淺談BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計和項目施工及管理中的應(yīng)用

李曦?zé)?/p>

（貴州省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，貴州貴陽 550081）

BIM 技術(shù)指的是計算機(jī)輔助建筑設(shè)計技術(shù)，其具有信息化、集成化等特點。在實際的運用中，BIM 包含大量的數(shù)據(jù)庫，可以針對工程信息環(huán)境構(gòu)建一個虛擬的三維可視化模型，可以輔助建筑工程人員進(jìn)行建筑設(shè)計、項目施工以及資源管理，全面實現(xiàn)了工程風(fēng)險分析、成本分析、能源消耗管理和節(jié)能建設(shè)，具有極強的建設(shè)價值和意義。

1 簡述BIM 技術(shù)的歷史和特點

1.1 BIM 技術(shù)的發(fā)展歷史

BIM 技術(shù)起源于20 世紀(jì)70 年代，經(jīng)過運行投產(chǎn)后，BIM 技術(shù)先后經(jīng)歷了萌芽階段、投產(chǎn)階段和創(chuàng)新聯(lián)合階段。從傳統(tǒng)的信息可視化建模到后期的全過程管理、多群體聯(lián)合，BIM 技術(shù)改革了工程建設(shè)的行業(yè)，為我國城市化建設(shè)提供了新動力。

1.2 BIM 技術(shù)的特點

BIM 技術(shù)是一個數(shù)字化模擬集成體系，其對比其他的數(shù)據(jù)庫和建模系統(tǒng)，其具有針對性和融合性的特點?！敖ㄖ畔⒛Ｐ汀笔荁IM 的核心特點和技術(shù)特點。借助信息化技術(shù)可以真實模擬建筑的各個組件以及資源消耗情況，在可視化、協(xié)調(diào)性以及模擬性、可出圖形的優(yōu)勢下BIM 技術(shù)全面提升了建筑工程的管理、施工質(zhì)量，投產(chǎn)后幫助建筑工程企業(yè)縮短了工期，提升了建筑工程的施工效率，降低了工程質(zhì)量和造價成本，運用價值顯著。

2 分析BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計中的運用價值和意義

2.1 協(xié)同設(shè)計

在現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背景下，我國的建筑設(shè)計逐漸趨向于多學(xué)科交叉模式，協(xié)同設(shè)計成為現(xiàn)代建筑設(shè)計的亮點。在BIM 平臺下可以實現(xiàn)多軟件交叉和多專業(yè)交叉融合，讓設(shè)計變得通用化和具體化；與此同時，BIM 技術(shù)改革了傳統(tǒng)CAD 為主導(dǎo)的二維設(shè)計取回，建筑設(shè)計也逐漸走向了三維時代，通過BIM 三維合計，讓建筑工程變得有血有肉，可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)模擬，三維實體模型等效果。通過BIM 的專業(yè)聯(lián)合，建筑的供暖、設(shè)備、水電都能夠同時體現(xiàn)在模型中，對建筑修改和注釋十分有效，解決了信息交流不暢等問題。

2.2 建筑效果圖和動畫展示

BIM 技術(shù)內(nèi)部有強大的建模、動畫渲染以及動畫編輯技術(shù)，這讓以二維設(shè)計為主的建筑體系發(fā)生變革，在三維環(huán)境下，降低了專業(yè)交流的難度，三維可視化以及動畫的展示方式讓多個專業(yè)的技術(shù)人員可以了解到工程建設(shè)的工序和相關(guān)內(nèi)容，非專業(yè)人員也能夠了解到建筑設(shè)計的項目和功能。若建筑設(shè)計圖發(fā)生了改變，也可以在短時間聯(lián)合操作進(jìn)行修改，其運行成本也低于專業(yè)的效果圖設(shè)計軟件。

