摘要：住宅建筑与我们的生活密切相关，是建筑行业中的重要组成部分。为保证住宅建筑的工程质量，提高建工效率，必须确定有关所建住宅工程中的每一个环节都能够得到有效实施。在这些环节中，最先开始也是最基础的一个环节就是对住宅建筑进行设计。为确保此环节的工程质量，可通过将 BIM 技术应用到此环节中来提高设计的科学性。本文主要讲解了 BIM 技术的一些情况，并就其在住宅建筑设计环节的应用情况作出深入介绍。
关键词：住宅建筑；设计；BIM 技术；应用
BIM 技术是一项专门为工程建设而设计的一项专业的应用型技术，这项技术率先在一些欧美发达国家兴起，经过不断的发展和完善，BIM 技术已逐步走向成熟。BIM 技术给建筑行业中各类工程的建设提供了巨大的便利，特别是在对住宅类建筑的设计环节中的作用更加明显。而 BIM 技术在我国虽然兴起时间较早，但是由于对这项技术的掌握不够娴熟、未能够充分认识到该项技术所发挥的巨大作用。因此 BIM 技术在我国的建筑行业中的应用受到一定局限，特别是在住宅建筑设计中的应用。如何将 BIM 技术在住宅建筑设计共广泛应用，提高住宅建设设计的科技含量，降低劳动强度，更好地服务住宅建筑设计成为当前具有重要研究价值的一个课题。
一、BIM技术的概况
Building Information Model 是 BIM 的英文全称，翻译成汉语是建筑信息模型。BIM 是信息技术发展到一定阶段对建筑业产生影响后的必然产物，最早由美国乔治亚技术学院建筑与计算机专业的查克·伊斯曼博士提出。其中麦格劳-希尔建筑信息公司对 BIM做出的定义为如下内容。创建并利用数据模型对项目进行设计、建造以及运行管理的过程，该模型利用数字建模软件，来提高项目设计、建设与管理等各个环节的效率。而美NationalBuildingInformation Modeling Standard（NBINS）对 BIM 进行的定义规定为利用数字技术进行建设项目、施工、运营的过程，过程的结果是一个信息丰富的多维项目模型，这就是 BIM 模型。从这两个定义中可知 BIM 是一个资源共享的模型，涉及到工程的整个生命周期，在建筑设计环节实现各部门的相互协作。
图-1 常规绘图软件与 BIM 软件建筑设计的效果对比图
二、BIM技术的优势特点
1.BIM 模型采用分布式方法运行由
BIM 技术构成的模型主要是在分析类工具和创作类工具的共同作用下发挥相应的作用。这两类工具相结合形成了 BIM 模型的分布式方法。BIM 技术在此方法下，将传统设计环节中由个别专业单位完成的作业进行综合，统一于 BIM 模型中。BIM 模型将有关的住宅建筑设计方面数据和信息提供给该模型中的进度安排、人流量控制、模型检测等分析工具进行相应的检测和分析，方便设计人员之间的合作。
2.BIM 技术提高了对设计的建筑对象可视化程度
在对传统的住宅建筑设计图稿进行观察时，通常观察对象只是呈现出二维的平面图像，这类图像虽然较传统手绘图有所提高，但仍然有一定局限性，对于住宅建筑的一些重要信息很难直观表达出来。BIM 技术的应用，实现了住宅建筑设计图纸由二维的平面效果转化为建立三维的可视化模型。这类模型能够形象、直观地将住宅建筑中的信息表达出来，能够对业内人士提供相应的数据支持和信息帮助。即使是一些非专业人员也能够通过 BIM 模型轻易的了解到不同住宅建筑设计的风格和理念。
3.BIM 技术能够起到很好的协调作用
虽然住宅建筑设计仅仅是整个住宅建筑工程项目施工建设的一个小环节，但却对整个住宅建筑工程的工程质量有着重要意义。住宅建筑设计这一环节自身也有很多的部门和单位组成，例如，数据搜集部门、住宅建筑设计部门、信息输入部门等。每个部门必须与其他部门想接触。BIM 技术通过对各个单位进行协调，将一些住宅建筑的设计与修改内容在其中及时、准确地传输，实现资源共享，能够很好地对这些单位和部门之间的合作与沟通进行协调，以此来提高住宅建筑设计的质量，提高住宅建筑设计的效率。
三、BIM技术在住宅建筑设计中的应用
