BIM技術(shù)在建筑工程全過程中的應(yīng)用研究

彭飛 孫源雪

摘要：BIM技術(shù)是通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息建立三維建筑模型以實現(xiàn)管理工程等目的的一項新興技術(shù)，它能集成建筑工程項目各種相關(guān)工程數(shù)據(jù)，BIM技術(shù)不僅集成了建筑物的完整信息，同時為建筑工程各方提供了一個三維交流的平臺，使建筑工程在設(shè)計、施工和投入使用各階段都能在虛擬狀態(tài)下完成，對出現(xiàn)的問題都能及時解決并對方案進(jìn)行優(yōu)化處理。BIM技術(shù)可以降低建筑項目各種投入風(fēng)險，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：BIM；人工智能；建筑工程項目；全過程管理

當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，建筑工程中的新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)使我們做出的工程在保證建筑物安全性、適用性和耐久性的同時，更要努力為大家建造出更安全、更高效、更健康、更環(huán)保、更經(jīng)濟的生產(chǎn)和生活場所。隨著計算機軟硬件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)下新技術(shù)中BIM建模虛擬技術(shù)逐漸在建筑工程的各個方面得到廣泛應(yīng)用。BIM技術(shù)顛覆了以往建筑工程中“先建后試”的習(xí)慣思維，可以在虛假的建?？臻g里“先試后建”，極大減少各種資源的浪費，為建筑工程的順利開展提供便利的條件。BIM技術(shù)是利用電腦軟件建立工程三維可視模型，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使建筑工程項目各相關(guān)方可以通過信息平臺共享成果，從而對設(shè)計、施工、使用全過程進(jìn)行預(yù)控、分析和評估。

1BIM在設(shè)計階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)對建設(shè)項目也可采取虛擬施工，通過虛擬施工發(fā)現(xiàn)設(shè)計中可施工性不強或不可行等問題，利用BIM檢測平臺可方便的發(fā)現(xiàn)上述問題并反饋給設(shè)計人員，設(shè)計人員會對設(shè)計問題及時做出分析并快速的解決問題。BIM技術(shù)的設(shè)計檢測在設(shè)計之初就開始，是一個“設(shè)計-檢測-設(shè)計”的循環(huán)過程，直到解決所有的設(shè)計問題，從根本上消除設(shè)計錯誤和問題，減少了在施工階段因設(shè)計問題的返工成本。

1.1 BIM技術(shù)在建筑工程施工階段的應(yīng)用

1.1.1“先試后建”，虛擬施工

虛擬施工是BIM技術(shù)在施工階段的運用，它是一種在虛擬環(huán)境中建模、模擬、分析建筑設(shè)計和施工過程的數(shù)字化、可視化技術(shù)。利用這種技術(shù)施工現(xiàn)場輸出的同步畫面可向各方展示工程進(jìn)度，其結(jié)果使參與工程各方的溝通、協(xié)調(diào)更加富有成效。簡單地說，虛擬施工就是“先試后建”，傳統(tǒng)的施工方案主要基于項目經(jīng)理和項目組的經(jīng)驗。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型建設(shè)項目僅靠施工的經(jīng)驗來編制施工方案一定會受到各方的質(zhì)疑，同時由于建筑項目的單一性和不可重復(fù)性，施工方案同樣具有不可重復(fù)性。

1.1.2優(yōu)化施工管理

為了解決施工過程中的問題，我們往往要配備大量的管理人員，從而給項目增加大量的管理成本。模擬施工的過程再現(xiàn)不僅可以制定完善的施工方案，同時也清晰的展示了整個施工過程。BIM技術(shù)為建造者提供一個身臨其境的虛擬空間，通過多種媒體對感官刺激獲得對所需解決問題的清晰和直觀的認(rèn)識，為施工管理人員和工人進(jìn)行開工前培訓(xùn)和實際操作提供了參考。

2 BIM技術(shù)在竣工交付階段的應(yīng)用

2.1在竣工交付階段中，需要提交BIM模型。建筑工程各個部門需要將實際施工中的相關(guān)資料進(jìn)行匯總，二次加工竣工模型。對各種新的信息進(jìn)行添加，包括設(shè)備種類、安全性以及能耗量等，將以往施工過程中舊信息進(jìn)行剔除，在保留具有實際意義的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上構(gòu)建相關(guān)模型，最后將該模式的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，確保其符合運維管理部門的需求，為建筑工程的后期使用管理提供依據(jù)。

