BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用廖锡朝

BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用廖锡朝

廖锡朝

广东都市建筑规划设计有限公司广东珠海519000

摘要：BIM技术的在建筑工程项目中的应用，对建筑设计水平、建筑工程质量及管理方面的提升有非常大的促进作用。本文对BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用分别作了具体分析，以供相关人员参考。

关键词：BIM技术；建筑设计；项目施工；项目管理

各项科学技术的快速发展，各个行业领域也持续快速进步，在建筑设计方面，BIM技术作为一种计算机辅助建筑设计技术，已经被普遍应用在建筑领域内的各种工程项目中。BIM技术以建筑工程相关数据信息为基础，构造一个完整的建筑信息模型。在这个模型中的各种数据信息都是动态可变的，设计人员可以对其进行合理调整，以促进建筑工程设计、施工以及管理方面质量的有效提升。

1.BIM技术在建筑设计中的应用

1.1效果图与动画展示

BIM技术中包括有建模、渲染和动画技术，BIM技术的应用可以将相对抽象化和专业化的二维建筑图转变为较为直观的三维图，从而促使人们对所设计的建筑项目及其功能有效了解。同时，若建筑设计图需要进行一定的改变，设计人员可以利用BIM技术就可以尽可能在非常短的时间内进行修改。另外，相比于专业性极强的动画设计与制作效果图软件，BIM技术的应用成本相对要少的多。

1.2协同设计

因为如今的建筑结构发展得更为复杂和繁琐，在建筑设计过程中，会涉及到更多的领域，所以，在这个基础上就会与协同设计有密切联系。而在以往的二维CAD时期，协同设计尚未具有能实现操纵一体化的技术平台，只有少数集成化软件可以为不同领域的部分数据交流和传递提供基本平台[1]。而BIM技术在建筑设计中的应用，是二维时期向三维时期跨越的标志，三维设计模型可以使多个专业领域内容在同一个模型内共同工作。例如，建筑设计专业可以实现三维实体模型的生成，而结构设计专业则能够将模型信息有效提取处理并对结构进行计算与分析，设备专业主要用来分析暖通负荷，等。各专业领域人员以中间模型处理器为基础，建立建筑模型并对其进行修改和注释，以实现快速更新和传输信息的目的，进而将不同专业领域内沟通不便的难题有效解决。

1.3加强可施工性

BIM技术的应用可以合理进行建筑设计工作，对建筑工程各分支项目间的系统空间进行统一协调，将建筑设计的失误率有效降低，将设计时间有效减少。通常情况下，建筑设计人员与建筑工程施工人员之间很少进行合理的沟通和交流，并且不少建筑设计人员缺乏相应的施工经验，因此，设计人员在进行建筑设计的过程中，很少能对实际施工难度有充分考虑。而BIM技术的有效应用，为建筑设计人员和施工人员间的充分交流提供了一个良好平台，有效加强了两者间的交流，从而使设计出的建筑设计方案更具可行性。

2.BIM技术在项目施工中的应用

2.1三维碰撞检查

以往的二维图纸设计过程中，通常是将结构、水暖电等各专业设计的图纸汇总起来，然后由总图工程师通过人力工作来寻找和处理其中存在问题。这种方式往往使设计人员花费大量时间和精力，从而对工程进度和质量造成很大影响。BIM技术在三维碰撞检查方面的应用已经形成一套成熟的系统，不少相关软件都能够实现。例如，在设计环节的Navisworks，施工环节的鲁班虚拟碰撞软件等。这部分软件都采用了BIM可视化技术，在建筑工程项目实际建设之前，设计人员就能够对工程相关的土建、管线等方面进行管线综合和碰撞检查工作，不但可以将硬碰撞与软碰撞彻底根除，促进工程设计的优化，将施工环节可能存在的错误损失和返工可能性有效减少，还能对净空与管线排布方案进一步优化。然后施工人员就能根据碰撞优化后的三维管线方案进行施工交底和模拟，从而促进建筑工程施工质量的提升，加强招标方的沟通能力。

2.2算量技术

为确保建筑工程项目施工的标准性和规范性，需要对工程各构件数量进行精确计算。从过去建筑工程具体建设情况来看，在构件数量计算方面经常会有一定差错产生，造成建筑工程实际施工中出现偏差现象。而把BIM技术在建筑工程项目施工中的应用，由于BIM结构中的构建信息具有可运算功能，所以在实际计算建筑构件数量过程中，相关人员可以通过计算机自动识别模型中的不同构建，并且根据模型内嵌的结合物理信息来统计各种构件的数量，这样就能在极大程度上提高构件数量计算的准确性[2]。

