基于BIM的輔助建筑設計與施工管理研究應用

文/冀學良，內(nèi)蒙古北方時代設計研究院股份有限公司

BIM（Building Information Modeling）的出現(xiàn)，使得我國的建筑行業(yè)獲得了創(chuàng)新變革的契機，原始的建筑設計基本依托設計人員與圖紙進行重復的修正、空缺填補，最終確定施工方案，在管理中也需要投入較大的人力物力進行現(xiàn)場的把控，雖然建筑行業(yè)已經(jīng)適應了這種設計與管理的方式，然而建筑行業(yè)仍舊在社會發(fā)展的浪潮中，不斷的追尋著更為高效便捷的設計或者管理模塊，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作，提高現(xiàn)場管控的力度，同步化縮減人力與時間的損耗，在這樣的背景下，BIM就應運而生了，BIM的建筑滲透為整體的建筑行業(yè)帶來了活力，值得研究探討。

1 BIM的建筑輔助應用背景

BIM是信息技術與社會前進中，衍生的一種只能建筑設計與管理手段，BIM的有機糅合能夠科學的針對建筑的各項環(huán)節(jié)進行細致化的管理與操控，及時的發(fā)現(xiàn)問題并制定出契合的解決方案，可見BIM的出現(xiàn)短時間內(nèi)成為了建筑業(yè)追捧的技術手段，BIM的應用背景帶領我們回到了原始的建筑設計工作中，在BIM還未應用到建筑行業(yè)之前，眾所周知的設計渠道是平面設計CAD，建筑的整體設計基本都要通過CAD來演示，CAD雖然具有一定的科學性，但在利用中，其平面圖的設計存在諸多弊端，尤其是大型的建筑在CAD中容易出現(xiàn)設計呈現(xiàn)的疏漏，在設計中的一點的誤差就會造成工程中的重大失誤，因此需要反復的確認，隨著我國城市化步伐的加快，各色的建筑創(chuàng)新層出不窮，單純利用CAD進行設計，一些特殊的建筑構造表述的不夠清晰，在施工的過程中，需要根據(jù)專業(yè)的設計人員進行銜接解讀，以免后期在施工中的錯誤認知導致的損失，導致對建筑的協(xié)調(diào)配合程度要求較高，BIM的出現(xiàn)徹底顛覆了這一弊端，與以往的二維平面圖示不同，其三維立體化結構能夠清晰的展現(xiàn)出建筑中的細節(jié)，便于施工中的“對癥下藥”，帶動了建筑行業(yè)從設計伊始到后期管理的一系列革新。

2 BIM在設計中的應用

2.1 增強建筑設計貼合度

傳統(tǒng)建筑設計主要是通過圖紙來完成的，設計圖紙通常是十幾張到幾百張，而其中的細節(jié)設計是相互獨立的。審圖人員必須從大量的設計圖中整理出管徑的信息。由于細節(jié)設計工作是由不同的人員設計，若是沒有進行合理有效的溝通，設計圖中勢必會造成一些相互矛盾的地方。而建筑所在環(huán)境、氣候及其他一些不可控因素都在不斷的變化，若是數(shù)據(jù)收集不齊全，也會造成建筑設計的不合理及對后期的建筑施工影響。

2.2 增加圖紙可視性

傳統(tǒng)的計算機輔助建筑設計是采用二維三視圖來實現(xiàn)建筑的設計，這與人們習慣的觀看方式不一樣。審圖人員或者施工人員就必須具備能夠看到二維圖紙的技能，現(xiàn)實是施工人員往往并不具備這樣的能力，從而增加了建筑施工過程中的難度。并且隨著人們對建筑外觀審美的要求越來越高，傳統(tǒng)的計算機輔助建筑設計技能已經(jīng)不具備充分的可視性，滿足不了現(xiàn)代建筑的需求。BIM的可視性不僅能直觀的展現(xiàn)建筑設計中的質量問題，還能夠直觀的呈現(xiàn)建筑的外觀設計，加強了建筑的外形美觀。

2.3 實現(xiàn)高度集成

IBM計算機輔助技術主要是采用三維視圖的方式來展現(xiàn)建筑設計，對建筑內(nèi)部的構件也能進行生動的模擬。加大了建筑構件的模擬與實踐數(shù)據(jù)的相似度，讓設計者能夠從不同的角度來分析設計的效果，確認構件所展現(xiàn)的屬性及其需要被調(diào)整的方向。比如在設計一個門開啟的方向開關，可以通過傳統(tǒng)的計算機輔助技術來確認開關的控制圖表及門的開啟方向，運用BIM中的三維技術進行詳細的調(diào)整以此更加貼近實際施工后的效果。

2.4 提高智能與自動化

BIM具有能自動協(xié)調(diào)內(nèi)部建筑信息運用的作用，其原因是IBM的核心是參數(shù)化模型，參數(shù)化模型能夠幾何形狀數(shù)據(jù)與變更管理聯(lián)合成一個整體，以此建立成數(shù)據(jù)庫。因此BIM可以自動的對所收集的建筑信息進行一致運算與協(xié)調(diào)，自動校對模型的參數(shù)與尺寸。而不用像傳統(tǒng)計算機輔助技術一樣進行逐個標注，從而增加了設計圖的實際操作性。

3 BIM在我國建筑設計施工管理一體化中的應用

3.1 BIM在施工方面的應用

在施工中，采用BIM技術對建筑項目進行虛擬施工，對項目施工方案進行模擬、分析和優(yōu)化，從而發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，在施工前就采取預防措施，直至獲得最佳的施工方案，盡最大可能實現(xiàn)“零碰撞、零沖突、零返工”，從而大大降低返工成本，減少資源浪費與沖突及安全問題，指導真實的施工。隨著項目復雜性的增大，如規(guī)模的增大以及建筑數(shù)量和復雜性的增加，傳統(tǒng)的2D不能直觀、準確的表達建筑物，BIM技術的應用，使人們將建筑物由2D變化到nD的表達模式，將2D的傳統(tǒng)建模發(fā)展到4D、5D的信息建模方式（增加了發(fā)展時間上、費用控制上的模擬），解決了對縮短工期的要求和控制費用的壓力。在施工中通過采用BIM技術，對現(xiàn)場施工等進行模擬分析。

3.2 BIM在各專業(yè)協(xié)同合作施工方面的應用

BIM在各專業(yè)協(xié)同合作施工方面的應用，可以達到一定的優(yōu)化作用。所謂各專業(yè)協(xié)同合作施工，即是指正在建設的建筑工程施工單位、設計單位和監(jiān)理單位在同一個平臺上進行工作，共享建筑工程項目中已經(jīng)設定的中心文件信息數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)的施工中，各個單位和部門總是各司其責，相互之間的交流都是在各自的文件格式下進行，而BIM的引入很好地解決了這個問題，它可以使各專業(yè)很好地進行協(xié)同工作。這是因為處于每個專業(yè)的工作人員都可以對BIM建立符合自身的建筑信息模型，并將修改或新建的建筑信息添加到中心文件里面去。

4 結束語

IBM改變了傳統(tǒng)計算機輔助建筑技能，簡化了建筑設計的過程，優(yōu)化了設計程序，相關部門運用IBM能夠有效的計算出施工的時間與成本，以此改善施工管理的程序，有效的控制施工成本，避免不要的浪費，保證項目工程在規(guī)定的工期內(nèi)竣工驗收。

【參考文獻】

[1]陳波.關于對推行建筑工程設計施工一體化的若干思考[J].中國勘察設計，2011（7）.