BIM技術在建筑設計、項目施工及管理中的應用

楊洪偉 深圳市華陽國際工程設計股份有限公司

BIM技術被譽為21世紀建筑業(yè)生產(chǎn)力革命性技術，運用先進的技術對建筑進行規(guī)劃、設計、施工、運維的全生命周期管理，具備可視性、協(xié)同性、模擬性、可追溯性、可出圖性。

1. BIM技術介紹

BIM技術起源于美國，逐漸發(fā)展至英國、挪威、韓國、日本等發(fā)達國家。BIM中文全稱為建筑信息模型，通過建立模型的方式，對建筑工程各個項目的信息進行收集，通過數(shù)字化的信息仿真對建筑物的真實情況進行模擬。BIM具有直觀化和可視化等特征，在建筑工程施工中使用，可以提升施工效率，縮短施工工期，降低工程造價。

2. BIM在建筑設計、施工和管理中的應用

2.1 BIM技術在建筑設計中的應用

2.1.1 協(xié)同設計

如今，建筑的結(jié)構(gòu)越來越復雜，在進行建筑設計中，需要借助多個學科。在傳統(tǒng)的建筑圖紙設計中，協(xié)同設計缺乏統(tǒng)一的操作平臺，只能對部分數(shù)據(jù)進行傳遞，不能滿足設計環(huán)節(jié)中各個專業(yè)信息的協(xié)同。BIM技術的應用是建筑設計呈現(xiàn)三維特征，設計三維立體模型的方式，對模型信息進行分析。不同專業(yè)的人員可以對模型進行監(jiān)理和修改，及時的更新信息，提升各個專業(yè)溝通的有效性。

2.1.2 效果圖展示

BIM技術具有建模的作用，通過動畫渲染的方式，可以將三維設計更加直觀的展示，即使是非專業(yè)人員也能掌握建筑設計的要領。當建筑設計發(fā)生變更后，BIM的修改功能可以及時的更改設計方案。

2.1.3 增強施工的可行性

采用BIM技術可以對設計環(huán)節(jié)中各個系統(tǒng)的空間進行分析，減少設計上的實物，節(jié)省設計時間。建筑設計人員和施工人員通常交流不多，設計人員對施工現(xiàn)場也不了解。所以，采用BIM技術可以建立一個交流平臺，建筑設計人員和施工人員可以很好的溝通，提升設計方案的可行性。

2.2 BIM技術在建筑施工中的應用

2.2.1 三維碰撞檢查

BIM技術在三維碰撞檢查中得到非常廣泛的應用，施工人員在建筑工程施工前就能對土建工程、管線等進行碰撞檢查，防止建筑施工完成后，各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)碰撞問題，使管線的排布更加合理。

2.2.2 算量技術

BIM技術中，可以呈現(xiàn)一些可運算信息，結(jié)合這些信息對模型中的構(gòu)件進行識別，從而對構(gòu)件的數(shù)量進行統(tǒng)計。通過BIM模型建立的方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)施工圖紙的設計，對施工所需要的材料名稱和尺寸進行統(tǒng)計。當設計方案出現(xiàn)變更后，BIM技術也能自動將這些信息進行反饋。

2.2.3 虛擬建造

虛擬建造技術也是一類建筑設計方式，對建筑物的外觀、功能等進行分析，從偶爾構(gòu)建模型。虛擬建造可以真實的反映建筑物的物理空間和力學性能等，從而從不同的角度對建筑物進行模擬，實現(xiàn)施工方案的優(yōu)化。

2.3 BIM技術在工程項目管理中的應用

數(shù)據(jù)共享和協(xié)調(diào)管理。針對一些規(guī)模非常大的建筑工程，其結(jié)構(gòu)非常復雜，而且對建筑功能要求非常高，通過共享和協(xié)調(diào)管理的方式，可以及時的傳輸數(shù)據(jù)。借助BIM技術實現(xiàn)工程項目的管理，從而使建筑各個參與方可以在一個交流平臺上溝通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。通過數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)管理，提升了各方的溝通效率，使建筑施工更加便捷，減少了審批流程。項目精細化管理

