BIM技术在建筑工程施工中的可视化和数字化特性研究

BIM技术在建筑工程施工中的可视化和数字化特性研究

吴凯波

中天建设集团有限公司

摘要：随着我国现代化的飞速发展，在建筑工程领域，BIM技术作为一种先进的数字化工具，已经在设计阶段得到了广泛的应用。然而，在建筑工程施工阶段，BIM技术的应用仍然相对较少。随着建筑行业的快速发展和数字化转型的必要性，研究建筑工程施工中BIM技术的可视化和数字化特性具有重要的现实意义和深远的发展价值。

关键词：BIM技术；建筑工程施工；可视化；数字化特性

引言

随着我国经济的蓬勃发展，人们对于建设工程项目中的效率问题越来越关注，这也成为了一个不容忽视的趋势。在建设项目实施过程中，由于各参与方之间具有复杂关系，所以需要运用科学有效的管理手段来保证其高效运行。本研究将采用文献综述和案例分析相结合的研究方法，通过梳理相关文献资料，分析BIM技术在建筑工程施工中的可视化和数字化特性。同时，结合实际案例，深入探讨BIM技术在施工实践中的应用效果和问题。数据来源主要包括学术期刊、会议论文、行业报告以及建筑工程施工项目的实际数据。

1BIM技术的概述与特征

1.1BIM技术的概述

二十一世纪，随着我国现代化进程的推进，现代化建筑也在稳步发展，逐渐形成了大规模、高水平、高科技与高经济效益的建筑工程体系。与之有关的行业也得到了很大的发展，并且在整个国家的经济发展中占据了举足轻重的地位。如果这个行业体系能够不断向着科学的方向发展，就可以有效减少建筑工程中人力、财力的消耗，加速施工速度，缩短施工时间，提高施工质量。这个行业体系还能够有效地强化建筑工程的安全防护工作，确保整个建筑施工的稳步发展。因此在建筑工程方面，要提高科技水平，以信息技术为基础，寻求更高水平的行业发展。BIM技术的诞生，正悄然改变着整个建筑行业，一次行业革命即将展开。这说明了BIM技术的重要意义，因此其开发与实践需要受到足够的关注。BIM技术的技术是一把设计、生产、发展和预测未来的利刃，在BIM技术的支持下，我国建筑工程的前景是无限的。

1.2应用原理

BIM技术是现代信息技术在建筑行业的具体运用，是一项数字化信息虚拟建筑技术。利用BIM模式中的大数据集成管理，实现了信息储存与共享的功能。BIM模式以数据库技术为信息资源共享的基石，并引入了三维数字技术，成为将三维模型与几何和非几何信息高效关联的新技术手段。数字信息仿真允许您虚拟建筑中的所有信息，从而可以进行对真实建筑项目实体的数字和虚拟信息显示。BIM技术也是建筑企业信息化管理的关键技术手段。以模型技术为核心，针对现代建筑和工地的管理要求，对各种信息系统加以整合、管理和加工，实现了数字化信息系统的综合管理与运用。通过BIM技术的运用，有效融合了数字建筑技术、虚拟现实技术、人工智能技术等，有效提高了建筑行业信息化管理水平，实现了建筑工程的数字化、3D化、清晰化表达。

1.3国内的研究现状

随着多年的发展，BIM技术已经成为解决建筑全生命周期项目管理问题的一种高效方法，其在基础理论研究和工程实践应用方面均获得了世界各国同行的广泛赞誉。在全球范围内，各国均在积极探索制定本国的BIM项目管理架构和实施细则，以确保项目的顺利进行。然而，由于本国建筑行业现状的限制以及基本国情的影响，BIM在全球范围内的研究和应用呈现出多样化的趋势，不同国家的BIM也呈现出各自独特的特点。在全球范围内，欧洲、美国和日本等BIM发展较为先进的国家或地区，一直处于世界整体水平的前沿，其技术水平一直保持着领先地位。由于多种因素的影响和限制，我国的计算机技术等领域在BIM初期面临着巨大的阻力和缓慢的发展，尽管近年来已经有所改善，但总体而言，我国的BIM研究仍处于起步阶段；随着我国经济和建设行业的蓬勃发展，BIM研究的潜力和应用空间规模正不断扩大，呈现出蓬勃发展的态势。当前，我国BIM实施规范的制订面临的最大挑战在于如何在保持与现有建筑行业相关标准一致的前提下，与国际标准（如美国、欧洲等）实现对接。

