分析BIM技術在建筑設計及施工過程中的應用價值

郭琳

【摘要】現代建筑工程中，信息技術的應用范圍越來越廣泛。其中BIM技術作為一種新的數字技術，正在工程建筑行業發揮作用。本文主要對BIM技術在建筑設計及施工過程中的應用價值進行研究，提出了BIM技術在建筑設計及施工過程中應用的主要優勢，并分別從建筑設計和施工兩個方面對BIM技術的具體應用價值進行了分析。

【關鍵詞】BIM技術;建筑設計;施工過程;應用價值

1.BIM技術在建筑設計及施工過程中應用的主要作用

BIM的英文全稱是Building Information

Modeling，國內較為普遍的中文翻譯為：建筑信息模型。B是building，指一切和水、土、文化有關的基礎建設的計劃、建造和維修，包括城市規劃，土木工程，交通工程等學科。I是information，信息的意思。這里應該包含兩層意思，一是信息（名詞），也就是建設領域中所包含的各種信息;二是信息化（動詞），也就是建設領域的方方面面都講會采用信息化的方法和手段。I的范圍是基于建設項目（注意是建設項目，不是單體建筑，而是整個建設領域）全生命周期（從概念產生到項目報廢）的信息化過程。M是modeling，大多數人翻譯成“模型”。但model才是模型，modeling所表現的是一個過程，而不是一個模型。BIM就是以建設領域為對象，基于建設項目全生命周期的信息化、智能化方法與過程，簡單來說就是建設信息化。

BIM技術作為一種現代數字技術，在建筑設計及施工過程中應用的主要優勢表現在以下方面：（1）BIM技術的三維渲染可以提高建筑施工管理的效果，借助于BIM技術的建筑信息模型構建方法，可在實際建筑施工過程中，根據具體的施工技術和施工環境進行施工圖精確繪制，通過BIM技術的三維仿真可使整個項目的形象更加直觀，給以后的施工管理及后續工作都帶來極大的方便，可以保證施工管理的協調和施工管理資源的無縫銜接。（2）BIM技術可通過強大的數據庫達到提升建筑工程信息處理準確性的目的，實際運用過程可將數據庫當作建筑工程設計和施工的基本內容，還可使用BIM相關數據庫對接建筑工程基本預算進行計算，便于對工程施工進度進行明晰。同時，BIM技術還可以管理建筑材料和設備，避免了經驗主義的浪費，有利于資源的優化配置，極大地幫助建筑項目進行進度管理和成本節省[1]。

2.BIM技術在建筑設計過程中應用的價值分析

（1）分析BIM技術在設計階段的具體應用，在設計階段做好項目成本控制，對最大化經濟效益具有更大的積極影響，在以往的建筑工程施工過程中，施工單位會使用2D平面圖完成工程設計和數據審查工作，這些工作全部會由人工完成，故在設計圖中很難發現問題。使用BIM技術后，員工可以使用建筑模型作為確定工程量的基礎，計算出每個連接的具體成本，并可以根據計算結果進行配額設計。做到在確保施工質量的同時，有效地控制施工成本，使實際施工成本在預算范圍內。

（2）在建設項目的建設中，為了使工程圖設計更符合施工現場的條件，常常需要進一步完善和補充施工圖，這就是所謂的圖紙加深設計。顯然，在圖紙的深化設計中所涉及的程序比較繁瑣，不僅需要對施工現場進行詳細調查，而且必須對施工技術和建筑材料有全面的了解，尤其是在大型項目中更是如此。在施工圖設計中的應用BIM技術有效地解決了這一問題，BIM技術可以有效解決傳統的二維工程圖審查問題，可以查看和使用三維圖形，使用可視化功能還可擬議項目提供4D或5D模擬碰撞檢查，直接在圖中顯示4D模擬碰撞檢查流程圖。使用BIM技術具體流程如下：工作人員要先構建環境模型、結構模型和施工設施模型，并根據該模型制作RVT文件;在信息模型中準確找到管道的連接點，同時BIM技術涉及水電、空調、功能、土木工程和裝修被有效地組合成一個模型，這使得加深圖紙設計更加準確。之后經過分析形成ZWC文件，然后將該文件與CSV文件合理地組合以構造4D虛擬施工圖;分析完成后，設計工作中參考NWD文件，并通過檢查不足及時發現設計圖存在的問題，并盡快進行調整以最大限度地減少設計變更的可能性。為了確保建筑物的施工設計圖符合實際施工環境，還可以對設計的每個環節進行全面詳細的檢查，發現問題，可及時進行調整和改進[2]。

（3）在建筑工程設計階段使用BIM技術還可改善視覺效果，使用該技術可以根據實際施工情況和周圍環境做到綜合考慮和分析，然后利用BIM技術和數字技術建立更加科學合理的三維數據模型，達到豐富視覺立體效果的作用;使用BIM技術還可對建筑工程設計過程中的各個環節進行詳細模擬操作，相關設計師可以充分掌握和控制施工項目的實際情況，以便及時發現施工過程中的問題，還可以及時有效地解決和修復各種問題，在保證科學合理的設計方案的同時，提高建設項目的整體進程。

