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

文/逄靖華 上海子亞工程造價(jià)咨詢(xún)有限公司 上海 200437

進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，建筑工程行業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。建筑工程設(shè)計(jì)是直接影響行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在，工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)質(zhì)量管理也非常重要。但在實(shí)際工程項(xiàng)目施工建設(shè)過(guò)程中，由于建設(shè)單位缺乏對(duì)設(shè)計(jì)管理環(huán)節(jié)的有效掌控，使得建成工程的質(zhì)量安全得不到有效保證，不僅造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，還可能會(huì)發(fā)生建筑倒塌事故。BIM技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用滿(mǎn)足了我國(guó)對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)管理的需要，保障了建筑施工在設(shè)計(jì)管理環(huán)節(jié)更加科學(xué)、合理。

1、BIM 技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM 技術(shù)是近年來(lái)應(yīng)用于建筑工程行業(yè)的新名詞，具體是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助建筑設(shè)計(jì)的新型技術(shù)，是從建筑工程信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一個(gè)完整、高度集合而成的信息化模型。BIM技術(shù)包括的動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，有效跟隨建筑過(guò)程的變化進(jìn)行調(diào)整。在具體建筑施工設(shè)計(jì)項(xiàng)目及管理中，BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了建筑工程資源計(jì)劃的建立，降低了資金風(fēng)險(xiǎn)、成本、能源損失、對(duì)環(huán)境的污染，提高了項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理的效率。總體而言，BIM技術(shù)模型建立的基礎(chǔ)是建筑項(xiàng)目下的各項(xiàng)相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，具有可視化、模擬性、優(yōu)化性、協(xié)調(diào)性以及可出圖性等多種優(yōu)點(diǎn)，是對(duì)建筑物的真實(shí)設(shè)計(jì)建設(shè)過(guò)程實(shí)施數(shù)字信息仿真模擬的技術(shù)。

2、建筑設(shè)計(jì)管理中BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值分析

2.1 應(yīng)對(duì)建筑設(shè)計(jì)發(fā)展需求

對(duì)于當(dāng)前我國(guó)建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作的發(fā)展而言，其復(fù)雜性確實(shí)正在不斷提升，相應(yīng)的設(shè)計(jì)難度也正在不斷加大，采用傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)模式和手段很難應(yīng)對(duì)這些變化，也就很容易在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)一些缺陷和問(wèn)題，并且導(dǎo)致后續(xù)施工操作過(guò)程中形成諸多問(wèn)題，影響到最終項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)施工進(jìn)度?；谶@一需求和基本表現(xiàn)，BIM技術(shù)的合理運(yùn)用能夠體現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值，盡可能規(guī)避以往建筑工程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各類(lèi)偏差缺陷。

2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)效性

對(duì)于建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理中BIM技術(shù)的有效應(yīng)用來(lái)看，其自身在應(yīng)用過(guò)程中也表現(xiàn)出了較為明顯的優(yōu)勢(shì)，這同樣也是未來(lái)建筑工程設(shè)計(jì)管理中BIM技術(shù)能夠得到較好發(fā)展的重要原因所在。從BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能夠較好提升項(xiàng)目設(shè)計(jì)的效率，面對(duì)著較為復(fù)雜的設(shè)計(jì)任務(wù)，其同樣能夠形成較為理想的設(shè)計(jì)效率，將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，盡可能簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)人員的工作量，促進(jìn)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)計(jì)意圖能夠得到更好落實(shí)；另外， BIM技術(shù)的應(yīng)用還能夠通過(guò)可視化效果以及與真實(shí)情況基本一致的模型呈現(xiàn)，來(lái)規(guī)避其設(shè)計(jì)過(guò)程中可能出現(xiàn)的各類(lèi)問(wèn)題和偏差，進(jìn)而有助于切實(shí)提升建筑設(shè)計(jì)的可靠性。

3、建筑工程設(shè)計(jì)管理現(xiàn)存的弊端分析

3.1 指標(biāo)論證能力低

指標(biāo)論證是建筑工程設(shè)計(jì)管理的重要工作，切實(shí)做好指標(biāo)論證工作是保證建筑工程質(zhì)量安全的關(guān)鍵措施。就傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)管理應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，其存在的主要問(wèn)題之一即是指標(biāo)論證能力相對(duì)低，其具體表現(xiàn)為：第一，對(duì)建筑節(jié)能指標(biāo)的評(píng)估缺失，難以契合低碳經(jīng)濟(jì)要求。第二，對(duì)關(guān)鍵性指標(biāo)的分析計(jì)算能力較弱，即不能充分利用反饋信息衡量評(píng)估建筑工程質(zhì)量。第三，指標(biāo)論證的聯(lián)動(dòng)性不強(qiáng)，難以調(diào)動(dòng)并協(xié)調(diào)其他部門(mén)協(xié)同完成指標(biāo)論證工作，從而導(dǎo)致指標(biāo)論證結(jié)果偏頗或失真。