2BIM技术在建筑工程施工中的可视化和数字化特性

2.1可视化协作和沟通

BIM技术通过提供一个共享的数字化平台，极大地促进了施工团队之间的可视化协作和沟通。这个平台可以集成来自不同专业团队的数据，如建筑、结构、机电等，使得所有相关信息都可以在一个地方找到和访问。团队成员可以在同一个模型上工作，实时更新和共享信息，确保所有人都基于最新的数据做出决策。通过BIM平台，可以轻松共享图纸、模型更新、进度报告等关键信息，减少了纸质文档的需求，并提高了信息传递的速度和准确性。在设计和施工前，BIM能够进行冲突检测，识别和解决不同系统之间的空间冲突，防止现场问题的发生。BIM模型可以用于向项目利益相关者展示设计意图和施工计划，提供比传统二维图纸更直观的理解。通过这些高级的可视化协作和沟通工具，BIM技术帮助建筑项目的参与者更有效地工作，降低错误率，提高项目的整体质量和效率。

2.2数据集成和信息共享

BIM技术提供了一个多学科参与的集成平台，所有相关的建筑信息和文档都可以在这个平台上管理和更新。信息的实时更新确保了所有团队成员都可以获取到最新的设计变更、施工进度和其他关键信息。通过集成不同专业的数据，BIM减少了信息孤岛现象，促进了跨专业团队的协作。BIM促进了数据格式和管理流程的标准化，有助于信息的流通和共享。

2.3数字化质量控制和安全管理

结合传感器技术，BIM可以实时监控施工现场的环境条件，如温度、湿度、扬尘等，确保施工质量。通过分析BIM模型和现场数据，可以预测潜在的安全风险，及时发出预警。BIM技术可以跟踪施工过程中的每一个环节，确保所有工作都符合设计和规范要求。利用大数据和机器学习技术，BIM可以分析历史数据，优化施工过程，提升质量和安全管理水平。通过这些数字化特性，BIM技术显著提升了建筑工程施工的效率和质量，降低了风险，确保了项目的顺利完成。

2.43D/4D/5D建模技术

BIM的3D建模是其基础功能，它提供了一个精确的虚拟模型，该模型代表了建筑物的物理和功能特性。这个模型是一个数字化的三维表示，包括墙体、楼板、屋顶、门窗以及其他相关的建筑构件。3D模型使得设计师和施工团队能够在计算机上查看建筑物的每一个角落，进行设计审查和施工准备。4D建模将时间元素添加到3DBIM模型中，它把建筑物的施工进度和时间表整合到三维模型中。这种集成允许项目管理者和施工团队可视化整个建设过程，规划和优化施工顺序，预测和解决潜在的调度冲突。4DBIM是一个强大的工具，用于项目进度规划和跟踪。5D建模进一步扩展了BIM的功能，将成本信息整合到3D模型中。这允许项目团队监控预算，并看到设计变更如何影响项目成本。通过5DBIM，成本估算员可以直接从模型中提取数量和测量信息，提高成本估算的精确性和速度。这也有助于更好地控制项目预算，避免超支。

结束语

通过对BIM技术在建筑工程施工中的案例分析和问题探讨，可以得出结论：BIM技术在建筑工程施工中具有显著的优势，包括协同设计、信息共享、成本控制和进度管理等方面的提升。然而，BIM技术在实际应用中也面临着诸多挑战，如技术障碍、人员培训和数据安全等问题。因此，要充分发挥BIM技术在建筑工程施工中的作用，需要克服这些挑战，加强技术研发和人才培养，推动BIM技术在建筑工程领域的广泛应用。

参考文献

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