2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用取得的綜合效益

建筑工程對BIM技術(shù)的應(yīng)用，提升了工程各個環(huán)節(jié)施工中的數(shù)據(jù)收集全面性和準(zhǔn)確性，從而為提升不同環(huán)節(jié)的管理效率和質(zhì)量奠定了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。這樣一來，管理人員在日常工作中，可以通過對全面且真實的數(shù)據(jù)的應(yīng)用，提升決策的科學(xué)性；在BIM技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的數(shù)據(jù)庫包含3D和4D兩種，同時構(gòu)建而成的還有虛擬三維模型，二者有效結(jié)合，有助于管理部門更有效的掌握工程進(jìn)度，加大控制項目安全性的力度，更重要的是，可以在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低工程成本。

BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠提前將工程難點展現(xiàn)在施工各部門人員面前，為其科學(xué)的選擇施工技術(shù)和應(yīng)用施工設(shè)備提供依據(jù)；同時，不同施工環(huán)節(jié)的負(fù)責(zé)部門在日常運行中，也有效實現(xiàn)了配合和協(xié)同。在綜合應(yīng)用云技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，各部門在展開工作的過程中，各項指令的下達(dá)更加具有針對性和科學(xué)性，促使精細(xì)化管理得以實現(xiàn)，為提升工程質(zhì)量和降低施工成本奠定了基礎(chǔ)。

并且，由于BIM技術(shù)有效解決了建筑工程施工過程中存在的管線碰撞等問題，極大的提升了不同施工部門日常工作中的工作效率和質(zhì)量，BIM技術(shù)應(yīng)用過程中產(chǎn)生的各個環(huán)節(jié)施工分析結(jié)果是建立在現(xiàn)場項目實際狀況基礎(chǔ)之上的，施工部門能夠有針對性的及時采取有效措施，提升工程質(zhì)量，減少各個施工環(huán)節(jié)之間的沖突，從而促使返工率下降，建筑材料利用率提升，從而提升了成本控制質(zhì)量。

3結(jié)語

數(shù)據(jù)庫是BIM技術(shù)的核心，對三維數(shù)字技術(shù)和計算機技術(shù)的綜合應(yīng)用是建立數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)。同普通數(shù)據(jù)庫相比，BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫存在以下特點：首先，建筑工程施工過程中產(chǎn)生的全部數(shù)據(jù)信息都存在于該數(shù)據(jù)庫中，同時，工程不斷構(gòu)建的過程中，該數(shù)據(jù)庫中的信息也在不斷完善、更新；其次，各種數(shù)據(jù)信息在該數(shù)據(jù)庫中，具有較強的聯(lián)系性、邏輯性，修改某一數(shù)據(jù)將引起其他數(shù)據(jù)的變更，從而促使協(xié)同性在不同專業(yè)信息中得到了充分體現(xiàn)。

信息在三維數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)了高度共享，為參與建筑工程的各部門日常工作提供有力支持，即數(shù)據(jù)庫可以被設(shè)計、監(jiān)理、施工等各單位進(jìn)行直接訪問，各部門可以根據(jù)工程實際情況編輯數(shù)據(jù)庫中的信息。

盡管BIM技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)不少建筑企業(yè)開始使用，但該技術(shù)要求建設(shè)者必須有相當(dāng)水平的計算機能力，在此基礎(chǔ)上掌握三維建模技術(shù)和信息處理技術(shù)，而實際現(xiàn)狀是大多數(shù)施工企業(yè)仍依靠傳統(tǒng)方法進(jìn)行施工，從業(yè)建設(shè)者多數(shù)沒有相匹配的技術(shù)做支持。

現(xiàn)階段，BIM技術(shù)已經(jīng)開始被廣泛應(yīng)用于發(fā)達(dá)國家的建筑工程管理當(dāng)中，其較強的協(xié)同設(shè)計功能，有效彌補了傳統(tǒng)二維設(shè)計技術(shù)的缺陷，提升了建筑工程各個項目之間管理的連貫性。與此同時，通過對該技術(shù)的應(yīng)用，能夠根據(jù)工程施工的不同階段，對所產(chǎn)生的各種參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和利用，為各個環(huán)節(jié)施工提供了信息保障，有效的信息傳遞，為工程的順利施工奠定了良好的基礎(chǔ)。

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作者簡介：彭飛，1989年9月 ?？茖W(xué)歷 研究方向：BIM技術(shù)發(fā)展趨勢。

孫源雪 ：1990年4月 學(xué)歷大專 研究方向：造價管理。