劉樂 張偉進(jìn)

摘要：近年來，隨著建筑業(yè)信息化的大力推進(jìn)，BIM 的新技術(shù)已開始應(yīng)用于建筑工程的整個(gè)生命周期。BIM 技術(shù)是基于建設(shè)項(xiàng)目的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，為 項(xiàng)目建立了建筑模型。BIM 技術(shù)的誕生縮短建筑設(shè)計(jì)時(shí)間，而且還能夠隨時(shí)修改設(shè)計(jì)參數(shù)，讓圖紙與設(shè)計(jì)始終保持高度一致。BIM 技術(shù)的應(yīng)用，保證了建 筑工程的協(xié)同工作得到了有效展開，無論是建筑設(shè)計(jì)施工企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理，還是智能化的維護(hù)程度都會(huì)切實(shí)提升。本文首先闡述了 BIM 技術(shù)的基本概念及 優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)，簡(jiǎn)要分析了建筑設(shè)計(jì)施工管理中 BIM 技術(shù)的應(yīng)用，希望以此提高建筑效率，保證建筑質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì);BIM 技術(shù);應(yīng)用分析

引言

BIM 這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)雖然起步較晚，但是總體的發(fā)展速是相當(dāng)快的，BIM 技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)視為“第二次技術(shù)革命”，它不僅讓整個(gè)建筑產(chǎn)業(yè) 的產(chǎn)業(yè)鏈得到了重塑，而且它還賦予了建筑產(chǎn)業(yè)新的生命周期。2011 年 5 月，我國(guó)城鄉(xiāng)住房建設(shè)部提出在五年內(nèi)普及 BIM 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑工程 的信息化管理。BIM 技術(shù)具有明顯的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，能夠不斷提高設(shè)計(jì)質(zhì)量及 效率，有助于提升工程整體質(zhì)量，促進(jìn)建筑工程發(fā)展。為了進(jìn)一步推動(dòng)建 筑行業(yè)發(fā)展，要深入研究 BIM 技術(shù)，使得 BIM 技術(shù)在建筑工程當(dāng)中得到合 理運(yùn)用。

1 BIM 技術(shù)基本概述

如果在建筑設(shè)計(jì)過程中使用 BIM 設(shè)計(jì)技術(shù)，則設(shè)計(jì)效果以視覺，三維 方式呈現(xiàn)。不僅使建筑工程設(shè)計(jì)更直觀，而且還有助于設(shè)計(jì)師快速找到設(shè) 計(jì)中的缺陷并及時(shí)彌補(bǔ)。大大減少了設(shè)計(jì)中出現(xiàn)問題的可能性，減少了施 工過程中人力物力上的損失。除此之外，引入 BIM 設(shè)計(jì)，能夠及時(shí)準(zhǔn)確傳 遞建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用信息，為日后的維修提供一定的基礎(chǔ)。BIM 技術(shù)將建筑工 程的各項(xiàng)信息進(jìn)行匯總，借助相關(guān)信息建造建筑模型，通過仿真模擬反映 建筑的真實(shí)情況。BIM 技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，可用于工程設(shè)計(jì)、建造、管理 等多個(gè)方面，為建筑工程提供技術(shù)支持。BIM 技術(shù)具有較強(qiáng)的傳遞性，施 工的各個(gè)階段可在 BIM 技術(shù)的支持下，在工程項(xiàng)目的不同部門、不同階段 實(shí)現(xiàn)信息的共享與傳遞，加強(qiáng)彼此間的交流與協(xié)作，進(jìn)而降低工程成本，推動(dòng)建筑工程順利開展，在應(yīng)用過程中，首先要了解 BIM 技術(shù)的基本概念，進(jìn)而掌握 BIM 技術(shù)。

