BIM技術在建筑設計及施工過程中的應用

羅淑平

摘要：BIM技術，即建筑信息模型技術，利用數(shù)字信息技術仿真模擬建筑物的真實信息，進而開展建筑的設計、施工以及管理工作。BIM技術在建筑工程中的應用是建筑行業(yè)的重大技術突破，本文探討了BIM技術在建筑設計及施工過程中的應用。

Abstract： BIM technology， namely building information model technology， uses digital information technology to simulate the real information of buildings， and then carries out the design， construction and management of buildings. The application of BIM technology in construction engineering is a major technological breakthrough in the construction industry. This article explores the application of BIM technology in the architectural design and construction process.

關鍵詞：BIM技術；建筑設計；施工管理

Key words： BIM technology；architectural design；construction management

中圖分類號：TU17 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）03-0176-02

0 引言

BIM技術是近年來建筑行業(yè)的一項具有革命性意義的技術，其主要是通過利用計算機來輔助建筑設計的一項技術，是以建筑工程信息數(shù)據(jù)為基礎而建立起來的高度集成信息化模型。建筑信息模型內(nèi)的數(shù)據(jù)庫信息是動態(tài)變化的，其能夠根據(jù)建筑的進程動態(tài)調(diào)整。在建筑工程項目設計及施工管理過程中，應用BIM技術的主要目的在于建立資源計劃、控制資金風險、降本增效、提高施工質(zhì)量。

1 BIM技術在建筑設計中的應用

1.1 能夠對建筑物進行三維的感受

BIM技術在整個建筑物的圖紙可行性分析中起著非常重要的作用，他可以使建筑物的圖紙中的文字信息轉化為直觀的圖形信息。在展現(xiàn)出來的直觀三維圖形的情況下，可以使得建筑物的施工細節(jié)和內(nèi)部的整體結構完全的展現(xiàn)在建筑工程師的眼前，相關的建筑可行性研究可以根據(jù)BIM技術的直觀圖來進行相關的判斷。在BIM技術的發(fā)展過程中，為了更好地適應整個社會的變化，BIM技術會對于原始數(shù)據(jù)進行相關的分析，判斷整個數(shù)據(jù)的合理性。BIM技術的視圖選項能夠對于圖紙進行三維的模擬，設計時可以根據(jù)三維視圖對于工程的各個部分進行檢查。BIM技術不僅僅是對于建筑物的結構數(shù)據(jù)進行分析，還會與其他的建筑部分進行合理的匹配管理工作，使得整個建筑的合理性得到充分的保證；使得在整個建筑的施工過程中能夠很好的按照相應的步驟進行施工，大量的節(jié)省原料，大大降低整個的工程成本，使得建筑的經(jīng)濟性更強。

1.2 實現(xiàn)信息多元化管理

在BIM軟件中，我們所輸入的建設工程的信息是能夠進行相關的共享的，在我們把整個建筑的工程數(shù)據(jù)輸入到軟件之后，整個軟件會對你的整個工程進行一個比較全面的分析，之后會對整個工程進行一個比較完整的評估活動。建筑結構設計團隊會根據(jù)軟件提供出的數(shù)據(jù)信息進行相關的分析，對于整個建筑結構的工程圖紙進行修改工作，從而使整個建筑工程結構的質(zhì)量得到比較好的保證。整個BIM技術能夠對于建筑工程中的一些比較零散的信息進行相關的處理工作，實現(xiàn)細節(jié)與整體的高度吻合，確保工程的質(zhì)量得到有效的保證，使業(yè)主方的利益實現(xiàn)最大化。

1.3 自動變更、調(diào)整管理

BIM技術計算機輔助設計可以利用其先進的技術手段對建筑設計模型進行處理，同時將其轉變成相應的圖紙文檔。把建筑設計以自動生成的方式展現(xiàn)出來，方便建筑設計師審查并對其進行修改完善。建筑設計師能夠依據(jù)相關數(shù)據(jù)信息調(diào)整建筑模型，完善施工設計方案，提升建筑設計方案的質(zhì)量，很大程度上節(jié)省了建筑設計時間。