BIM技術在建筑工程施工中可以提供大量的基礎數(shù)據(jù)，使項目管理可以按照一些真實的數(shù)據(jù)進行，提升了自動化管理和智能化管理的效果。在傳統(tǒng)的工程管理中，往往缺乏數(shù)據(jù)的支撐，不能實現(xiàn)精細化管理。在BIM技術應用后，通過對工程造價數(shù)據(jù)的分析，可以針對施工中存在的各類問題，及時提出解決方案，預算人員、采購人員和材料人員等，都能在BIM中得到數(shù)據(jù)，及時對數(shù)據(jù)進行查閱與核對。

3. BIM技術在建筑行業(yè)的應用前景

3.1 多維項目管理

在進行建筑工程項目管理環(huán)節(jié)中，應該結(jié)合集成理念，站在全局角度進行項目管理，提升項目管理的系統(tǒng)性。在項目管理中，應該堅持業(yè)主的需求，結(jié)合信息技術產(chǎn)業(yè)，在項目實施中確保各個參與方可以進行信息的交流，對項目的整個生命周期進行科學的管理。當項目出現(xiàn)多個目標中，要對多個目標進行優(yōu)化，從而尋求項目的協(xié)調(diào)與平衡，提升項目管理活動的有效性。

早在上個世紀90年代，英國大學就開始進行多維項目管理的研究，工程項目隨著施工環(huán)節(jié)的深入，可以分成多個管理項目，如進度、質(zhì)量、費用等，在施工環(huán)節(jié)中，應該結(jié)合多維度分析。多維度管理技術是工程管理中不可或缺的方法，具有非常廣闊的應用前景，可以提升建筑工程的管理水平。隨著社會的不斷發(fā)展，項目管理由三維向多維發(fā)展。虛擬建造模式在項目管理中也得到了非常廣泛的應用，大量的BIM軟件開始研發(fā)。

3.2 綠色建筑分析

綠色建筑指的是在建筑全生命周期中，節(jié)約資源，減少環(huán)境污染，為人們提供舒適的環(huán)境，實現(xiàn)人與自然和諧共生。由于氣候變化，人們的可持續(xù)發(fā)展理念在提升，綠色建筑已經(jīng)成為一種趨勢。采用BIM技術進行綠色建筑分析，可以對建筑施工環(huán)節(jié)中的能耗進行分析，包括環(huán)境生態(tài)模擬等，起到資源節(jié)約和環(huán)境保護的作用，為人們提供和諧的生態(tài)環(huán)境。

3.3 建筑全生命周期管理

全生命周期管理結(jié)合了時間、費用、質(zhì)量、風險等因素，通過集中組織的方式，將信息集成，管理的周期不僅僅結(jié)合項目周期，而且也結(jié)合運營周期，對建筑工程施工中面臨的問題充分考慮，提升項目的整體價值。建筑項目全生命周期指的是建筑項目從設計階段一直到竣工階段的所有步驟。在傳統(tǒng)的建筑工程施工中，不同的階段會反映不同的信息。信息的來源廣泛，并且創(chuàng)建的過程復雜。在BIM技術應用中，建筑信息的創(chuàng)建方式發(fā)生了很大的變化，建筑信息可以高效的收集和管理，不同參與方之間可以高效溝通，減少信息的丟失。BIM技術在項目全生命周期管理中，可以減少信息的重復錄入，各方可以協(xié)調(diào)工作，提升項目管理的自動化水平。

3.4 建筑結(jié)構(gòu)族庫開發(fā)和標準的制定

族是BIM技術使用中形成的項目單元，也是各類參數(shù)和信息的承載方式，其包含多個屬性的信息。族中的每一個信息類型都具有參數(shù)。在項目預定義中，可以生成系統(tǒng)族，對墻面、樓板、天花板等進行分析。這些數(shù)據(jù)在創(chuàng)建后，可以直接復制和粘貼。內(nèi)建族中可以存儲在項目文件中，不能作為單獨的文件。在項目實施環(huán)節(jié)中，可以導入三維軟件中創(chuàng)設三維模型?？奢d入族可以直接載入到具體的項目中，實現(xiàn)了自定義，用戶可以自行對其創(chuàng)建和修改。

結(jié)語：BIM技術不僅僅在建筑設計環(huán)節(jié)發(fā)揮非常重要的作用，同時也在建筑是和管理中意義重大。在BIM充分利用的基礎上，完善建筑設計方案，優(yōu)化施工環(huán)節(jié)，強化項目管理，提升建筑工程的整體質(zhì)量。