BIM 技術在建筑設計、項目施工及管理中的應用價值研究

李雯娟 貴州省住房和城鄉(xiāng)建設廳

1 前言

最近幾年，隨著BIM技術在我國建筑工程中的有效推廣，施工企業(yè)和設計企業(yè)的應用深度和廣度有大幅提升。BIM技術不僅強化了建筑工程本身的數(shù)據(jù)集成化程度，還為施工企業(yè)在社會中的穩(wěn)定發(fā)展，帶來了更多的經(jīng)濟效益，讓建筑設計、項目和施工管理方案更加完善。因此，各大施工單位需要加強對BIM技術的重視，通過對此技術地有效應用，為施工項目的順利實施提供保障。

2 BIM技術在建筑工程中的應用現(xiàn)狀

如今，為了滿足建筑業(yè)信息化發(fā)展的要求，我國的建設工程項目越來越多地利用信息和數(shù)字技術。由于大型建設工程項目具有投資額大和功能復雜化等特點，如果不對施工全過程進行科學管理，就會出現(xiàn)目標失控和管理效率低等多種問題。

在此背景下，急需一種新管理模式。以前的二維CAD技術已經(jīng)不能滿足此類工程項目信息管理的要求了，需要在其根本出發(fā)，加強對BIM技術地合理應用，然后在此基礎上，對建筑項目的全周期進行管理。在項目設計、管理以及施工中應用BIM技術，不僅能夠保證設計質量，還能夠提高信息傳遞的準確性，解決不及時和信息失真等問題，實現(xiàn)對不同施工信息的數(shù)字化和集成化管理。

例如，某工程整體是高層住宅樓的建筑結構，并且其總建筑面積為45000m2，地下的總建筑面積為2464m2，建筑高度為88m；地上有20層，每層大約4.5m高。在對此工程整體結構進行設計時，施工和設計單位應用了BIM技術，對施工內容和設計形式等進行了處理，在此基礎上形成了系統(tǒng)化設計方案，保證了此工程實施的有效性和安全性。

3 BIM技術的應用特點

3.1 廣泛性

BIM技術是完善和構建建筑模型的主要工具，所以要在設計階段發(fā)揮此技術本身的可視化作用和功能，對整個建筑進行模擬建造。

在對整個項目進行設計和規(guī)劃的時候，還需要將BIM技術應用到整個項目生命周期中，在項目施工中的設計方案可以不斷完善和改進，實現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)在多方協(xié)同平臺共享，為各參建方提供更多和更準確地數(shù)據(jù)信息，進而提高整體的施工效果。

3.2 靈活性

由于在施工建設過程中，受到一些客觀因素的影響，其中存在比較多的可控風險和不可控風險，如果不對其進行有效處理，就會對施工設計的過程和管理過程帶來比較大的影響。這就需要管理人員要時刻關注施工的外部環(huán)境和內部環(huán)境，在完善實施方案的同時，還要調整管理計劃[2]。

由于BIM技術本身的靈活性比較高，其作為設計工作中的主要措施，可以在的功能設置上采用模塊化的技術形式，對不同的施工內容和結構進行有效分區(qū)，方便設計者結合實踐需要對不同的模塊變動進行分析，進而不斷減少其他因素對設計方案的影響，減少其他因素對整體施工帶來的影響。再加上BIM技術本身的自動化是比較強的，除了人為操作外，還可以在施工中實現(xiàn)以數(shù)據(jù)驅動的自動調整，及時更新和完善工作方案。

3.3 協(xié)同性

協(xié)同性可以說是BIM技術的典型特點，盡管BIM是主要的建模工具，但是此技術本身也會為不同的工作人員和施工企業(yè)提供協(xié)同工作界面；加強他們之間的交流合作，幫助他們在整個施工過程中，可以了解到更多的施工信息。并且除了施工設計者和施工人員要參與到其中，施工執(zhí)行者和管理者也要積極參與到各項施工活動中，為日后運維工作的順利實施提供條件，管理者管理企業(yè)的時候可以用統(tǒng)一的方法來管理。

4 BIM技術的應用情況

BIM在建筑施工項目中的有效應用，能夠為其提供一個數(shù)據(jù)庫，通過BIM所提供的數(shù)據(jù)，對不同地區(qū)的項目進行控制，更加快速量化整個房地產(chǎn)開發(fā)商的管理模式，分析BIM技術的特點，結合BIM技術的特點，改變以前設計的本質。創(chuàng)新開發(fā)商信息管理模式，加強BIM技術在建筑施工不同項目管理中的有效應用。在建模的時候，可以在不同的角度出發(fā)，加強對不同類型的分析，對其中的問題進行整合。在對BIM數(shù)據(jù)進行整合時，要梳理和分類不同的信息內容，保證BIM技術應用的合理性和有效性。

例如，某個舊球場在改建時，要想將其改建為戲劇院，要合理選用尺寸為0.6m×1.2m的掛飾板材，整合不同施工內容，完善施工方案。施工單位在此過程中還要注意對施工成本的控制，通過對BIM技術地合理應用，優(yōu)化此工程項目的完善性，結合具體的施工內容，實現(xiàn)對不同施工階段成本的控制。此外，通過對BIM技術地有效應用，還可以在節(jié)省下一筆不小開銷的同時，為日后項目的順利實施提供更多的指導信息，讓項目在發(fā)展的收益越來越多。

