建筑工程中BIM技術的應用與發展趨勢分析

萬海霞

（東營市東營區住房和城鄉建設局，山東 東營 257000）

建筑工程項目在建設施工的過程當中，已經廣泛使用了BIM技術開展施工操作。通過應用BIM技術還有助于實現信息充分共享。同時，工作人員也可以對于建筑模型進行分析，保障建筑任務順利完成。根據相關調查研究資料顯示，在建筑結構設計的過程當中，通過使用BIM技術，建筑工程項目施工效率和施工質量得到明顯提高。當前的時代是一個信息化的時代，同時建筑行業也需要在發展的過程當中加強信息技術廣泛使用，要求在未來建筑工程項目建設施工的過程當中有效地應用BIM技術，這樣才能夠讓建筑工程項目建設更加具有多元性和現代性。

1 BIM技術特征研究

BIM技術被稱之為信息模型，是通過創建建筑信息模型運用互聯網來實現信息共享和傳遞的一種技術。可以通過構建3D建筑模型，對于建筑項目真實參數進行模擬，進而達到優化建筑設計的目標。第一，BIM技術具有可視化的特點，能夠在虛擬空間中實物展示三維立體圖形。在虛擬空間中涉及了諸多的圖層，并且在每一個圖層當中都有與建筑工程項目相關屬性特征數據，所以，通過使用圖層對于建筑模型進行操作，可以更加快速、直觀了解整個工程項目的現實狀況，更為關鍵的是BIM技術在模擬建筑工程的過程當中，不僅僅只是模擬建筑外觀，其內部設計也可以通過BIM技術進行模擬，促使建筑產品更清晰、全面以及直觀地展現在人們的眼前。第二，BIM技術具有協調性，在項目當中，所有信息數據通過利用BIM技術實現集中性的采集輸入，在不同專業、不同階段都可以實現信息的流動和共享。此外，針對建筑工程項目某一方面進行改正或修改之后，其他相關聯的都會及時展示出來，這樣的特點就有利于進行協調設計。整個建筑工程項目設計的過程當中，涉及到了不同專業以及不同類別的設計，例如管道設計、土建設計都需要專業人士進行操作，但是，由于技術具有協調性，有利于規避設計沖突的問題產生，同時，可以促使整個設計得到改良和優化，還能夠大幅度節約建筑工程項目建設周期以及縮減工程施工成本。

2 BIM技術在建筑工程施工中的優點

在實踐之中，BIM有以下優點。一是三維渲染優化了施工管理。傳統的平面施工圖或者設計方案往往具有了一定的局限性，難以給予直接的經驗，反映了建筑工程的難點與重點。依托BIM技術，將平面設計的方案通過三維渲染轉化為可視化的三維圖像，不僅便于人們對于設計方案進行全面的分析與觀察，也為建筑工程的施工過程提供了十分重要的前提。二是測量的速度比較快，信息處理效果優化。建筑工程是一個十分復雜的綜合工程系統。基于在BIM技術中可以實現了對于建筑信息的全面匯總與快速計算，為建筑工程也提供了非常重要的參考。第三，優化了資源的配置，提高了施工的效率。在施工的過程中，積極運用BIM技術控制施工過程當中的各種資源和進度，提前準備和管理相關材料和機械設備，優化了資源的配置，有效避免了資源的不必要浪費，全面提高了施工的效率與進度。

3 建筑工程管理中存在的問題

（1）由于施工的過程之中責任的主體比較多，施工的過程當中存在著相互配合、相互參與、相互進行聯系等等問題，這樣會造成一定的工期延誤，并且容易產生推諉與相互爭吵的現象，從而也導致了大型工程質量的問題。

（2）建設項目的管理就是一個多部門進行相互協同運作的過程。其他的建設單位之間和各部門沒有良好的信息共享機制，信息的傳遞也不及時，這樣給工程項目的管理與協調也帶來了十分巨大的挑戰。

（3）項目施工的責任方可能是一些個人或者小規模的施工人員，其實力有限，從而缺乏完善的配套機制，技術的力量不足，施工的質量也不規范，從而缺乏了相應的質量監督與風險的預測。所以施工的質量也難以達標，這就直接影響到了在工程質量中目標的實現。

