關(guān)于BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)管理中的應(yīng)用分析

黃海東 王波

中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 陜西 西安 710077

引言

建筑工程的合理設(shè)計(jì)方案是工程造價(jià)控制、全過程管理的基礎(chǔ)，BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)信息有助于設(shè)計(jì)師對(duì)設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)方案的細(xì)節(jié)調(diào)整，使設(shè)計(jì)成果停留在最佳可控狀態(tài)中，也有助于建筑工程管理團(tuán)隊(duì)給予設(shè)計(jì)成果開展造價(jià)控制等管理工作，充分提高建筑資料和資金的利用率，避免不必要的能耗和成本支出，提高建筑工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)分析

BIM技術(shù)是建筑信息模型的簡稱，是一種借助工程項(xiàng)目相關(guān)信息數(shù)據(jù)來進(jìn)行建筑工程建模、仿真、模擬的信息化技術(shù)，是建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，具有以下特點(diǎn)：

（1）信息的完備性、關(guān)聯(lián)性和一致性。BIM技術(shù)可以對(duì)建筑工程的整體信息進(jìn)行完整描述，還能夠輔以3D模型描述和拓?fù)潢P(guān)系描述，信息的利用率更高。在BIM技術(shù)應(yīng)用過程中，建筑各個(gè)構(gòu)件之間通過參數(shù)實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，調(diào)整參數(shù)能夠?qū)ㄖ飿?gòu)件進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物模型的調(diào)整，以模擬、可視的方式正確表現(xiàn)參數(shù)的調(diào)整效果。同時(shí)，BIM技術(shù)對(duì)建筑工程參數(shù)的保存和一致性，為工程項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工再到質(zhì)量監(jiān)管的一體化奠定了基礎(chǔ)，這是實(shí)現(xiàn)工程全生命周期管理的關(guān)鍵[1]。

（2）可視化。可視化是BIM技術(shù)的重要特點(diǎn)之一，可視化是BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中發(fā)揮價(jià)值的重要途徑，BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)規(guī)避了人腦想象的差異性，將三維立體實(shí)物圖形呈現(xiàn)給設(shè)計(jì)師和施工人員，這樣能夠有效提高技術(shù)交底工作的質(zhì)量，提高建筑工程的施工質(zhì)量和有效性。

（3）協(xié)調(diào)性。傳統(tǒng)的建筑施工工作開展過程中，各個(gè)部分的設(shè)計(jì)師往往因?yàn)樵O(shè)計(jì)角度不同而出現(xiàn)溝通不到位、技術(shù)碰撞等問題，在應(yīng)用了BIM技術(shù)后，各部分的設(shè)計(jì)成果能夠在正式出具設(shè)計(jì)圖紙和施工方案前進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，確保設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中不存在各部分的碰撞問題，一旦發(fā)現(xiàn)技術(shù)碰撞及時(shí)調(diào)整。

（4）模擬性。在傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，建筑物的熱能傳導(dǎo)、日照采光等方面只能依靠設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷來進(jìn)行推導(dǎo)，相關(guān)設(shè)計(jì)的質(zhì)量難以進(jìn)行估計(jì)，不利于工程設(shè)計(jì)圖紙的整體質(zhì)量提升。BIM技術(shù)的模擬性功能有效實(shí)現(xiàn)了這些不能在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行嘗試的操作模仿，讓設(shè)計(jì)師可以在計(jì)算機(jī)中對(duì)建筑物施工完成后可能遇到的問題進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，確定自己的設(shè)計(jì)是否達(dá)到預(yù)期效果，是否存在沒能考慮到的問題，進(jìn)一步提高建筑工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

（5）優(yōu)化性。優(yōu)化是指通過調(diào)整使得事物越來越好，BIM技術(shù)本身不具備這一功能，但它是實(shí)現(xiàn)建筑工程設(shè)計(jì)優(yōu)化的重要基礎(chǔ)。BIM技術(shù)中能夠存儲(chǔ)、調(diào)用建筑物的地質(zhì)信息、構(gòu)造信息等方面參數(shù)，計(jì)算機(jī)軟件掌握的信息越全面，能夠做出的建筑物復(fù)雜程度越高，能夠?qū)?xiàng)目進(jìn)行的優(yōu)化程度越大。