5 BIM技術在建筑設計、項目 施工及管理中的應用

5.1 設計環(huán)節(jié)的應用

首先，需要開展協(xié)同類型的設計活動。在不同的建筑設計領域中，其復雜程度也是不一樣的，并且其還會呈現(xiàn)出多個專業(yè)之間相互交叉和共同合作的趨勢。因此，設計人員結合具體的設計發(fā)展需求等內容，在BIM技術的基礎上合理地進行協(xié)同設計處理。在設計期間利用三維集成的設計模型，利用BIM模型的可視化屬性和集成化屬性，分析各種設計中的模型數(shù)據(jù)信息，完善設計方案[3]。

其次，要合理應用動態(tài)可視化處理方式。設計人員在此基礎上，能夠利用三維設計方式對其進行有效處理，讓各專業(yè)工作人員能夠更加全面地的了解設計功能以及基本情況。如果在具體的設計中，發(fā)現(xiàn)建筑區(qū)域的設計圖紙發(fā)生了變化，也能夠應用BIM技術對其進行有效處理，實現(xiàn)對動畫內容和效果圖地自動化更新，使其三維展示效果在設計初期決策中發(fā)回強大作用。

最后，在BIM技術下完成設計工作，能夠在縮短分析與研究時間的同時，完善設計方案，強化施工各方面的設計效果，不斷提高工作水平，進而保證整體設計結構的完善性和有效性。

5.2 施工管理中的應用

（1）BIM技術在此施工內容中的有效應用，能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的共享，對不同的施工環(huán)節(jié)進行協(xié)調管理。如，某個工程的地上區(qū)域和地下區(qū)域的面積分別為4136m2和1564m2，要想對其進行科學和正確地管理，需要在此基礎上全面分析不同樓層之間的功能，在結構特點出發(fā)，應用BIM技術做好對不同施工內容和各個部分的處理工作，保證數(shù)據(jù)之間的共享，然后在此基礎上形成良好的結構協(xié)調作用。

此外，管理人員可以通過對BIM技術方式的有效應用，創(chuàng)建共享交流平臺，完善協(xié)調管理方案，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的準確性，不斷增強施工管理工作的效果，提高整體的管理工作質量和水平。同時，在BIM技術的基礎上，還可以形成統(tǒng)一性和一體化的管理模式，為日后工作的順利施工和發(fā)展提供基礎[4]。

（2）開展細化管理工作，合理應用BIM技術。在應用此技術時，管理人員需要明確其特點和規(guī)律，然后在此基礎上實施相互對應的管理活動。在此過程中，施工企業(yè)還要結合實際的施工情況，創(chuàng)建專業(yè)化和完善化的BIM技術精細化管理體系，主要是為了實現(xiàn)對信息的數(shù)據(jù)的自動化更新，然后在此基礎上智能化地開展各個部分的建筑信息和數(shù)據(jù)管理工作，創(chuàng)新以前的工程數(shù)據(jù)形式，完善精細化的管控機制，預防其他問題對施工進程的影響。同時，通過對BIM數(shù)據(jù)端和相關信息終端的有效銜接，還能夠將各種造價數(shù)據(jù)以及施工管理數(shù)據(jù)等內容進行整合，為日后施工管理工作的順利實施提供條件。

（3）成本管理工作。成本管理是建筑施工總管理中的重點內容，這就需要管理人員要合理應用BIM技術，結合工程建設中的具體內容，對其中的成本進行管理，建立人員費用、機械設備費用和其他費用的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對其中數(shù)據(jù)的自動化管理，然后在三維模型的支持下，開展工程數(shù)量工作，在此基礎上形成完善的成本管理機制。

5.3 項目管理中的應用

（1）三維碰撞檢查。當前，BIM技術在三維碰撞檢查中已經(jīng)得到了有效應用，并且國內外的相關軟件都可以在具體的項目管理實現(xiàn)這項功能。主要是應用BIM技術的可視化性能，在進行工藝和土建設備碰撞檢查的過程中，施工人員和設計人員在工程開工前，完成具體的檢查任務，從而減少其他因素對施工整體效果的影響[5]。

（2）算量技術。由于BIM技術所構建的信息一般都是可運算的信息，所以可以利用這些信息，實現(xiàn)對項目實施中不同構件的自動識別，結合模型內嵌的物理信息等內容，實現(xiàn)對其中構件數(shù)量的綜合統(tǒng)計。在此過程中，還需要通過對BIM模型的有效應用，取代以前的圖紙，彌補以前項目管理和分析上的不足，然后通過對BIM技術地有效應用，直接生施工所需的數(shù)量，控制其尺寸，保證項目信息和工程數(shù)據(jù)的一致性。

（3）虛擬建造。除了上述功能外，BIM技術還能夠實現(xiàn)對不同項目的虛擬建造，可以說其是實現(xiàn)設計效果的主要方式，此技術可以對建筑物的功能和外觀信息等進行綜合分析，實現(xiàn)建模。此外，虛擬模型還能夠更加真實地反映建筑物的特性，讓人們可以在各個角度去觀察虛擬模型，實現(xiàn)對模型本身功能的定性判斷，并且通過對BIM技術地合理應用，還能夠達到先試后建的目的，避免在建筑施工中出現(xiàn)不必要的成本[6]。

6 結束語

由此可見，單純以人為主體的建筑管理和設計模式已經(jīng)不能滿足我國當前建筑行業(yè)發(fā)展的要求了，需要加強BIM技術在建筑設計、項目和施工管理階段的有效應用，實現(xiàn)對施工圖紙的三維設計，完善項目管理機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息之間的共享，優(yōu)化施工管理流程，控制施工成本，從而進一步促進我國建筑企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。