3.2 限額設(shè)計(jì)的造價(jià)控制水平較低

建筑工程項(xiàng)目的造價(jià)控制是充分發(fā)揮資源價(jià)值，全面量化工程質(zhì)量的必要措施。然而傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)管理技術(shù)由于在造價(jià)精細(xì)度、完整性、可調(diào)性方面存在不足，因此對(duì)于工程造價(jià)的控制力就稍顯不足。尤其在工程設(shè)計(jì)中出現(xiàn)圖紙變更、管道線路交叉等問(wèn)題時(shí)，傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)管理則很難根據(jù)實(shí)際情況對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而導(dǎo)致一系列的工程施工問(wèn)題，譬如工期延誤、質(zhì)量下滑、資源浪費(fèi)等，最終就會(huì)出現(xiàn)工程造價(jià)上浮的現(xiàn)象。

3.3 信息效率利用效率較低

充分合理的利用信息是做好建筑工程設(shè)計(jì)管理的必要條件。在傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)管理工作中卻時(shí)常發(fā)生信息利用效率較低的問(wèn)題。究其根本則主要有以下幾點(diǎn)原因：其一，傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)工作多以人工收集整合資料，在此過(guò)程雖然耗費(fèi)了大量的人力、物力，但同樣容易出現(xiàn)信息整合不足，信息重復(fù)等問(wèn)題，其二，信息利用不同步且率較低，因?yàn)橐揽咳斯ば畔浫氲姆椒ǎ覀兒茈y實(shí)時(shí)的將信息利用起來(lái)。

4、建筑工程設(shè)計(jì)管理中的 BIM 技術(shù)的應(yīng)用

4.1 BIM 技術(shù)模型在碰撞檢查中的應(yīng)用

在建筑工程設(shè)計(jì)尤其是機(jī)電管線設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員都需要解決構(gòu)件碰撞問(wèn)題。然而在傳統(tǒng)的2D圖紙中則很難充分展示建筑工程的結(jié)構(gòu)，自然也就不能充分反應(yīng)建筑構(gòu)件之間的碰撞抑或構(gòu)件與建筑系統(tǒng)的碰撞情況。正是由于2D圖紙的可視性不佳，因此在施工過(guò)程也容易忽略部分碰撞問(wèn)題，從而為施工造成巨大的不便。BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)管理的中應(yīng)用，則能夠建構(gòu)起三維的建筑模型，并應(yīng)用仿真演示進(jìn)行碰撞檢測(cè)（目前，BIM軟件大多具有自動(dòng)檢查功能)。如此一來(lái)，建筑的碰撞問(wèn)題就一目了然了，與此同時(shí)在可視化設(shè)計(jì)環(huán)境下也更有益于設(shè)計(jì)人員優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)，從而盡可能的減少建筑碰撞。

4.2 模型沙盤(pán)推演

BIM三維模型在建筑工程設(shè)計(jì)沙盤(pán)推演也有著廣泛應(yīng)用。這一應(yīng)用最主要的目的即是糾正建筑設(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)誤，如樓梯梁碰頭、梁底門(mén)窗留洞等問(wèn)題。在工程技術(shù)交底過(guò)程中，利用BIM三維模型進(jìn)行沙盤(pán)推演，則能夠幫助相關(guān)人員充分了解建筑工程的重點(diǎn)問(wèn)題，并全面掌握施工技術(shù)，如此一來(lái)自然也就能夠提升施工整體效率。

4.3 項(xiàng)目可視化

BIM技術(shù)能夠營(yíng)造直觀可視的設(shè)計(jì)環(huán)境。除此之外，在項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，有效運(yùn)用BIM技術(shù)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目管理可視化。BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目可視化應(yīng)用，一方面表現(xiàn)在工程構(gòu)圖過(guò)程建構(gòu)三維立體模型；另一方面則還表現(xiàn)為項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理調(diào)整靈活性。其具體的實(shí)施辦法為，通過(guò)收集整合項(xiàng)目施工信息，并與既定的建筑工程設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)而能夠分析出項(xiàng)目施工現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)之間存在的差異，以此為建筑施工策略的變更調(diào)整提供參考數(shù)據(jù)。

