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BIM平台在乡村住房改造设计与信息化管理中的实践与探索
摘要:乡村振兴战略的不断深化,使得BIM技术在乡村住房改造设计和信息化管理领域的应用价值日益凸显。本文深入探讨了BIM平台在乡村住宅改造设计优化、应对现存乡村的主要问题、优化改造流程及提升乡村建设项目信息化管理效能等方面的应用。借助BIM平台,可精确评估民居现状,优化设计方案,强化节能环保设计,同时显著提高建设项目的信息化管理效率。此外,BIM平台还可实现全生命周期管理与资源整合、土地资源高效利用与优化、基础设施数字化管理、信息实时共享与协同作业以及项目风险评估、监管与预警。总体而言,BIM平台的应用为乡村住宅改造设计与乡村建设项目的信息化管理提供了坚实支撑,有力推动了乡村的可持续发展进程。
关键词:BIM平台;乡村住房改造设计;信息化管理;可持续发展
随着国民经济的发展,乡村振兴得到了更多的基金扶持,美丽乡村建设取得了一些成效。BIM技术凭借强大的信息集成与可视化能力,在乡村住房改造设计中展现出巨大潜力。在乡村民居改造设计过程中,基于BIM平台可以帮助设计师在建筑方案设计时进行图纸的实时变化调整,实现了设计方案信息实时共享的工作目标,有助于减少用户与设计师间的交流障碍。本文旨在研究BIM平台在乡村住房改造设计中的应用,并评估其对乡村可持续发展的影响。
一、BIM平台在乡村住房改造设计优化中的具体应用
(一)民居现状评估与改造需求识别
乡村住房改造的首要任务是全面评估现有民居状况。设计师可以通过在BIM平台构建三维模型,直观地展示乡村建设项目的整体布局和细节,详细分析民居的结构、材料、空间布局等,精准识别改造需求。借助三维可视化展示,项目各方能直观了解民居现状,为改造设计提供精准数据支持。
(二)结合乡村文化特色的设计方案优化
乡村住房改造需兼顾居住需求与乡村文化特色,例如广西省阳朔县兴坪镇GEEMU积木酒店对乡村中闲置的居民建筑进行重新定义,打造以亲子互动、农事体验、生态疗养为主题的度假社区[1]。在改造过程中,BIM平台通过空间分析与协同设计功能,帮助设计师深入理解原始建筑结构,为改造设计提供精准数据。同时,该平台能促进设计团队间的信息共享与协作,提升设计效率。
(三)推动绿色建筑发展的节能、环保设计
BIM技术的优势主要在于三维模型的建设,相比传统的二维平面图纸更加直观,有助于深入观察绿色智能建筑工程,便于设计师与业主进行交流互动,通过前期在BIM平台优化确保施工方案的可行性,分析民居节能效果,助力设计人员优化设计方案,实现绿色建筑目标。
二、现存部分乡村住房存在的主要问题及BIM平台的应用优势
(一)空间布局紧凑与功能单一
现存部分乡村住房空间布局紧凑,功能单一两点主要问题,可通过在BIM平台上构造可视化模型进行房屋优化设计,提升空间利用率与功能多样性。
(二)房屋老化与设施陈旧
现存部分乡村住房普遍面临老化、设施陈旧问题。在现场调研时,可通过BIM平台进行实时记录,为改造设计提供准确数据。
(三)物理性能不足
现存部分乡村住房在保温、隔热、防水等方面性能不足,可通过BIM平台进行能耗模拟,分析民居物理性能,助力设计人员优化设计方案,提升居住舒适度。
三、基于BIM平台的乡村住房优化改造设计流程
基于BIM的乡村民居适宜性优化改造设计,主要是从民居建筑外在自然环境与内在居住环境两方面展开。通过对乡村民居改造案例的研究和分析,对其更新改造的方向进行梳理归纳,根据改造方式和改造目的的不同,将乡村民居的改造类型归纳为三类,分别为性能提升型改造、功能优化型改造、功能置换型改造[2]。