1.4 在建筑方案論證中的應用

BIM技術在建筑項目的前期可行性的研究過程中起著至關重要的作用，我們通過把工程圖紙中的數(shù)據(jù)輸入到軟件當中去，能夠很好地對于工程項目進行一個比較全面的分析和了解的工作，盡可能地實現(xiàn)項目的經(jīng)濟最大化。

1.5 在實現(xiàn)協(xié)同設計中的應用

高層建筑結構越來越復雜，建筑設計也需要多個專業(yè)的交叉配合，因此就需要開展協(xié)調(diào)設計。在采用CAD設計時，協(xié)同設計缺乏高效可操作的技術平臺，設計時各專業(yè)的協(xié)調(diào)問題不能及時得到有效的解決。BIM技術在建筑設計上的應用使得建筑設計走向了三維時代，各專業(yè)能夠在同一個模型的基礎上進行協(xié)同設計工作，并對建筑信息模型進行創(chuàng)建、修改和注釋，實現(xiàn)了信息傳輸、溝通的高效便捷。

2 BIM技術在建筑施工過程中的應用

2.1 運用于工程方案比選環(huán)節(jié)

運用BIM模型數(shù)據(jù)庫來進行工程方案比選，由于海量構件、工程量、進度等多方面信息均存儲在內(nèi)，我們可以對這些信息進行有效還原，通過三維的形式進行展示。在進行新的工程項目施工方案設計時，我們可以對以往相似的模型進行各項參數(shù)的調(diào)整修改，就能產(chǎn)生全新的方案模型，同時，還能對于不同方案工程及造價等數(shù)據(jù)開展自動化的計算，提高方案比選的質(zhì)量與效率。

2.2 把BIM技術運用于建筑施工管理過程中

在以往建筑施工管理過程中，對施工現(xiàn)場以及施工進度的管理大多停留在以施工圖紙為基礎的指導的層次上，因技術的限制，無法實現(xiàn)更深層次的指揮作業(yè)，尤其在施工進度控制上，只是表面現(xiàn)象，沒有真正結合工程的實際情況進行深入、科學的指導與引領。在現(xiàn)場情況比較復雜的、程序繁雜的工程指導中，二維技術已經(jīng)遠遠達不到理想的指導效果，不能為工程的順利進行做出正確、精細的指導。從一定程度上說限制了建筑工程的發(fā)展。在信息技術的發(fā)展中，BIM技術的出現(xiàn)為建筑工程的施工帶來了里程碑式的進步，將其運用于建筑施工管理過程中，應用三維模型對施工進度進行虛擬指導，將工程項目通過建模的形式呈現(xiàn)在人們的視野中，形成一個立體、形象具體的數(shù)據(jù)模型，進而更為精確地對施工現(xiàn)場質(zhì)量、進度、安全、成本管理工作進行指導。endprint

2.3 檢查漏洞，實現(xiàn)施工透明化

在施工前可以利用BIM發(fā)現(xiàn)并解決設計方案中潛在的不合理預算投入和設計過程中的疏漏。在BIM數(shù)據(jù)模型環(huán)境中可以檢查干涉某個項目環(huán)節(jié)，在設計錯誤還未實現(xiàn)前，可以依據(jù)信息，實質(zhì)地排除或解決漏洞，這將節(jié)省投資，減少浪費。

例如，腳手架為工程施工提供了操作平臺，并且起到了安全防護等作用，腳手架施工搭設質(zhì)量直接影響著建筑施工安全安全，它是施工中不可缺少的支撐體系。某BIM團隊結合項目實際情況，根據(jù)腳手架施工規(guī)范，進行了腳手架三維模型的建立，選用標準的構件，按照模型搭設，給工人提供了可視化的腳手架模型，一目了然，給工人施工帶來了信心和保障。

