關于BIM技術在建筑工程設計管理中的應用分析

管 俊

（科創(chuàng)（青島）科技園投資發(fā)展有限公司，山東 青島 266000）

科學技術快速發(fā)展，帶動了城市化發(fā)展越來越快。新時期，建筑設計逐步朝著智能化、現代化的方向發(fā)展，僅采用CAD 軟件已經無法滿足當代建設設計中多樣化要求。為此，必須積極進行BIM技術的完善，保證其在當代建筑中充分發(fā)揮其實際價值，提高建筑設計的便捷性、高效性。本文針對BIM技術在協同設計、管理和分析等方面的應用進行了探討，旨在充分發(fā)揮該技術在建筑設計中的重要價值。

1 BIM技術簡介

在建筑設計中，要考慮建筑和城市關系、建筑本身構造、建筑施工過程可能存在的問題、使用過程存在的風險等，最終目的是設計出科學合理的建筑工程，提升建筑的經濟效益和社會效益。BIM技術又稱建筑信息模型，最大特點是動態(tài)采集建筑有關信息，能夠為建筑設計、建筑施工、建筑維護等提供幫助。通過其三維設計、四維建造、五維運營功能，能夠虛擬施工過程，從而便于建筑設計人員找到設計不合理之處，并進行修正。這也意味著降低了后續(xù)施工環(huán)節(jié)返工的可能性，有效地實現了低成本施工。正是因為BIM技術優(yōu)勢如此突出，2014 年住建部要求各地政府投資、面積超過2 萬m2的建筑工程，一律要融入BIM技術，利用其功能來提高建筑工程的質量，有效管控建筑成本，提高建筑的經濟效益和社會效益。

2 BIM技術在建筑設計應用中的缺陷

建筑設計中，BIM技術具有各種優(yōu)勢。同時，BIM技術在應用中，還會因一些限制因素而表現出一定的弊端問題。常規(guī)弊端表現如下：第一，BIM技術屬于新型建筑設計技術，其優(yōu)勢十分突出，可在造型復雜、特殊結構中精細應用。常規(guī)簡單普遍的工程項目中BIM技術的應用較少，因此部分建筑設計機構的人員可能會認為BIM技術屬于多此一舉?，F階段，部分地區(qū)政府機構等鼓勵建筑設計單位合理應用BIM技術，但整體而言該技術的功能發(fā)揮效果較為一般；第二，BIM技術屬于較為復雜的項目，為此，需要專業(yè)技術人員進行維護、設計和管理，同時相應技術人員還要參與到設計、管理和施工的全過程，通常還會包括后續(xù)運營情況，為此，相關技術人員必須具有較高的綜合素養(yǎng)，一定程度上增加了建筑設計成本。

3 建筑設計施工一體化管理中應用BIM技術的措施

3.1 應用在建筑項目信息綜合分析層面

在設計階段，設計方對項目開展的分析工作要非常充分且精準。該項工作與最終的設計質量有著直接的聯系。在設計施工一體化管理中，結合BIM技術，可對信息進行有效收集與處理，從而更好地完成信息的綜合分析工作。簡單來說，通過該項技術實現信息綜合分析的過程主要包括：（1）先將收集到的信息進行整合。信息的有效整合對于項目設計質量會產生重大影響，如設計發(fā)生變更，會存在很多風險。借助一體化管理模式需要對可能造成設計工作變更的信息進行收集，從而對信息分析的可靠性給予保障；（2）將收集的信息導入，開展分析工作。在BIM 軟件中導入采集好的信息資料，通過自動分析功能可以生成需要的設計方案，如建筑材料應用方案、外部圍護結構設計方案等[1]。

3.2 設計質量分析

施工中編制的設計方案是之后施工內容開展的參考，與建筑的應用壽命有很大的關聯，所以，設計工作對建筑工程有著重要的意義，應不斷強化項目設計質量。在設計施工一體化管理中，有效結合BIM技術，可借助其中的可視化特征，對建筑三維模型加以構建，在此前提下，將數據信息輸入到BIM 軟件中。通過軟件分析，可開展碰撞檢驗，從而對項目設計方案的質量給予綜合評估。例如，在某商業(yè)建筑設計中編制了兩套不同的方案，一種為主體呈現平鋪狀設計方案，與“一”字比較類似；另一種設計方案為L型設計。為了挑選出最理想的設計方案，在BIM 中導入了兩種方案數據后，對三維模型進行構建。在碰撞檢驗時，站在建筑內部能耗及土地應用率等各個層面開展綜合分析，最終結果顯示：對于L 型建筑的規(guī)劃設計有著更高的土地應用率，且建筑內部對能源資源的消耗量更低[2]。

