字的方式进行表达,这样能够把住宅建筑的实施对象作为数字化来表达,通过制作相关建筑构件来充分发挥BIM技术的作用。构件族库、暖通族库、给排水族库等都是BIM族库的重要组成部分,通过对BIM族库的参数进行修改,可以实现构件族的更新。
         3.5工程参数设计
         在设计一项住宅建筑过程中会产生非常庞大的数据以及信息量,因此在进行住宅项目工程设计时,要重点考虑这方面的内容。采用BIM技术可以实现建筑工程相关数据信息的集成化以及智能化处理,对于一些较为关键的项目结构模型参数进行灵活调整,能够确保设计方案的精准性以及科学合理性。另外,在运用该项技术时,还可以结合当前住宅建筑实际施工进展情况,合理优化工程参数,并及时把优化结果输入相关数据库当中,定期更新工程参数,这样不但能够确保工程质量,还能提高项目施工的效率,有效降低施工成本,能够实现更好的经济收益目标。
         结语
         BIM技术不仅可以通过建模提前预知设计效果,还可以让住户与设计者一同探讨,让住户也参与实际设计,从而提高住户的满意程度。不仅如此,BIM技术通过对施工过程等进行数据分析,还达到了减少资源浪费、节约成本、优化设计方案的目的。因此,随着BIM技术的完善,以及它在建筑设计中的不断深入,我国的建筑行业将会有更好发展[3]。
         参考文献:
         [1]程斯茉.基于BIM技术的绿色建筑设计应用研究[D].长沙:湖南大学,2018.
         [2]顾海玲,归谈纯.BIM技术在上海中心大厦建筑给排水设计中的应用[J].给水排水,2018(11):92-97.
         [3]郑聪.基于BIM的建筑集成化设计研究[D].长沙:中南大学,2018.
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