2.3 構(gòu)建設(shè)計交流平臺

BIM 技術(shù)運用與建筑設(shè)計中可以減少工程協(xié)調(diào)的疏漏和誤差，降低交叉時間。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計中，設(shè)計人員需要和現(xiàn)場施工人員保持頻繁的交流以保證工程施工合理；但是在實際的施工環(huán)境中可能存在施工問題，影響工程建設(shè)的質(zhì)量和可行性。借助BIM 技術(shù)可以為設(shè)計人員和施工人員提供一個交流的平臺，通過可視化、虛擬施工等讓設(shè)計和施工單位了解對方的想法，進(jìn)而實現(xiàn)科學(xué)設(shè)計、有效施工。

3 分析BIM 技術(shù)在項目施工中的運用價值和意義

3.1 實現(xiàn)工程算量

BIM 技術(shù)的所有構(gòu)件都賦予了屬性，通過軟件識別和計算就可以對所有的模型進(jìn)行分析，結(jié)合及和計算以及物理計算方式可以統(tǒng)計工程量，及時獲取建筑工程施工所需要的材料、工程數(shù)量以及尺寸等信息，實現(xiàn)對模型的綜合建設(shè)。若設(shè)計方案存在變更問題，也可以及時賦予屬性和更新，還能夠標(biāo)注時間節(jié)點，進(jìn)而實現(xiàn)信息和設(shè)計保持一致。

3.2 BIM 三維碰撞技術(shù)

BIM 技術(shù)還能夠模擬構(gòu)件進(jìn)行受力分析，如三維碰撞檢查，該技術(shù)可以對土建工程、管線工程進(jìn)行分析，降低了軟碰撞和硬碰撞問題，全面優(yōu)化了工程設(shè)計質(zhì)量，也降低了工程施工中可能存在的疏漏和問題，實現(xiàn)了科學(xué)布線的目標(biāo)。

3.3 虛擬建造功能

BIM 技術(shù)的亮點在于可以實現(xiàn)虛擬建造，將一個概念化的建筑設(shè)計變得可視化，方便非建筑工程人員理解施工概念和建設(shè)后的情況，借助該項技術(shù)書，相關(guān)技術(shù)人員可以對建筑物的外觀、功能形象進(jìn)行建模分析，建模后的產(chǎn)品也能夠真實反饋處建筑物的外觀形象、空間結(jié)構(gòu)等屬性，具有極強的可視化和針對性特點。BIM 技術(shù)的虛擬建筑模型技術(shù)也實現(xiàn)了三維建模、力學(xué)分析、可視化渲染、模型動畫等功能，實現(xiàn)了建筑設(shè)計從概念化轉(zhuǎn)向?qū)嶓w化的過程，是一個真實有效的建設(shè)工具。

4 分析BIM 技術(shù)在項目管理中的運用價值和意義

BIM 技術(shù)投入到項目建設(shè)管理中依舊能夠發(fā)揮多項功能，如信息管理，數(shù)據(jù)協(xié)同分析等。現(xiàn)針對這幾項技術(shù)特點進(jìn)行分析。

4.1 數(shù)據(jù)共享

建筑工程施工具有集成化和統(tǒng)一化的特點，對一個綜合性的建筑工程項目來說，系統(tǒng)上數(shù)據(jù)龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑項目需要完成信息共享和資源綜合運用。如利用BIM 技術(shù)實現(xiàn)工程項目的交流和管理，可以設(shè)計一個業(yè)主、設(shè)計單位、顧問公司和材料供應(yīng)商的集成體系，讓其都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享和資源調(diào)度。在該技術(shù)下可以降低資源將和成本，全面提高多方面的資源利用和共享，讓項目的管理變得流暢、統(tǒng)一、高效；與此同時，借助BIM技術(shù)還能夠提升現(xiàn)場數(shù)據(jù)的綜合管理，如收集現(xiàn)場的測繪數(shù)據(jù)，統(tǒng)計現(xiàn)場的施工資源，解決工程場地的資源管理和集中調(diào)度問題，十分高效。