BIM 技术在相关的住宅建筑设计中的应用主要有初级应用和高级应用这两个方面。按传统方式展开有关住宅建筑的设计流程方面的设计，在该环节中，BIM 技术主要是为设计工作提供辅助性作用，从 BIM 技术的各类职能中，选取出一项或是几项技术来实现在住宅建筑设计中的应用，以上为 BIM 技术初级应用的主要方面。而 BIM 技术的高级应用在程度和范围上都取得了很大的提高，BIM 技术在设计中占据主导地位。主要应用内容为将 BIM 完全融入到项目流程中，通过审核项目工程的一些 BIM 数据是否合理、科学来为住宅建筑的设计、施工和运营等环节提供相应的技术支持。各地有关 BIM 技术初高级应用情况有所区别，在国外较多地采用 BIM 技术的高级应用模式，并且取得巨大成效。而在国内则主要是对 BIM 技术的初级应用。
1.构建建筑BIM 的模型
构建建筑 BIM 模型的目的主要是对住宅类建筑的一些性能行初步分析。在这个建筑 BIM 模型中，对于住宅建筑一些性能的分析是一个由浅入深的过程。首先开始对对住宅建筑的一些外在特征进行分析，如该住宅建筑周围的可视化分析、风环境分析等。在此基础上，对建筑的整体布局形态进行相应的调整和设定，然后在对住宅建筑的一些具体的建筑部件进行设定。例如将建筑的楼板、外墙和屋顶等建筑的大件构成部件数据输入到 BIM 模型当中，从多个方面对 BIM 模型进行不断的充实。再进一步更为深入的设计环节主要是两个方面，一是对建设住宅建筑的小区太阳辐射量、经济指标、建筑日照等大全局性内容进行设计。二是对住在建筑的局部个体进行设计，这一步设计具体到房间这个小单位。例如房间进深对采光的影响、室内通风环境分析、房屋的能耗情况分析。
2.检查住宅建筑设计的各类管线布局情况
对住宅建筑设计的管线综合体的布局状况进行检查，主要是为了避免各类管线在施工过程中发生碰撞现象，确保所有管线能够顺利铺设，为居民提供高质量的服务。住宅建筑会涉及到水、电、煤、气、液等一系列传统的管线，还有一些电子信号的传输管线等。在这些管线中，有一部分管线还可向下进行细分，这种情况增加了对住宅建筑设计的难度。此外，住宅建筑的整体结构和内部结构越是复杂，这些建筑中所安装的各类管线也就越复杂。BIM 技术通过 BIM 模型对所设计的住宅建筑的各类管线设计情况进行模拟，借助三维技术将设计的建筑管线情况以可视化的方式展示出来，从综合管网三维视图中可以看出各类管线的运行情况，提高在对住宅建筑管线设计的精确度。
3.对住宅建筑构件采用三维技术进行设计
三维技术能够将所设计和模拟的对象以以立体化的方式呈现给用户，而立体化的图像可以更加直观和简明地将模拟对象的外部特征展示出来。在 BIM 技术包含了三维技术，能够实现对住宅建筑的全方位模拟。特别是对组成住宅建筑的各个部件的模拟效果更突出。例如对住宅建筑进行设计时，可借助三维技术对住宅建筑的楼梯、预置外墙、预制楼板、预制梁等一些预先留置出来的住宅建筑构件进行模拟，以三维视图的方式来对这些方面进行模拟，确保这些方面在施工环节中能够被精确地空置出来。此外，还可以对室内设计进行三维模拟，使室内设计工作更加清晰直观。主要的模拟内容为家具、灯具、电器设备等。
结语：
BIM 技术具有多种功能优势，能够在很大程度上对各行业的工作效率和工作精度进行提高。因此，BIM 技术在许多行业得到了广泛的应用，受到了业内人士的一致好评。特别是在住宅建筑设计环节中的应用，使我国在对建筑的设计上迈向了一个新的起点。
参考文献：
[1]Deke Smith，United States Building Information Model Standard ， Building Connections[J].The 2nd Congress on Digital Collaboration in the Building Industry，2009（11）.
[2]杨宇，尹航.美国绿色BIM应用现状及其对中国建设领域的影响分析[J].中国工程科学，2011（08）：103-112.
[3]Robert Charette N.Software engineering risk analysis and management[J].McGraw-Software Engineering Series.New York Intertext Publications，McGraw-HillBook，2010.
[4]马洪娟，姚守俨.BIM技术在广西体育中心网球馆项目施工中的应用探讨[J].土木建筑工程信息技术2011（03）：40-45.
论文作者:杨赛赛
论文发表刊物:《环球科学》2017年7期
论文发表时间:2017/9/14
标签：住宅论文; 建筑论文; 技术论文; 建筑设计论文; 模型论文; 管线论文; 环节论文; 《环球科学》2017年7期论文;