2.3虚拟建造

虚拟建造技术可以说是有效实现概念设计的手段，该技术是通过虚拟现实技术的可视化优势以及可交互式功能，来实现对建筑物的外观、环境功能、施工等方面的建模与分析目标。这需要虚拟建造的模型能将物理原型的空间关系、力学性质等特性有效反映出来。用户可以从各个角度、不同比例对虚拟模型进行观察，通过操纵原型来合理判断建筑物的功能。BIM技术的应用能够将这些功能和要求有效体现出来，相关人员可以通过BIM建立虚拟建筑模型，来试验施工方法、模拟施工过程、优化施工方案，达到先试后建的目标，从而将施工过程中的错误及风险有效排除，同时将不同施工方案的可行性进行对比和分析，并有效完成虚拟环境下的施工周期管理。

2.44D施工模拟

在建筑工程施工过程中，施工进度控制是需要高度重视工作内容，施工进度计划、施工资源安排、施工方案等多种因素都能对施工进度产生巨大影响。但，在实际施工过程中，具体进展通常与施工进度计划存在较大偏差，而且随着时间的推移，进度滞后情况不断累积，如果不对这种情况进行及时处理和纠正，这种矛盾将会继续扩大，直到对工程质量和施工安全造成严重影响。

BIM技术的应用，能够有效进行4D施工模拟，利用该技术可以将建筑物和施工现场3D模型以及施工进度合理结合在一起，同时集成施工资源与场地布置信息，以时间为维度，建立4D施工信息模型。利用4D施工模拟，能够将施工的界面、流程直观性的呈现出来，从而使总承包与各专业施工分包的施工协调和管理工作进一步加强。把四维施工模拟与施工组织方案有机结合，能够使施工材料进场、施工人员安排等各项工作布置更具合理性和经济性。运用4D施工模拟技术可以跟踪项目进程，检验施工进度计划是否合理有效，快速辨别实际进度是否提前或滞后，从而避免工程质量和施工安全等问题。

3.BIM技术在项目管理中的应用

3.1数据共享与协调管理

对于一些系统比较庞大、结构比较复杂以及功能要求比较高的建筑工程项目来说，共享及协调管理好其各单位之间的数据非常重要。利用BIM技术进行建筑工程项目管理，可以搭建一个可供各项目参与者之间进行有效交流的平台，从而使业主、设计单位、顾问公司、施工单位及材料供应商等众多参建单位能够在同一个平台上进行数据共享与调用[3]。

通过数据共享与协调管理，大大提高了各方之间的沟通效率，使工作更加顺畅、管理更加有效、审批及流转速度更加提高。再者，BIM技术还可以大大减少现场测绘的工作量，将原本粗放性和分散性的施工模式变得更加集成化和模块化，从而有效解决施工场地狭小、施工质量难控制及垂直运输困难等问题。

3.2项目精细化管理

BIM技术作为建筑工程项目基础数据的提供者，它可以将项目的基础管理数据变得更加信息化、自动化及智能化，从而改变以往缺乏工程数据的格局，实现对建筑工程项目的精细化管理。基于BIM技术所创建的工程造价数据，能够给对施工过程中所涉及到的各项成本费用的决策提供科学的决策依据，无论是预算人员、资料人员、采购人员、材料人员还是技术人员，都可以通过信息化终端和BIM数据后台对整个建筑工程项目的造价相关信息进行记录与交换，从而有效保证各种信息数据的及时更新、核对、调用及查阅。

4.结语

BIM技术在建筑工程中的应用对建筑行业的发展有十分重要的现实意义。通过该技术建立的模型能够与建筑实体有效结合起来，极大地方便了工程相关人员核查建筑工程相关数据信息，从而促使建筑工程精细化管理工作效率得到进一步加深。基于BIM技术的建筑信息模型不仅能促进建筑工程建设时效性的增强，还在很大程度上加强了建筑工程成本控制工作，有效降低建筑施工企业的建设成本，相对提高了其经济效益。

参考文献

[1]杨士超.基于BIM技术的建筑工程施工质量过程管理研究[D].中国科学院大学（工程管理与信息技术学院），2016.

[2]曾明镇.建筑信息模型BIM技术在计算机辅助设计中的应用研究[J].中国战略新兴产业，2017（24）.

[3]黄治国.建筑工程项目信息管理中BIM技术应用研究[D].北京交通大学，2016.