4.2 BIM 技術(shù)可促進(jìn)工程項目的精細(xì)化管理

BIM 技術(shù)可融合建筑工程生產(chǎn)的多項數(shù)據(jù)，保證基礎(chǔ)工程數(shù)據(jù)管理的多元化和綜合化，借助有效的工程管理方式可以實現(xiàn)工程項目的精細(xì)化管理。如利用BIM 技術(shù)的工程量計算統(tǒng)計和工程造價分析，可以幫助預(yù)算人員、資料采購人員提供決策數(shù)據(jù)，并借助信息化終端和BIM 數(shù)據(jù)后臺運用保障工程數(shù)據(jù)的造價管理質(zhì)量，最終保證工程信息的及時更新、核算和調(diào)用。

5 簡述BIM 技術(shù)在建筑生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景

BIM 技術(shù)有效推進(jìn)了我國建筑工程的生產(chǎn)建設(shè)，為多個企業(yè)提供了重要的生產(chǎn)資源和管理資源，在未來BIM 技術(shù)會結(jié)合國家建設(shè)、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及企業(yè)管理予以更新，發(fā)展態(tài)勢良好。

5.1 推進(jìn)建筑工程戰(zhàn)略化建設(shè)

從我國的現(xiàn)代建筑生產(chǎn)的建設(shè)規(guī)模和發(fā)展趨勢來看，我國建筑生產(chǎn)正處于高速發(fā)展的階段。我國也積極推進(jìn)信息化發(fā)展和資源綜合建設(shè)，全面營造一個綠色、生態(tài)、智慧城市建設(shè)環(huán)境，因此BIM 技術(shù)針對建筑工程發(fā)展也趨向于智慧化、一體化，進(jìn)而滿足建筑技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展要求。此外，在現(xiàn)代經(jīng)建設(shè)環(huán)境下，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展平衡，房地產(chǎn)建設(shè)也呈現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)泡沫問題，目前國家也在積極提倡運用BIM 技術(shù)加強建筑工程的綜合管理，縮短城鄉(xiāng)建設(shè)、我國和發(fā)達(dá)國家的建筑技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模、成本效益的差距。

5.2 建筑工程企業(yè)的生產(chǎn)管理模式也將全面更新

從現(xiàn)有的建筑設(shè)計和施工管理中，我國大力提倡建筑生產(chǎn)改革，建議群眾積極推廣建筑工程的BIM 技術(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)建筑工程的綜合設(shè)計、施工、管理。從目前的BIM 技術(shù)的運用情況來看，該技術(shù)的運用有效率高，整體發(fā)展趨勢良好，相關(guān)企業(yè)要積極調(diào)整工程項目的技術(shù)管理和推廣作用，要積極和相關(guān)政府部門合作，借助現(xiàn)有的資源加強技術(shù)改革，也鼓勵內(nèi)部的工作人員不斷創(chuàng)新和積極學(xué)習(xí)，以此來增強自身的建設(shè)實力，進(jìn)而讓企業(yè)學(xué)習(xí)技術(shù)，適應(yīng)發(fā)展，可持續(xù)盈利。

5.3 BIM 技術(shù)的運用標(biāo)準(zhǔn)體系也將不斷更新

對于BIM 技術(shù)的綜合運用，我國的北京、上海、重慶、浙江、安徽等地也在積極推廣BIM 技術(shù)的運用息新技術(shù)和政策，以此來帶動生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)，保證BIM 技術(shù)全面投產(chǎn)，目前已建立《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》《建筑工程設(shè)計信息模型表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)》《建筑工程設(shè)計信息模型交付標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)容，這標(biāo)志著我國BIM 技術(shù)在未來會走向一個地域化、全面化、標(biāo)準(zhǔn)化和現(xiàn)代化的發(fā)展道路。

6 結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)是作為一種建筑工具而存在，可增強建筑設(shè)計、施工及管理理念，現(xiàn)階段我國已經(jīng)開始不斷采用這項技術(shù)應(yīng)用于住宅建筑設(shè)計施工，進(jìn)一步根據(jù)不同地區(qū)建筑物設(shè)計的要求，采用技術(shù)手段維持建筑物的住宅穩(wěn)定性和環(huán)保性，促進(jìn)建筑行業(yè)與環(huán)境協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展，提高建筑住宅設(shè)計水平，推動技術(shù)的有效長期性發(fā)展。