BIM在建筑設(shè)計(jì)施工管理一體化中的應(yīng)用與展望

金鎖

摘要：伴隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用在建筑領(lǐng)域中。在建筑工程中引入BIM技術(shù)，有助于推動(dòng)建筑設(shè)計(jì)施工管理的一體化發(fā)展。本文簡(jiǎn)單闡述了BIM技術(shù)的特點(diǎn)及其主要用途，并分析其在建筑設(shè)計(jì)施工管理一體化中的具體應(yīng)用，為相關(guān)工作者提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM;建筑設(shè)計(jì);施工管理;一體化;應(yīng)用

1 BIM技術(shù)的概況

1.1 BIM技術(shù)的內(nèi)涵

近年來(lái)，在大力推進(jìn)建筑業(yè)信息化的過(guò)程中，BIM的新技術(shù)已開(kāi)始應(yīng)用于建筑工程的整個(gè)生命周期。建筑信息模型是BIM的全稱(chēng)。它基于建設(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)的誕生使更多的建筑師不僅能夠更有效地開(kāi)展各種建筑設(shè)計(jì)活動(dòng)。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(kāi)，通過(guò)BIM技術(shù)能夠使得管理呈現(xiàn)出集成化，施工呈現(xiàn)出一體化特征，無(wú)論是施工企業(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。這樣一來(lái)，使得建設(shè)工程效率得到了有效提升，工程中出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的概率也得到了降低，它避免了資源的浪費(fèi)，同時(shí)在整個(gè)施工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了整個(gè)過(guò)程管理。

1.2 BIM技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展

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。近年來(lái)，特別是國(guó)家和地方政府出臺(tái)相關(guān)政策，為BIM技術(shù)的廣泛深入應(yīng)用創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。為了規(guī)范行業(yè)發(fā)展，中國(guó)的BIM標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)推出，涉及不同領(lǐng)域。特別是實(shí)施“建筑信息模型應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)”GB/T51212-2016，“建筑信息模型施工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)”GB/T51235-2017標(biāo)準(zhǔn)，BIM技術(shù)具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，其應(yīng)用可以改善綠色建筑的生活管理。推進(jìn)建筑業(yè)綜合信息化和現(xiàn)代化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

1.3 BIM具有的優(yōu)勢(shì)

BIM與傳統(tǒng)的3CAD相比，BIM模型是由真實(shí)的建筑元素構(gòu)建，例如墻板、玻璃、墻頂?shù)龋⑶椅募木幹屏鞒淌强梢酝耆詣?dòng)化的。在BIM技術(shù)出現(xiàn)之前，我國(guó)通常使用的是二維的CAD設(shè)計(jì)來(lái)提供各種建筑項(xiàng)目有關(guān)的材料，采用二維設(shè)計(jì)圖進(jìn)行建筑成果的展示，但是隨著人們對(duì)建筑物的需求增加，逐漸不能滿足建筑設(shè)計(jì)的需求。城市的復(fù)雜化，要求施工圖紙更加的詳細(xì)化、細(xì)節(jié)化、精準(zhǔn)，現(xiàn)在的二維CAD設(shè)計(jì)時(shí)常出現(xiàn)信息上的偏差，而建筑行業(yè)對(duì)施工設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確性要求較高，一旦信息出現(xiàn)偏差機(jī)會(huì)造成施工上的大問(wèn)題，對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量甚至工期都會(huì)產(chǎn)生惡劣的影響。而B(niǎo)IM具有相關(guān)性，在對(duì)某一環(huán)節(jié)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行修改時(shí)，可以自動(dòng)的調(diào)整先關(guān)的部分，對(duì)于數(shù)據(jù)的計(jì)算等準(zhǔn)確性更高，并且加入了相關(guān)的可視化功能加強(qiáng)。

2 BIM在我國(guó)建筑設(shè)計(jì)施工管理中一體化的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

利用該項(xiàng)目相關(guān)的建筑信息模型將原本抽象的建筑工程立體的展現(xiàn)出來(lái)，建立三維實(shí)體的建筑模型，有助于設(shè)計(jì)者對(duì)建筑模型的更深層次的觀察，對(duì)施工工程的整體布局以及造型等方面都能準(zhǔn)確的了解。特別是在現(xiàn)代城市化建設(shè)中，建筑施工模型愈發(fā)復(fù)雜，利用可視化技術(shù)，一方面可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善，另一方面實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)模型的動(dòng)態(tài)漫游展示。利用可視化技術(shù)，簡(jiǎn)便了設(shè)計(jì)圖紙的修改過(guò)程，對(duì)于其中的錯(cuò)誤也能較快的識(shí)別，有效的降低建筑工程中的設(shè)計(jì)與施工成本。主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

（1）設(shè)計(jì)階段使用BIM技術(shù)，可以對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行全面的分析與優(yōu)化，確保設(shè)計(jì)方案的可行性。BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅能對(duì)建筑結(jié)構(gòu)之間的矛盾進(jìn)行檢查，還能對(duì)管道、通風(fēng)、電纜等設(shè)備之間的相交進(jìn)行觀察。對(duì)于一些存在安全隱患的施工問(wèn)題有明顯效果，也能依據(jù)工程施工程度同步了解成本發(fā)生情況。