2 BIM 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)

BIM 技術(shù)采用智能控制，能夠站在大局的角度，通過智能控制對(duì)建筑 設(shè)計(jì)、投標(biāo)管理、合同管理等方面進(jìn)行全方位管理，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行精細(xì) 化管理，提高管理效率，保證管理質(zhì)量。BIM 數(shù)據(jù)系統(tǒng)性較強(qiáng)，能夠針對(duì) 建筑工程在不同的階段開展不同的管理，提高管理質(zhì)量。同時(shí)，有助于推 動(dòng)建筑工程的順利開展。BIM 技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、匯總、分析，協(xié)同各個(gè)專業(yè)進(jìn)行共同設(shè)計(jì)，借助自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，并加強(qiáng)彼此之間的聯(lián)系，幫助各個(gè)崗位、各個(gè)工種之間協(xié)調(diào)工作，節(jié)省設(shè)計(jì)人員的工作時(shí)間，減少和避免各個(gè)專業(yè)之間的缺漏設(shè)計(jì)缺陷，提高工作效率。

當(dāng)前，BIM 技術(shù)雖然已經(jīng)日趨成熟，但是在其發(fā)展過程中依然存在一?些缺陷。BIM 技術(shù)對(duì)于造型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多變的建筑工程項(xiàng)目效果更為突出，但對(duì)于一些相對(duì)簡(jiǎn)單的建筑工程項(xiàng)目來說，大多數(shù)設(shè)計(jì)人員并不會(huì)使用?BIM 技術(shù)，認(rèn)為使用 BIM 技術(shù)多此一舉。當(dāng)然，部分建筑企業(yè)即便是簡(jiǎn)單?工程項(xiàng)目也會(huì)使用 BIM 技術(shù)，但 BIM 技術(shù)的作用得不到有效發(fā)揮。因此，需要專業(yè)技術(shù)人員對(duì) BIM 技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)及維護(hù)，推動(dòng) BIM 技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

3 BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著 BIM 技術(shù)的快速發(fā)展及其被廣泛運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)中，BIM 技術(shù)的 使用進(jìn)一步提高了建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量以及建筑設(shè)計(jì)效率，推動(dòng)了建筑行業(yè)的發(fā) 展。

3.1 建筑設(shè)計(jì)方案應(yīng)用

在傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員會(huì)展示設(shè)計(jì)效果圖，但是在竣工之后 會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)效果與竣工結(jié)束后呈現(xiàn)的效果存在較大差距，且這種差異已經(jīng) 很難改變。在此情況下，借助 BIM 技術(shù)，能夠?qū)⑵矫娴慕ㄖ桨浮⒃O(shè)計(jì)圖 轉(zhuǎn)化為立體的模型，完整且系統(tǒng)詳細(xì)地呈現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，給人更加直觀的感 受，讓設(shè)計(jì)人員清晰地看到建筑的外觀，通過模型的方式詮釋設(shè)計(jì)理念和 設(shè)計(jì)想法，并在設(shè)計(jì)過程中有效優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，及時(shí)糾正設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn) 的問題，保證設(shè)計(jì)工作的順利開展，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)效率和施工效率。

3.2 可視化設(shè)計(jì)

BIM 技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)在可視化設(shè)計(jì)方面存在較大差異。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)無法 有效展現(xiàn)建筑的整體外觀，難于顯示可視化成果。而 BIM 技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖ?項(xiàng)目的外觀進(jìn)行直觀呈現(xiàn)，從二維平面轉(zhuǎn)化成三維模式，這也是 BIM 技術(shù) 得到廣泛應(yīng)用的主要原因之一。建筑物中，很多墻體、門窗、樓梯等在傳 統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)中是無法很好地展現(xiàn)的。而 BIM 技術(shù)更加注重細(xì)節(jié)展現(xiàn)，可 以在可視化應(yīng)用中獨(dú)立顯示建筑物的基礎(chǔ)部分，模擬顯示建筑各個(gè)獨(dú)立部 分，可通過動(dòng)畫展示充分了解建筑物的外觀及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，查看建筑物的 基礎(chǔ)構(gòu)建，一目了然地呈現(xiàn)整個(gè)建筑物的完成效果。BIM 技術(shù)的可視化設(shè) 計(jì)與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)有了較大的進(jìn)步，通過三維動(dòng)畫的方式觀看建筑物的基本構(gòu)造，其可操作性越來越強(qiáng)。

3.3 綠色設(shè)計(jì)