4.4 設(shè)計(jì)協(xié)同及優(yōu)化

實(shí)現(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)是建筑工程設(shè)計(jì)管理需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題之一。據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，二維施工圖的協(xié)同設(shè)計(jì)存在諸多困難，在復(fù)雜的工程設(shè)計(jì)中其阻力更甚。因?yàn)樵诳鐚?zhuān)業(yè)、多人合作的建筑工程設(shè)計(jì)中，由于專(zhuān)業(yè)特性及不同專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)理念的差異，在設(shè)計(jì)過(guò)程中就很難避免設(shè)計(jì)漏洞及沖突，如此一來(lái)就不可避免的會(huì)造成施工過(guò)程的返工。然而在建筑工程設(shè)計(jì)中運(yùn)用BIM技術(shù)則能夠通過(guò)數(shù)據(jù)整合分析功能，有效檢測(cè)不同設(shè)計(jì)之間存在的差異與沖突，并將差異化信息以直觀的形態(tài)展示給設(shè)計(jì)者，在此協(xié)同工作的情境下，各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師通過(guò)查看圖紙的三維效果，就能夠在自己專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)修改并優(yōu)化設(shè)計(jì)。

5、BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化改進(jìn)措施

5.1 正確認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)管理的價(jià)值

運(yùn)用BIM技術(shù)在建筑工程中進(jìn)行管理已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此，作為建設(shè)項(xiàng)目的技術(shù)管理者要正確認(rèn)識(shí)BIM技術(shù)在管理中所發(fā)揮的價(jià)值，雖然不是所有的管理項(xiàng)目都可以被應(yīng)用到，但要了解和學(xué)習(xí)如何正確、科學(xué)、規(guī)范、專(zhuān)業(yè)運(yùn)用。BIM技術(shù)在建筑工程行業(yè)應(yīng)用中需要技術(shù)與人力之間的密切配合，不能過(guò)分依賴(lài) BIM技術(shù)系統(tǒng)，這樣才能取得最佳的管理效果。

5.2 行業(yè)特征研究

由于建筑行業(yè)與其他行業(yè)之間具有鮮明的行業(yè)特征，因此，在工程建筑技術(shù)管理過(guò)程中，我們首先應(yīng)該明確建筑行業(yè)所屬的特點(diǎn)，進(jìn)行與不同行業(yè)的區(qū)分，完善對(duì)一些特殊點(diǎn)的個(gè)別處理，這樣才能突顯出BIM技術(shù)在建筑行業(yè)應(yīng)用中的作用，充分發(fā)揮出其優(yōu)勢(shì)，為項(xiàng)目施工從設(shè)計(jì)到施工、以及過(guò)程變更優(yōu)化等方面提供更多助力，推動(dòng)向系統(tǒng)化、層次化、精細(xì)化的管理方向發(fā)展。

5.3 制訂科學(xué)信息化管理策略

建筑行業(yè)由于項(xiàng)目的個(gè)性化，在設(shè)計(jì)管理中沒(méi)有類(lèi)似工業(yè)化生產(chǎn)的具體的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，且在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，整個(gè)建筑行業(yè)也沒(méi)有達(dá)成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和共識(shí)，而且很多BIM管理技術(shù)在某個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工中成功應(yīng)用后，不能直接引入到后期的運(yùn)營(yíng)管理中，這造成項(xiàng)目建設(shè)單位在使用BIM管理技術(shù)方面有所顧慮。因此，在建設(shè)單位應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)管理時(shí)，應(yīng)該要考慮到其開(kāi)放性、適用性，這樣有利于減少后期系統(tǒng)維護(hù)的費(fèi)用，從而使該技術(shù)更加適用于不同項(xiàng)目全過(guò)程的各個(gè)階段中。在BIM技術(shù)的使用過(guò)程中，必須考慮到后期的維護(hù)成本及二次開(kāi)發(fā)成本，保證后續(xù)所需費(fèi)用能夠符合項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)實(shí)情況，以使得BIM應(yīng)技術(shù)能夠發(fā)揮更好的效果。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，雖然現(xiàn)階段BIM技術(shù)在我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)管理應(yīng)用中仍處于初級(jí)階段，且其自身的局限性限制了在各種類(lèi)型建設(shè)項(xiàng)目中的推廣應(yīng)用，但作為一種新型技術(shù)管理技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中已經(jīng)突顯出其價(jià)值，且具有傳統(tǒng)技術(shù)管理所不能比擬的優(yōu)勢(shì)。因此，建設(shè)單位應(yīng)該根據(jù)自身的實(shí)際情況，做好BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)管理中的推廣和改進(jìn)工作，為推動(dòng)項(xiàng)目技術(shù)管理的精細(xì)化與專(zhuān)業(yè)化作出更多的貢獻(xiàn)。