(一)基础数据收集与平面草图绘制
通过调阅图纸、现场测量、无人机航拍测绘等方式获取改造项目的环境信息、建筑信息及其他相关数据资料。对改造项目的建筑空问几何信息进行归纳整理,包括民居平面布局、结构形式、建筑尺寸等信息。
(二)主体结构建模
在获取基础数据后,使用BIM平台构建改造项目建筑信息主题结构模型,并添加门窗、墙体、屋顶等构件。通过BIM平台实现构件精确建模与定位,提高模型准确性。
(三)改造设计方案定量模拟
将包括室内环境改造、功能空间改造、外围护结构节能改造等在内的多种乡村民居适宜性优化改造方案分别在BIM平台中定量模拟。
(四)能耗模拟与节能改造方案验证
民居模型搭建完成后,进行能耗模拟分析,验证节能改造方案可行性。使用BIM技术模拟不同改造措施下的能耗情况,帮助设计人员优化方案,提高能源利用效率。
为提高乡村居民的生活舒适性可借助BIM技术对房屋的太阳辐射、光照、采光、通风、采暖等一系列热环境质量因素进行模拟分析,制定有针对性的优化方针[3]。具体而言,结合室外气象数据、居住人群生活习惯、取暖方式及适宜温度选择、围护结构参数等,进行全年能耗模拟分析。通过模拟分析,确定最优节能改造方案,为后续施工提供科学依据。
四、BIM平台在乡村建设项目信息化管理中的应用
设计人员可在BIM平台逐步推进模型建设的精细化进程,使各类材料构件的规格更加标准化。同时,工程量在软件的集成处理下变得更加数据化、精确化。若进一步运用BIM平台参与乡村建设项目信息化管理,便能实现规划与角色环节的更好应用,同时实现施工与模型信息的实时同步,从而更有效地控制项目精准实施。
(一)全生命周期管理与资源整合
建筑物的全生命周期包括前期原材料获取、运输、安装、运行维护。其中,运维也是不可或缺的环节。使用BIM平台可以整合与调度乡村建设资源,统一管理人力、物力、财力等资源,提高利用效率。
(二)土地资源高效利用与优化
乡村建设项目土地资源利用至关重要。BIM技术实现土地资源三维可视化展示与模拟分析,帮助规划人员优化土地利用方案,提高利用效率。
(三)基础设施数字化管理
BIM技术与GIS技术结合,实现乡村基础设施数字化管理。建立基础设施三维模型,结合GIS技术,集成与共享地理位置、属性信息,提升管理效率与运维水平。
(四)信息实时共享与协同作业
BIM平台可实现项目信息实时共享与协同作业,集中存储与管理项目信息,促进团队成员间信息共享与协作,降低管理成本,提高管理效率与质量。
(五)项目风险评估、监管与预警
乡村建设项目质量与安全至关重要,通过BIM平台模拟与分析项目进度、成本、质量等方面,帮助管理人员发现潜在风险并采取措施。提升管理决策的科学性与准确性。
五、结语
BIM平台在乡村住房改造设计与信息化管理中的应用,为乡村住房改造与乡村建设项目信息化管理提供了有力支持。通过优化乡村住房改造设计,提升信息化管理效能,有力推动了乡村的可持续发展。未来,随着技术的不断进步与应用场景的拓展,BIM平台将在乡村建设中发挥更加关键的作用。
参考文献
[1]吕腾. 基于BIM技术的乡村民居适宜性优化改造研究[D]. 山东:青岛理工大学,2023.
[2]姜智慧.适用于西安炕底寨保留建筑改造的民宿案例研究[D].西安建筑科技大学.202l.
[3]孙周. 浅谈BIM技术在新农村建设中的应用[J]. 百科论坛电子杂志,2021(12):142.
研究项目:吉林建筑大学大学生创新创业研究项目《智链云筑——打造智慧城市背景下的BIM云端集成平台》,省级重点,项目编号:S202410191005X