綠水青山就是金山銀山，保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)生產(chǎn)力。經(jīng)濟(jì)發(fā)展決不能?以犧牲環(huán)境為代價(jià)，建筑行業(yè)也不例外，對(duì)于環(huán)保有了更高的要求。要樹?立生態(tài)理念，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新交流平臺(tái)。在建設(shè)過程?中，要使用綠色環(huán)保的建筑材料進(jìn)行施工，以更好地保護(hù)環(huán)境。與傳統(tǒng)技?術(shù)不同，BIM 技術(shù)更加強(qiáng)調(diào)綠色發(fā)展、綠色建筑，主要是由于 BIM 技術(shù)在?建筑設(shè)計(jì)中可以模擬建筑整個(gè)生命周期的能耗，這是傳統(tǒng)技術(shù)無法做到的。建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中會(huì)借助 BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)不同的方案，根據(jù)施工現(xiàn)?場(chǎng)情況及周圍環(huán)境選擇最佳施工方案。

3.4 仿真模擬分析

BIM 技術(shù)在建筑物的仿真模擬分析中應(yīng)用較廣，例如，在建筑物前期?設(shè)計(jì)階段，通過建立 BIM 模型，可以從整體上分析建筑物的幾何參數(shù)、力?學(xué)參數(shù)等相關(guān)指標(biāo)，同時(shí)利用 BIM 模擬建筑物的物理性能，從而進(jìn)行精確?計(jì)算。在前期設(shè)計(jì)中，為了降低建筑物在使用中的能耗，可以利用 BIM 分?析建筑物的能耗，然后通過優(yōu)化空間結(jié)構(gòu)，計(jì)算風(fēng)能、熱能等，讓建筑物?在后期使用中更加合理。需要注意的是，在仿真模擬分析中要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、 模塊化的建設(shè)，對(duì)比不同模塊對(duì)于降低建筑物能耗的作用，在不斷地性能?優(yōu)化下提升 BIM 技術(shù)運(yùn)用的質(zhì)量。

3.5 碰撞檢測(cè)

當(dāng)前，4D 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，在很大程度上提高了建 筑物的使用效率。4D 即以 BIM 三維建筑模型為基礎(chǔ)，利用進(jìn)度時(shí)間軸，實(shí) 現(xiàn)進(jìn)度管理從傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、橫道圖等平面靜態(tài)分析管理轉(zhuǎn)變?yōu)楦又?觀形象的、虛擬建造的可視化與動(dòng)態(tài)控制，使工程進(jìn)度管理精細(xì)化、信息 化。在建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員在掌握了 BIM 技術(shù)應(yīng)用的一些關(guān)鍵點(diǎn)后，利用 BIM 軟件平臺(tái)的碰撞檢測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)了建筑與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與暖通、機(jī) 電安裝以及設(shè)備等不同專業(yè)圖紙之間的碰撞，同時(shí)加快各專業(yè)管理人員解 決圖紙問題的效率。建筑項(xiàng)目部也可以將鋼結(jié)構(gòu)與土建、機(jī)電、幕墻、裝?修等深化模型集成起來，進(jìn)行多專業(yè)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)整，并直觀展示給各分包 方，減少項(xiàng)目溝通時(shí)間，提高深化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

4 材料表方面的應(yīng)用

BIM 技術(shù)通過數(shù)據(jù)收集匯總，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析。BIM 技術(shù)在材料?表的制定方面具有很大優(yōu)勢(shì)，通過材料表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，大大提高了建筑?設(shè)計(jì)效率，因此被廣泛地應(yīng)用于材料表制定方面。BIM 技術(shù)匯總相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建屬于自己的數(shù)據(jù)庫(kù)。不同的建筑物所需要使用的材料數(shù)量、質(zhì)量、種?類是不相同的，不同建筑材料使用過程中呈現(xiàn)的效果也是不相同的，要根?據(jù)建筑項(xiàng)目的特征具體分析，選擇合適的材料進(jìn)行施工，有助于保障建筑?工程質(zhì)量，提高建筑整體效果。在設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可在數(shù)據(jù)庫(kù)?中尋求自己需要的數(shù)據(jù)，確定自己想要使用什么樣的材料以及材料的數(shù)量、 質(zhì)量和價(jià)格，大大節(jié)省了工作時(shí)間，提高工作效率。BIM 技術(shù)在材料方面?的應(yīng)用，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)是非常大的進(jìn)步，使得建筑設(shè)計(jì)施工更加合理有序，能夠嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。

