冯胜村
天津市建筑设计研究院有限公司 300074
摘要：在社会经济与科技的飞速进步的背景之下，计算机技术和建工设计的融合使方案的合理性有明显提升，BIM技术和传统的二维建筑设计之间有很大的差异，是一种更加直观立体的展示方式，也能够使业主更好地了解建筑实况，有效避免设计和实际之间的矛盾。在BIM技术的应用中需要技术人员充分利用模拟测试的方式遍历设计不足，反复优化处理提升方案的科学性。因此，本文将系统性地介绍BIM技术的概念个特点，并详细讨论该技术在建工设计领域中的应用。
关键词：BIM技术；住宅建筑；设计应用
引言：
随着计算机技术的发展，已经能够实现从传统的二维建筑设计转变为立体可视的建筑形式，对完善建筑规划的各项功能和进行预景展示具有重要意义。BIM技术的出现带给了建工行业较大的革新，特别是在前期的规划设计方面，这种技术的应用明显提升了前期设计当中的科学性，一些细节性的规划和参数问题都可以通过模型测试的方式及时发现并进行整改，在严格控制项目成本和保障居住体验性方面具有重要的实用价值，许多建工设计和施工单位都在积极引入该技术。
一、建筑工程BIM技术的概述
（一）BIM的概念
BIM技术是指利用计算机建模的方式对建筑体进行模拟规划，其中相关的工程参数等信息都可以通过计算机调取和查看，有效记录了一些设计中的历史信息，对于工程的优化和检验有很大帮助。BIM系统中能够和网络连接自动展现当前项目建设所需要的各项基础信息，包括了建材的价格趋势、方案的模拟测试和后期的项目管理等，在建工领域内有着较强的实用价值。
（二）BIM的特点
BIM系统中生成的建工模型是一个可以随时转换角度、时间的三维模型，能够模拟不同需求下的建筑体实况，设计人员在和施工单位、业主进行需求的沟通交流时也更加方面，不需要再进行想象和还原。在BIM系统内有着广泛的数据库信息，能够详细记录每一个设备的实际情况，对于建筑的管理和运维也有很大应用价值。
二、BIM技术在建工设计当中的应用
（一）前期勘察设计
对于施工区域内地质情况特征的把握对于建工规划设计具有重要的意义，这也是保证设计安全合理的重要前提，要求设计人员要积极进行实地勘察测量，并将相关的数据信息录入在BIM系统当中形成一个关于地形的数字化模型，其中记录了地质结构特征、地理位置高程坡度信息和地下管线分布等多方面的数据，能够更好地适用于一些复杂地形环境的规划设计中[1]。由于BIM技术可以直接实现三维的展示，在后期的建设方案设计当中就可以从不同的角度来观察地形结构特征，还可以利用网格化的方式对地质结构进行细化分析，使设计人员对建设方案的精度控制得到了明显的提升。在建工设计中不仅包含了建筑体，还有一些周边的道路、绿化等，这种全面的信息把握能够做好充足的数据准备，在调取验证时也更加便捷。
（二）空间规划设计
在建筑工程当中的空间布局设计能够在一定程度上影响室内面积和土地利用率，和建工项目的建设效益等都有最直接的关联，必须要保证合理性。在空间规划中会存在一定的环境限制因素，设计人员要能够利用好BIM系统中已有的建筑地质信息开展设计工作。在设计之前要充分了解业主的各项需求进行优化处理，并结合不同地区的实际情况进行有针对性的规划设计。如在一些坡度较大的地区内就可以通过异形设计或基坑回填的方式来解决，在设计时也可以利用BIM技术的模型测试来验证不同方案之间的差异性，分别从实用、美观、经济和安全等不同的角度进行综合分析，快速寻找最优解[2]。在空间规划中不仅有楼体内的设计，还包含了室外的一些结构，对于提升小区内部环境适宜度有很大影响，还需要从实际使用的方面进行优化。
（三）建筑节能设计
按照当前社会发展的主流趋势，在建工设计中充分考虑到节能和绿化的需求能够为业主提供更加宜居的环境，这也是需要设计人员提前展开规划的重点内容。如在一些高层建筑的小区设计当中就需要考虑到楼间距对底层住户室内通光量产生的影响。在BIM模型当中可以模拟日照在不同时间段内的入射角度，并做好每一个楼层的验证，确保建设方案能够满足每一层用户的居住需求。在小区内的绿化装饰当中还需要考虑到成本因素，对于一些占地面积较小的建工项目中就可以转变思路考虑立体绿化的方式来增加其覆盖率。这些设计思路都可以通过BIM技术进行还原展示，也可能提前将设计方案和业主展开沟通，有效避免了一些二维图纸过于专业导致业主难以理解的问题。
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图一：建筑的绿化节能设计
（四）水电碰撞设计
建筑内部的许多附加功能都需要电气设备来完成，内部的复杂水电线路布设是建设方案优化的重点内容之一，一些细节性的线路连接不当很可能会产生安全银行。BIM系统当中可以自动识别水电线路的端点位置，通过模型的遍历测试来验证当前线路连接中存在的问题，使设计人员的优化工作更有针对性。不同的建筑内部电气设备的工作电压存在一定的差异，线路连接的合理性不仅会影响其响应速度，还会影响设备的使用寿命。BIM系统的遍历测试能够模拟线路在长时间使用时的不同情况，对于一些经常出现故障的连接点就可以采用其他更加安全合理的方式进行优化连接。从一些实际建工案例的分析中发现，单一的线路连接布设一般不存在问题，但涉及到交叉时很容易产生安全隐患。在BIM系统中采用的颜色和端点双重区分的方式来完成碰撞检验，其准确率和参考度较高。
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图二：水电线路的碰撞测试
（五）工程参数设计
在建工项目的开展过程中，前期的设计规划还需要考虑到实际施工的工艺技术问题，若设计得过于复杂则可能会增加后期建设的成本投入。BIM系统中能够对一些工程建设的参数进行统一的输出保存，并根据当前已有的机械设备、建材价格等进行合理的分析与判断，并给出一定的工期进度建议，将工作量较好地细分到每一个流程当中，施工单位可以按照规划要求开展实操。在一些重点的参数标注当中，BIM系统是一个明确的点到点的连接，技术人员还可以转变不同的角度来查看，有效避免了在二维图纸当中标注不清而引发的误差问题。在实际施工的过程中，BIM系统还可以动态化的录入当前的项目进度，随时调整建设中的突发现象，使施工单位能够全面把握项目的开展实况，实现了模拟设计当中的跟踪管理。
三、结束语
总之，BIM技术在建筑工程的规划设计当中的应用范围较为广泛，设计人员要能够根据不同阶段的实际需求进行合理调节。在进行建筑空间布局的规划设计当中可以利用提前录入的勘察数据信息来进行校验，确保建设的各个参数都在空间允许的范围之内，避免出现设计错误。在进行建筑的节能规划时可以考虑建筑地的气候特征，对日照的角度、光通量等进行测算。为保证室内水电线路使用的安全性还可以进行模拟的测试碰撞来分析其连接情况，若存在隐患须及时修正。
参考文献：
[1]周园,姚汉臣.基于BIM技术的房地产项目开发设计效果把控[J].吉林建筑大学学报,2015(06):73-75.
[2]潘静静.基于BIM技术的智能建筑工程施工质量管理研究[J].建材发展导向,2020(06):351-352.