（6）可出圖。BIM技術(shù)軟件不僅可以為設(shè)計(jì)師進(jìn)行常規(guī)三視圖、細(xì)節(jié)圖的整體出圖，還能夠跨項(xiàng)目出具綜合管線圖、綜合預(yù)留孔洞圖、預(yù)埋套管圖等，有利于進(jìn)一步消除技術(shù)碰撞對(duì)建筑工程施工帶來的影響，有利于提高工程施工質(zhì)量和效率。

2 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)管理中的應(yīng)用分析

2.1 提高設(shè)計(jì)質(zhì)量

在碰撞檢測過程中，設(shè)計(jì)師可利用BIM技術(shù)軟件的模擬化功能對(duì)建筑物構(gòu)件進(jìn)行建模和組合，對(duì)不同環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)成果在同一個(gè)模型中進(jìn)行碰撞檢測，由系統(tǒng)來判斷管線、墻體、梁柱、預(yù)留孔洞、套管等部分的合理性和可行性，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題便及時(shí)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化，減少設(shè)計(jì)圖紙和施工方案的問題。暖通工程中包含大量的管道、設(shè)備、閥門連接和布置，涉及管道與管道之間、管道與墻體之間的關(guān)聯(lián)問題，稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致管道與管道、墻體的碰撞問題，導(dǎo)致管道無法承載水壓而滲漏，對(duì)建筑物、住戶造成不必要的影響。因此，借助BIM技術(shù)軟件對(duì)建筑物的暖通工程進(jìn)行碰撞檢測，能夠有效提高暖通工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高暖通工程設(shè)備、管道、閥件的建模質(zhì)量和排布可行性，提高暖通工程與土建工程的配合效果，提高土建工程部分的墻體預(yù)留孔洞設(shè)計(jì)質(zhì)量[2]。

2.2 通過虛擬功能進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)

節(jié)能、環(huán)保是建筑行業(yè)未來的發(fā)展主流趨勢，也是現(xiàn)代城市建設(shè)的必然方向，對(duì)太陽能、風(fēng)能的利用很難在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行嘗試和模擬，借助計(jì)算機(jī)和BIM技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)建筑物對(duì)能源的利用最大化。設(shè)計(jì)師掌握了建筑物現(xiàn)場的太陽能輻射量，可以為建筑物配套設(shè)計(jì)太陽能幕墻、光伏發(fā)電等異形設(shè)計(jì)，也可以對(duì)建筑物之間的距離進(jìn)行合理規(guī)劃，提高建筑物住戶的采光效果，避免建筑物之間距離過近或過遠(yuǎn)。

2.3 通過可視化、模擬性提高裝配施工設(shè)計(jì)質(zhì)量

裝配施工是建筑行業(yè)未來重要的發(fā)展趨勢之一，這種將建筑物構(gòu)件預(yù)先在工廠中生產(chǎn)，再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后進(jìn)行裝配的施工方式，能夠有效提高建筑工程施工效率，前提是預(yù)制裝配件符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，建筑物設(shè)計(jì)科學(xué)合理。為了提高預(yù)制件的裝配施工質(zhì)量，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行預(yù)制裝配施工建筑工程的設(shè)計(jì)十分有必要，能夠有效提高建筑物構(gòu)件的整體配合程度，避免施工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)裝配失誤的情況。預(yù)制裝配施工建筑物的設(shè)計(jì)主要分為兩部分，一部分是建筑物預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)，一部分是預(yù)制構(gòu)件裝配設(shè)計(jì)，預(yù)制構(gòu)件本身的設(shè)計(jì)和裝配設(shè)計(jì)都關(guān)系到裝配建筑物的施工質(zhì)量和效率，需要設(shè)計(jì)師投入更多的精力和時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，需要BIM技術(shù)軟件的功能支持[3]。

3 結(jié)束語

綜上，BIM技術(shù)是建筑工程領(lǐng)域中十分重要的技術(shù)之一，是一種通過建立數(shù)據(jù)模型來實(shí)現(xiàn)建筑工程可視化管理的技術(shù)，能夠有效呈現(xiàn)建筑工程的整體設(shè)計(jì)效果，幫助設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)階段規(guī)避很多不必要的技術(shù)沖突問題，降低建筑工程發(fā)生變更的概率，提高工程施工的質(zhì)量和效率。設(shè)計(jì)是建筑工程施工開展的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)圖紙和方案的質(zhì)量越高，工程施工質(zhì)量、效率、成本控制的水平越高，必須得到建筑施工單位的重視。