5 項(xiàng)目管理和施工方面的應(yīng)用

5.1 項(xiàng)目管理方面的應(yīng)用

目前，我國(guó)大多數(shù)工程管理方法仍采用傳統(tǒng)的工程管理方法，不能滿 足多部門交叉施工技術(shù)的控制。施工過程之中對(duì)于各相關(guān)單位的職責(zé)和管 理范圍界定不明確。在一些規(guī)模相對(duì)較大的建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中，整個(gè)施工 空間的局限性相對(duì)較大，施工方案相對(duì)比較復(fù)雜，在這種情況下，在模擬 各個(gè)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合分析，充分發(fā)揮 BIM 平臺(tái)可視化，參數(shù)化和信 息共享的優(yōu)勢(shì)。依據(jù)模擬情況對(duì)碰撞、沖突等情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，最終依據(jù)工序情況進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化施工方案和施工安全計(jì)劃，從而確保施 工進(jìn)度的實(shí)施，防止安全事故的發(fā)生。另外，利用 BIM 對(duì)文化水平較低的 農(nóng)民工來說進(jìn)行安全技術(shù)較低，使其猶如身臨其境，讓工人對(duì)培訓(xùn)的內(nèi)容 及施工中的安全隱患認(rèn)識(shí)更深入，達(dá)到的預(yù)期效果。除此之外，利用 BIM 軟件復(fù)核設(shè)計(jì)，通過模型與現(xiàn)場(chǎng)管理結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可視化互動(dòng)溝通，能夠糾 正工序，有效縮短施工時(shí)間。利用 BIM 搭建協(xié)同管理平臺(tái)，能夠初步形成 施工期大數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了信息資源共享，企業(yè)精細(xì)化管理的模式。

5.2 施工方面的應(yīng)用

在一些較大規(guī)模的建設(shè)項(xiàng)目中，整個(gè)建筑空間的局限性較大，施工方 案也較為復(fù)雜。大多數(shù)傳統(tǒng)技術(shù)提交都是在二維結(jié)構(gòu)圖的幫助下進(jìn)行的。對(duì)于一些空間分布較為復(fù)雜的部分，比如管線走向問題等，在施工時(shí)更加 難以完成。但是，使用可視化 BIM 技術(shù)構(gòu)建模型可以將傳統(tǒng)的 2D 繪圖轉(zhuǎn) 換為 3D 模型。及時(shí)提高交貨完成效率，保證交貨的準(zhǔn)確性，從而保證施工 質(zhì)量。同時(shí)，采用 BIM 技術(shù)，可以對(duì)建筑工程模型進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)，并將 設(shè)計(jì)理念實(shí)時(shí)反映在建筑工程設(shè)計(jì)模型中。施工項(xiàng)目可以順利進(jìn)行，提高 施工效率。另外，從事設(shè)計(jì)、施工的相關(guān)人員就能夠在施工前完成碰撞檢 查，優(yōu)化管線的布置方案，提前對(duì)工程設(shè)計(jì)予以進(jìn)一步完善，這樣就不會(huì) 造成設(shè)計(jì)變更，在施工之時(shí)，返工的幾率就會(huì)變得較低。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于建筑工程的設(shè)計(jì)有了更高的要求。然 而，傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足當(dāng)下的需求，要不斷借助 BIM 技術(shù)對(duì)相 關(guān)建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)。BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中既存在優(yōu)點(diǎn)也存在缺陷，因此，要對(duì)其進(jìn)行具體分析，更好地運(yùn)用 BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)建筑工程，充分了 解 BIM 技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的作用，更好地推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]田興旺，王順波，劉峰，等.BIM 技術(shù)在彩鋼板排布中的應(yīng)用初探[J]. 山西建筑，2019，45（22）：161-162.

[2]查振學(xué).BIM 技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2019（16）：119.

[3]陳欽元.基于 BIM 技術(shù)的建筑鋼結(jié)構(gòu)施工仿真可視化研究[J].湖北工 程學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，39（3）：99-103.

[4]宋源.建筑工程管理中的 BIM 技術(shù)優(yōu)化分析[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊） ，2019（9）：140.

[5]賀林貴.BIM 技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2019（10）：50-51.