（2）對(duì)建筑資源進(jìn)行科學(xué)的分配，實(shí)現(xiàn)信息資源的共享，完成不同專(zhuān)業(yè)之間的合作，提升施工效率。

（3）建立三維設(shè)計(jì)模型，可以實(shí)現(xiàn)全面化的建筑施工設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的二維平面差異甚大。

（4）可以通過(guò)虛擬設(shè)計(jì)與智能設(shè)計(jì)來(lái)分析工程結(jié)構(gòu)，從而得到較為完善、合理的施工圖紙。

2.2 BIM在施工中的應(yīng)用

BIM對(duì)建筑項(xiàng)目可以進(jìn)行虛擬施工，對(duì)施工計(jì)劃中的錯(cuò)誤可以實(shí)現(xiàn)改正，降低了企業(yè)施工風(fēng)險(xiǎn)。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行體現(xiàn)：一是對(duì)工程費(fèi)用進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算分析，能夠采用“零庫(kù)存”的生產(chǎn)管理方式，在規(guī)定的數(shù)量?jī)?nèi)領(lǐng)取材料，降低施工企業(yè)的儲(chǔ)存成本。二是對(duì)施工環(huán)節(jié)的分析，利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度、質(zhì)量的全程監(jiān)管，及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。三是可建性的分析，對(duì)于工程相關(guān)的安全、施工空間、環(huán)境影響等方面進(jìn)行較為全面的可建性模擬分析。四是對(duì)沖突碰撞的檢查分析，對(duì)問(wèn)題發(fā)生過(guò)程進(jìn)行模擬，在根據(jù)實(shí)際結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，而傳統(tǒng)的二維圖紙將會(huì)出現(xiàn)審查時(shí)間長(zhǎng)、效率低下等問(wèn)題，并且審查人員也較難發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題。

2.3 BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

利用DP三維數(shù)字化建模的BIM軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)施工管理的一體化。借助DP技術(shù)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在考慮到結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對(duì)原來(lái)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆分，并結(jié)合其他因素最終構(gòu)成建筑的結(jié)構(gòu)模型?？梢孕纬奢^為規(guī)范的材料表以及平面表達(dá)的圖紙，并且形成相應(yīng)的建筑規(guī)劃圖紙，為成本預(yù)算工作打下基礎(chǔ)。最后將相應(yīng)的信息傳輸?shù)巾?xiàng)目管理系統(tǒng)，利用該技術(shù)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)工程整體的造價(jià)進(jìn)行控制，起到項(xiàng)目管理的作用。

3 BIM參數(shù)化的應(yīng)用

在傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，建筑工程設(shè)計(jì)人員在發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在問(wèn)題時(shí)，必須對(duì)其整個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行更改和重新計(jì)算，相關(guān)建筑設(shè)計(jì)圖紙也必須重新制作，這樣就導(dǎo)致建筑工程設(shè)計(jì)修改過(guò)程較為繁瑣。而B(niǎo)IM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的引用使建筑工程設(shè)計(jì)修改過(guò)程變得簡(jiǎn)易方便，且修改結(jié)果科學(xué)、合理、精確，提高了建筑工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的工作效率和工作質(zhì)量。因此，BIM技術(shù)當(dāng)中參數(shù)化應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)施工管理工作當(dāng)中的應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。

例如，管徑的尺寸經(jīng)過(guò)檢測(cè)必須進(jìn)行修改，而修改后的參數(shù)需要重新投入設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中。這時(shí)建筑工程管理人員就可以通過(guò)運(yùn)用BIM技術(shù)只修改數(shù)據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)建筑三維模型的自動(dòng)更改，如，柱子的直徑參數(shù)R=50m。該建筑建設(shè)不合理，需要重新規(guī)劃，而建筑設(shè)計(jì)人員只需要將BIM技術(shù)當(dāng)中R=50m改為R=60m，BIM技術(shù)就可以直接針對(duì)修改的參數(shù)將建筑的三維圖進(jìn)行重新展示。此外，BIM技術(shù)可以展示科學(xué)性的具體參數(shù)，相關(guān)工作人員根據(jù)BIM技術(shù)給出的數(shù)值進(jìn)行修改，這樣一來(lái)，大幅減少了建筑工程設(shè)計(jì)的修改率。由此可見(jiàn)，BIM參數(shù)化的應(yīng)用對(duì)建筑物本身建設(shè)的修改、完善等方面都有一定的指導(dǎo)作用。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在建筑領(lǐng)域中應(yīng)用BIM技術(shù)可以產(chǎn)生改革性的影響，不僅能提升各個(gè)行業(yè)之間的交互性，也能提高設(shè)計(jì)上的效率，在我國(guó)建筑行業(yè)的未來(lái)發(fā)展上起到引領(lǐng)性的作用。因此，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)BIM技術(shù)將會(huì)在建筑領(lǐng)域擁有廣闊的技術(shù)前景。我國(guó)也應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的投入研究，實(shí)現(xiàn)三維化的建筑設(shè)計(jì)，對(duì)于設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤有預(yù)見(jiàn)性的判斷，降低施工企業(yè)的施工成本，進(jìn)而提升施工效率。

參考文獻(xiàn)：

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