3.BIM技術在建筑施工過程中應用的價值分析

3.1 在施工階段的成本管理應用

由于建筑工程施工期的成本控制有一定難度，會受到部分不確定因素影響控制效果，為了保證工程造價控制的效果，施工單位可以合理運用BIM技術。在實際應用過程中，可以將項目導入成本分析軟件，計算文件經過處理后，將形成一個粗略的成本文件，同時可以實現大塊競標的目標。之后，工作人員還可以在框架圖紙界面中選擇相關組件，并通過上述操作確定相應的工程量，以此控制工程造價和工程量結算的準確性，確保物資的采購和收貨的合理性以及資本利用的合理性得到提高。此外，使用BIM5D技術可以彌補原始三維模型的局限性，合理增加施工進度和項目成本的大小，并了解和掌握當前項目的實際進展以及項目的具體情況，通過模型計算項目成本，可以及時發現存在的問題，使施工期間的成本控制具有很高的靈活性。

3.2 在施工竣工結算階段的應用

分析BIM技術在使用后在完成運營和維護階段的具體應用主要體現在各種工程項目建設后的竣工結算工作，這項工作將直接影響參與單位的經濟利益。在這一階段中，相關人員會使用二維圖紙、現場簽證、合同和其他項目材料，還會對材料和設備等進行逐一檢查，該過程往往會花費很長時間，且在檢查過程中還可能會發生人為錯誤，導致最終結算結果的準確性無法得到保證。使用BIM技術后，技術人員可以使用相關的模型和數據庫進行結算工作，大大減輕工作量，還可為結算結果的準確性和合理性提供更多的保證。此外，在建筑物投入使用后還有必要做好運維工作，這個階段使用BIM技術可以合理地構建建筑物監控和應急管理系統，并且員工可以通過數據分析對建筑物中的問題進行分析，及時發現問題，將問題的影響降至最低，并避免在該領域投入過多的資金[3]。

3.3 在施工現場管理中的應用

BIM技術在建筑工程中的應用主要體現在現場施工質量管理和現場施工進度管理兩個方面。一方面，在施工質量管理中，確保施工質量是項目施工的基本準則，但在實際施工過程中，不可避免地會由于材料等多因素造成工程質量問題。使用BIM技術可在施工現場管理相關文件中有效輸入現場管理多項信息，也可借助于該技術的數據庫對施工所涉及技術內容進行查詢，做到對建筑施工所使用模型進行及時的質量糾正。另一方面是現場施工進度管理，傳統使用制作施工圖的方法來管理施工進度會存在部分問題，且通過圖表無法直接顯示施工進度。BIM技術在建筑工地管理中的應用可以通過5D軟件實現，根據項目區域劃分流段，并準備網絡計劃以對施工進度進行建模，然后在模型中添加相應的時間維度，從而可以虛擬進行施工工作并將其與實際施工進行比較，有效避免施工延誤的發生，并保證施工現場的管理效果。

3.4 節約工程建材的使用

在建設項目的建設過程中會涉及許多管線，建筑工程施工過程中還會受到不同專業部門之間相互影響，密集分布的管道使管道的分配極為復雜，再加上許多嵌入式零件和隱藏的構造，在很大程度上增加了構造難度。因此，一旦由于溝通不暢而導致建筑失事，會導致相關建筑重建事件發生，帶來嚴重的建筑材料浪費。BIM技術在施工過程中的應用可以很好地解決這一問題，使用BIM技術可預先建立虛擬模型，根據施工現場的實際情況制定施工計劃，避免不同部門發生施工沖突的發生，既節省了施工成本，又保證了施工進度。此外，BIM技術可用于優化施工計劃，人員配備和材料分配，并節省建筑材料。

4.結語

隨著經濟社會的發展，建筑業規模不斷擴大。在目前的形勢下，建筑業已成為微利行業，必須采用科學的方法來控制成本。BIM技術是新時代建筑行業中可行的信息技術，而其在建筑工程造價管理中的應用是一種有效的方法。在項目設計施工的所有階段中，模型的統一非常有效，BIM技術解決方案的全面應用在科學地控制項目進度方面發揮了很好的作用。

參考文獻

[1]率繼平.BIM技術背景下的建筑項目全生命周期造價控制模式[J].住宅與房地產，2020（04）：38.

[2]蔣少艷.淺析在裝配式建筑中BIM技術的相關應用[J].城市建設理論研究（電子版），2018（22）：84.

[3]李盼.BIM技術在建筑工程施工中的應用[J].居舍，2018（26）：80.

（作者單位：山西中方森特建筑工程設計研究院侯馬分院）

【中圖分類號】TU201.4

【文獻標識碼】B

【文章編號】1671-3362（2020）10-0062-02