4 BIM模型技術在建筑工程中的應用

在當前建筑工程的項目當中，應該要求加強其BIM技術的廣泛應用，其中主要應用于設計構思、模型制作、設計管理、可視化設計以及綠色設計等等。

4.1 應用于設計構思

傳統建筑設計過程之中主要運用的是CAD技術，其具備重要的功能，主要特點是能夠將設計語言以簡潔通俗、易于理解的二維圖形態展示出來，讓人們快速了解設計內涵。但是，CAD技術在實際應用的過程之中還是存在很大的局限性，而弊端主要是計算結果和項目的實際施工數據容易產生很大的偏差，無法切實保障精確性符合規定要求。此外，還無法實現資源、空間以及資金的合理利用，所以，傳統建筑設計模式差強人意，需要進行改進和優化。而BIM技術相比之前技術有了較大的突破，具備了顯著的優勢，其克服了傳統CAD技術的不足之處，通過使用BIM技術之后，建筑設計構思的最初階段就已經能夠產生立體建筑模型，并且通過對數據進行補充甚至調整都可以及時修改建筑模型的總體布局和局部細節。此外，可以通過空間演示對可能存在的隱患進行排查并控制，這樣的方式能夠很顯著地提高設計成效，避免了考慮不周所帶來質量隱患。比如，在細節上，可以對墻線進行調整和優化，使其更符合委托方的審美要求，也可以對交付日期進行計算，避免工期延誤，同時還能夠促進交易的順利達成等等。

4.2 應用于模型制作

BIM模型技術主要就是以信息技術為基礎的，其運轉以及參數設置都需要借助相關的軟件才能發揮重大的作用，所以，工作人員就可以運用計算機來進行建筑模型構建，同時，也有助于全面了解以及掌握設計數據。在當前時代背景之下，設計師可以通過采取BIM技術將立體建筑模型呈現在計算機上，在虛擬環境中，對建筑的各項功能進行評估，比如，建筑的平衡情況、受力情況、地面承載力等等。隨著我國建筑物的構造日趨復雜化，BIM技術的作用日益重要，尤其是在高層建筑以及個性化建筑的設計工作中，借助該技術可以實現建筑細節的放大，并能對施工計劃進行驗證。另外，在立體建筑模型中，可以對建筑物內外的管道以及機電設備的安裝布局進行優化，同時，強化細節操作，還能顯著降低實際施工安裝過程中出現技術性問題的可能性。

4.3 應用于設計管理

BIM模型技術在設計管理中的應用是至關重要的。主要體現在以下幾個方面：第一，應用在建筑質量管理方面。建筑質量管理是建筑工程中最為重要的一部分，涉及到建筑功能、建筑維修年限、線路安排、建筑內部布局、整體的抗震性能等等。通過運用BIM技術，可以將這些數據匯總起來，進行科學的系統的推演，最終獲取具體數據。第二，應用在外觀模型的管理方面。在確保了建筑設計的科學性以及嚴謹性的前提之下，通過了解其客戶的需求，再結合設計師的建造經驗，建筑外觀的管理也可以借助BIM的技術呈現出來，同時還能夠根據實際需求對其進行修改并及時對建筑外觀進行更新。第三，應用在設計安全性管理方面。設計安全性管理涉及施工安全、使用安全、建筑抗震性以及穩定性等各個方面，對此，通過運用BIM技術，專業的技術人員能夠對建筑的架構參數、力學參數以及材料用量等方面的信息進行處理，從而為相關的管理人員提供參考，便于其進行修改。第四，應用在設計資源管理方面。資源包括成本、人員、材料等。通過運用BIM技術，可以對這些資源在不同建筑區域的使用情況進行推演，并將效果呈現出來，減少了資源浪費的可能性。同時，也能給財務部門提供一定量的參考數據。第五，應用在設計人員管理方面。由于BIM技術具備預見性以及精確性的特點，因而可以將建筑效果提前呈現出來，便于管理人員進行統籌安排，從而可以實現最優化管理。