3.3 節(jié)能與能源利用

在建筑行業(yè)發(fā)展過程中綠色化生產是發(fā)展必然趨勢，可以在降低對自然生態(tài)環(huán)境影響的基礎上進一步實現資源的高效率利用，以此達到節(jié)能減排的目的。首先，要想評價設計節(jié)能水平，就要明確圍護結構熱工標準值與設計值，通過計算能源消耗確保設計方案的節(jié)能性，作為設計人員應當明確建筑所需要的能源消耗，并且在同一環(huán)境下對比空氣調節(jié)能源消耗與全年度采暖情況，進一步評估圍護結構熱工性能，這就是設計中經常使用的權衡判斷法;其次，需要全面考慮建筑形態(tài)、朝向和大小特征，熱工性能的各項參數也需要滿足行業(yè)標準與規(guī)范，一般來說熱工性能會在建筑施工圖中得以充分反映，所以需要對節(jié)能進行嚴格計算，通過報告形式進一步明確設計要求與標準，還需要利用BIM技術對以上數據信息進行綜合性處理與分析，使得節(jié)能標準與圍護結構的參數對比分析更具備可視化，極大減輕設計工作的負擔，保證數據的精準可靠性，以免計算誤差過大情況的出現。

3.4 開展精細化管理

通過一體化管理模式的構建，利用BIM技術還可以使建設方開啟精細化管理。簡單來說，通過該項技術，可對招投標環(huán)節(jié)、設計環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)、驗收環(huán)節(jié)等建立精細化管理機制，從而滿足全生命周期的管理目標，使建筑有更高的質量。當前，有些企業(yè)依然在使用老式工程管理手段，但由于之前的管理手段和形式較為單一，部門之間的溝通較少，很難實現交叉管理，所以，對于施工技術控制工作的開展存在很多困難。加之現代化施工內容的實施愈發(fā)復雜，如果一味地沿用傳統(tǒng)的管理形式，必然會出現一系列的問題。此外，有些工程的規(guī)模很大，應用傳統(tǒng)的管理手段會有非常明顯的局限性。但借助BIM 模型能夠模擬各項施工環(huán)節(jié)，基于模擬的前提下開展綜合考量和分析，并借助其中的可視化優(yōu)勢、信息共享功能等，依照具體的模擬情況，調整好管理過程中可能存在的矛盾和沖突，以便做好工程流程的調整。在優(yōu)化施工方案后，施工的開展會更加順利，有效預防事故的發(fā)生。此外，通過BIM技術建立的三維模型，可以保障每一位工作人員了解工程情況，不會有看不懂的情況，明確安全隱患，有益于安全意識的強化。BIM技術還可以實施復核設計，將模型與現場情況充分結合，可開展可視化聯系，有益于糾正工序，也能將施工時間縮短[3]。

3.5 強化施工效率，減少返工率

以往，工程建設時需要對二維結構設計圖進行編制，相關建設工作也會利用該圖紙指導完成。但目前的建設項目規(guī)模越來越大，結構也更加復雜，空間有較大的局限性，其中的管線走向更是煩瑣。因此，之前應用的二維結構設計圖并不能非常清晰地將設計方案表達出來，對施工的有序性產生了不良影響。所以，需要通過BIM技術對三維模型進行構建，從而保障施工效率有所提升，同時有益于強化施工質量。

4 BIM技術在建筑設計領域的發(fā)展前景

未來應加強BIM技術與建筑文化的有效融合，在歷史建筑模型的構建中，BIM技術可同時完成分析、保存歷史建筑形態(tài)的任務。結合輔助資料，相關人員可快速構建1:1仿真建筑模型系統(tǒng)，借助這一系統(tǒng)可直觀地進行建筑語言方面的表達，從而表明歷史建筑的演變。相關人員可從多個角度出發(fā)進行觀察和分析，了解建筑物的材質、環(huán)境、結構等信息，從深層次角度出發(fā)，還可了解歷史建筑的設計美感、文化美感和精神內核。建立在BIM技術之上的歷史建筑模型，具有真實性、全面性，可快速進行古代建筑的還原，同時還可將其應用于古建筑修復、歷史建筑設計等諸多方面?，F階段，國內對BIM技術的應用較為有限，多集中在大規(guī)模工程項目上，且民用基礎設備設施的建設具有較為廣闊的應用價值和發(fā)展空間。業(yè)內人士提出，相信在政府的推動下，BIM技術在國內基礎設備設施建設中將會有更為廣闊的成長空間[4]。

5 結語

綜上所述，建筑工程的發(fā)展緊隨時代的腳步，融合了很多的先進技術，其中對于BIM技術的應用，使得施工設計、施工管理、施工流程等得到了進一步優(yōu)化，有益于強化建設的有序性和質量。但對于該項技術的應用，存在的不足還很多，需要對其不斷地總結和探究，以便BIM技術能夠發(fā)揮出更加突出的價值作用。