BIM技術(shù)在建筑設(shè)計工作的應(yīng)用和前景展望

【摘要】BIM技術(shù)的應(yīng)用為建筑設(shè)計工作的開展提供了巨大的發(fā)展動力，其所具有的可視化、協(xié)調(diào)性、以及模擬性等優(yōu)勢對提高建筑設(shè)計質(zhì)量有非常重要的意義。本文結(jié)合某工程項目實例，對BIM技術(shù)在建筑設(shè)計工作中的應(yīng)用問題進行分析，望對促進建筑設(shè)計質(zhì)量的提升起到幫助。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建筑設(shè)計；應(yīng)用；展望

在現(xiàn)代經(jīng)濟社會快速發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)正逐步進入快速發(fā)展的全新時期，城市化建設(shè)進程的規(guī)?；l(fā)展為新建建筑帶來了前所未有的需求。建筑設(shè)計項目復(fù)雜程度不斷增加，項目建設(shè)工期日益緊張，設(shè)計周期縮短，傳統(tǒng)模式下的計算機輔助設(shè)計方式正面臨著難以克服的瓶頸，且還不同程度上的存在協(xié)同性差、數(shù)據(jù)重復(fù)利用率低、專業(yè)配合程度低等問題。BIM技術(shù)作為一項面向建筑設(shè)計領(lǐng)域提供協(xié)同設(shè)計功能支持的重要工具平臺之一，在縮短建筑設(shè)計周期，提高設(shè)計效率，提升設(shè)計品質(zhì)等方面的重要性不斷提升，有關(guān)BIM技術(shù)在建筑設(shè)計工作中的應(yīng)用與發(fā)展也更受重視。

1、BIM技術(shù)概述

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling），是以建筑工程項目相關(guān)數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)所構(gòu)建的建筑模型，通過數(shù)字模型仿真技術(shù)對建筑物相關(guān)信息進行仿真模型，具有信息關(guān)聯(lián)性高、信息完備性好、可視化、協(xié)調(diào)性、以及模擬性等多個方面的特點。將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計工作中具有以下幾個方面的特點：①可視化水平高，BIM技術(shù)為建筑設(shè)計提供了可視化思路，使建筑設(shè)計中的線條式構(gòu)件轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體圖形，不同構(gòu)件間的互動性、反饋性好，為建筑設(shè)計質(zhì)量的提升提供了支持；②協(xié)調(diào)性好。BIM技術(shù)下所提供的建筑信息模型支持在建筑物建造前期對各個專業(yè)可能發(fā)生的碰撞進行協(xié)調(diào)，生成并提供協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，解決如電梯井與其他設(shè)計布置凈空要求、防火分區(qū)與其他設(shè)計布置位置、以及地下排水與其他設(shè)計布置位置的協(xié)調(diào)問題等。

2、BIM技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用實例

xx住宅項目位于S市中心區(qū)域，氣候條件屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年均溫度為17.6℃，年均降雨量為1050.0mm，降水集中分布在夏秋兩季。xx項目為該市重點住宅項目，占地面積為5.48萬m2，總建筑規(guī)模為13.5萬m2。在建筑設(shè)計方面引入BIM技術(shù)進行優(yōu)化，主要工作內(nèi)容分析如下：

2.1 日照分析

根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范，住宅建筑在冬至日8：00am～16：00pm間的滿窗日照時間應(yīng)達到2.0h以上。下圖（圖1～2）為冬至日不同時間下的日照陰影范圍圖，結(jié)合圖1～2可見：在該建筑物的規(guī)劃布局中，通過合理布局，在冬至日最不利日照條件下每棟樓不同時間段均能夠得到充足日照時數(shù)，滿足滿窗日照≥2h的基本要求。