4.4 應用于可視化設計

BIM技術能夠讓設計師實現可視化設計。其中，通過構建立體建筑模型來呈現建筑實體是一個重要的舉措，能夠顯著提升工程施工效率以及質量，其中，借助BIM技術，設計師不僅可以用三維思維模式來進行建筑設計，還可以將設計成果直觀地展示給委托方，而委托方不需要具備專業的建筑知識，就能觀看和了解自己可能得到的最終成品。在實際施工的過程中，施工的單位在根據施工計劃與圖紙進行施工的時候，所遇到的問題通常是不同專業碰撞或者沖突造成的。比如，管道與建筑構件碰撞、建筑設備同構造出現沖突等等。如果沒有設計審核是發現和解決不了這些問題，那么在實際施工的過程當中將可能導致了返工甚至設計的變更，從而增加了施工的成本與施工的時間，而運用BIM技術則能很好地解決這個問題。所以，在可視化設計的過程之中應當要求發揮BIM技術的重大作用。

4.5 應用于可持續設計

目前，我國一直在倡導可持續發展之路，要求踐行科學發展觀。設計師在設計準備階段，可以借助各種設備的設施或者計算機軟件來對于建筑周邊環境中的數據進行全面的采集，比如，此區域地質的情況、巖土的情況、采光的時間、光照的強度等等自然因素，以及其他非自然類的因素如噪聲、工廠分布或者污染等的情況。然后，對這些數據進行分析和整合，接著以此為基礎來模擬設計，從而實現了社會效益、經濟效益、環境效益的統一，不僅將人文設計融入了建筑中，還能優化建筑環境，提高建筑的舒適度，避免后期同委托方出現矛盾。

4.6 應用于綠色設計

現階段，綠色環保的設計也就是建筑設計活動中所追求的一個方向，也符合了當下消費者低碳消費的需求，但是綠色設計的實施也是比較難的，影響到設計過程中的因素也很多。設計師在進行建筑設計時。首先，應該充分利用到BIM技術來對于建筑的節能性能進行挖掘與研究，特別是在通風、采光以及日照等等方面，要充分考慮舒適度等問題，從人的最佳體驗感出發來進行設計。例如，在設計屋頂的時候，為了達到冬暖夏涼的效果，可以采用保溫隔熱效果好、蓄熱系數大的材料。當建筑屋頂實現這一功能后，那么用戶就會減少風扇、空調、暖氣等降溫供暖電氣設備的使用，從而也實現了資源的節約，最終達到了綠色生活的目的。其次，隨著低碳理念的不斷深入推廣，綠色設計必然也成為了未來建筑設計領域當中的發展趨勢，設計師應當不斷完善和優化自己的設計理念，將綠色設計融入到了自己的設計當中，從人與社會與自然和諧統一的角度出發，設計出更好的更符合用戶需求和社會發展趨勢的作品。

5 BIM技術的未來發展趨勢

5.1 創新和優化運用模式

未來的社會，BIM的運用模式也會不斷創新，通過與云計算技術以及三維激光掃描等技術的融合，實現創新完善是其發展的主要方向之一。三維激光掃描技術能夠將激光所產生的點集中在建筑物平面的表層，之后再將數據輸入建筑模塊中，從而完成了對建筑物實體的精確定位與檢測等。而BIM應用的另外一種發展方向則是同更精準的數字測量技術相結合，運用于保護建筑歷史和文化遺產等領域中，將建筑歷史文獻資料和測繪資料模型結合在一起，從而達到對建筑歷史人文遺傳特征的精確還原，有利于推動文化保護事業的發展。

5.2 推動行業的技術變革

隨著社會的不斷進步，行業標準以及BIM的相關規范也會逐漸完善，BIM模型技術的應用也將越來越深入。隨著BIM技術以及科技的不斷進步，施工單位可以將BIM技術應用到建筑構件的預制環節，提高建筑行業規范化和裝配化的程度，有助于在提升效率的同時降低建造成本。云計算同BIM數據的結合對于完善智慧城市的管理，提高其智能化水平來說，有著相當重要的意義。

6 結語

綜上所述，目前，施工的企業應該從轉變思維著手，運用到了國家頒布的相關政策措施，改變了自身的發展戰略，及時進行組建高素質的BIM應用團隊，從而也提高了自身的市場競爭力。在當前的時代背景之下，建筑行業也獲得了快速的發展，同時，更加關注了建筑工程中項目質量的提升，對于建筑設計工作也提出了嚴格的要求。從整體上來講，通過使用BIM技術，不僅能夠促使施工質量得到提升，同時也可以促使工程項目的施工效率得到提高，有利于建筑企業社會效益與經濟效益的提升，從而促進社會經濟的快速發展。