2.4 BIM在參數(shù)化施工方面的應用

在進行實際的施工時，整個項目施工過程的施工模型和施工方案數(shù)據(jù)量相當龐大，而且這些數(shù)據(jù)的儲存也面臨很多問題，將BIM運用到建筑施工中就很好地解決了這些難題。建立BIM數(shù)據(jù)庫，將所有的施工模型，施工方案，以及施工圖紙等等龐大的數(shù)據(jù)存入這個BIM數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫可以對這些數(shù)據(jù)進行參數(shù)化的處理，加強了各個數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。這種具有雙向關聯(lián)性以及全面即時的變更信息傳播方式與手段，可以在很大程度上實現(xiàn)可靠、真實以及高質(zhì)量的數(shù)據(jù)信息輸出。這種方式不僅有助于提升建筑施工的參數(shù)化程度而且有助于形成面向規(guī)劃、分析、設計的數(shù)字化施工流程。

2.5 BIM技術在節(jié)材上的應用

在建筑施工中，涉及到非常多的管線，這些管線布置密集，不同專業(yè)之間的布線錯綜復雜，有些甚至互相影響，同時，還有很多預埋件，隱藏在建筑結構之中，很難辨別。這些情況都為施工增加了一定的難度，很容易出現(xiàn)溝通不當而導致的碰撞現(xiàn)象，引起返工拆除重做等現(xiàn)象，造成材料的嚴重浪費，增加施工成本，拖延施工進度。BIM技術的使用，能夠在很大程度上改善這一現(xiàn)象。在施工過程中，建立虛擬模型，然后根據(jù)現(xiàn)場情況編制施工組織計劃以及施工進度計劃，這樣就能夠就施工準備階段發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的碰撞情況，實現(xiàn)碰撞預防的提前準備，減少返工現(xiàn)象，避免材料浪費，節(jié)約工程成本，保證施工進度。另一方面，利用BIM技術還可以優(yōu)化施工方案、材料配置、人員分配，同樣達到節(jié)約材料的目的。

2.6 BIM技術在環(huán)保上的應用

建筑工程施工中，一方面建筑施工場地有限，另一方面，建筑工程施工量龐大，這就是建筑工程遭受多方面的考驗，所以，在傳統(tǒng)的施工方法中，要想實現(xiàn)綠色施工，必然要加大施工成本，并且即使增加了成本也未必能夠獲取好的綠色施工效果。BIM技術的使用，能夠在建筑施工中建立虛擬模型對施工現(xiàn)場進行場景模擬，對施工場地進行中心點定位以及項目定位，能夠充分掌握施工現(xiàn)場的情況，這樣一來，通過虛擬模型的分析，可以隨時掌握施工現(xiàn)場的動態(tài)，以及遭受的外界干擾。

另一方面，在施工階段使用BIM技術對后期的裝飾裝修設計也具有一定的指導意義，幫助確定最佳裝飾裝修設計方案。在鋼結構建筑的施工中，BIM技術還能夠對鋼結構進行合理的優(yōu)化，縮短鋼構件的地面安裝時間，避免高空作業(yè)中的安全隱患，降低安全事故的發(fā)生率，減少現(xiàn)場污染。根據(jù)相關規(guī)定，建筑施工場地應該采取措施與外界隔離開，一般都是在項目合理的范圍內(nèi)設置臨時圍擋，落實封閉施工，減低施工操作對外界環(huán)境造成的不利影響以及環(huán)境污染。對于該環(huán)節(jié)的施工，也可以利用BIM技術來輔助完成，合理的布置圍擋，鋼筋棚等，盡可能的使噪聲污染等控制在施工現(xiàn)場較小的一個范圍內(nèi)。

3 結束語

總之，在建筑設計與施工過程中，BIM技術的使用能夠在很大程度上提高設計的科學性與施工的規(guī)范性，避免設計中的漏洞和缺陷，簡化施工任務。另外，BIM技術的使用也實現(xiàn)了對施工過程的監(jiān)督作用，增強了信息化技術的使用，減少了客觀因素的干擾，提高工程質(zhì)量與施工安全。

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