在此基礎(chǔ)之上，選擇本建筑片區(qū)內(nèi)日照條件相對較差的單體建筑作為分析對象，對冬至日全天日照時數(shù)進行模擬分析，分析結(jié)果如下圖（圖3）所示。結(jié)合圖3來看，顏色自淺至深分別代表日照時間5.0h至1.0h，該建筑物分析色彩以紅色、黃色居多，提示能夠滿足國家現(xiàn)行規(guī)范中對住宅建筑最短日照時數(shù)的要求。近建筑底層部位可見不足1.0h日照區(qū)域，提示在后期設(shè)計中可以通過綠化處理的方式加以改進。

2.2 采光分析

采光分析主要根據(jù)室內(nèi)采光系數(shù)分布進行比較。除此以外，也可以根據(jù)實際需求，參考建筑想所處地區(qū)的光氣候分區(qū)，計算工作面所對應(yīng)的具體亮度與照度水平，然后根據(jù)計算結(jié)果進行人工采光設(shè)計。采光設(shè)計的基本目標是室內(nèi)采光達到均勻狀態(tài)，且實現(xiàn)對晝光照明最大限度的應(yīng)用。由于BIM設(shè)計中采用全陰天模型，因此在設(shè)計中剔除直射陽光因素對采光的影響。本建筑項目中轉(zhuǎn)角區(qū)域戶型相對較為特殊，采光面分布廣泛，采光情況整體更加復(fù)雜。因此，在采光設(shè)計環(huán)節(jié)中建議于轉(zhuǎn)角區(qū)域采用圓形窗，引入兩側(cè)自然采光，并在采光條件最差位置退出露臺。轉(zhuǎn)角戶型在經(jīng)處理后室內(nèi)各個區(qū)域基本能夠獲得充足自然光線，且由于對轉(zhuǎn)角戶型做了退出露臺的處理，因此能夠使該戶型形成一個能夠與室外景色充分接觸的餐廳空間。經(jīng)優(yōu)化設(shè)計后的轉(zhuǎn)角戶型室內(nèi)照度模擬圖如下圖所示（見圖4）。

通過對本建筑物轉(zhuǎn)角戶型采光的分析，結(jié)合立面對建筑室內(nèi)各個房間窗的大小與形式進行了優(yōu)化調(diào)節(jié)，除走廊等局部對照度要求不高的區(qū)域以外，其他區(qū)域在照度方面均能夠達到國家現(xiàn)行設(shè)計標準。

3、BIM技術(shù)的發(fā)展前景展望

建筑設(shè)計領(lǐng)域目前對BIM技術(shù)的應(yīng)用還處于推廣嘗試階段，但BIM設(shè)計相關(guān)理念正逐步為建筑行業(yè)所熟悉，目前一些規(guī)模較大的設(shè)計院以及參與國際設(shè)計項目的設(shè)計單位均先后投入了BIM相關(guān)設(shè)計中，并取得了一定的成功經(jīng)驗。雖然BIM技術(shù)的應(yīng)用目前還存在硬件、軟件投入大，BIM軟件庫不足等客觀問題，但隨著BIM理念的不斷深化與發(fā)展，其在建筑設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用勢必會更加確切與有效，為建筑領(lǐng)域的協(xié)同設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、信息集成提供更加廣闊的發(fā)展空間與支持。

結(jié)語：

本文圍繞BIM技術(shù)在建筑設(shè)計工作中的應(yīng)用問題展開研究與論述，探討了BIM技術(shù)的基本特點與優(yōu)勢，并結(jié)合某項目實際案例，就BIM技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用進行了分析，最后對BIM技術(shù)的發(fā)展前景做出了展望，望對促進BIM技術(shù)的進一步發(fā)展有所幫助。

參考文獻：

[1]劉向峰，柳仲寶.基于BIM平臺的小型集成化建筑設(shè)計團隊建設(shè)研究[J].建筑技術(shù)，2014，45（10）：949-952.

[2]張偉捷，趙倩倩，王炳垚等.BIM平臺下的建筑方案階段能耗參數(shù)選取[J].暖通空調(diào)，2015，45（4）：39-42.