BIM建筑模型在建筑工程中的應(yīng)用研究

摘" 要："建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)的應(yīng)用，因其在質(zhì)量管控、效率提升、可視化方面有明顯優(yōu)勢，對我國建筑行業(yè)的發(fā)展起到了顯著的推動作用，如今已經(jīng)成為建筑工程項目提升能效的重要抓手。從BIM建筑信息模型的特點(diǎn)與優(yōu)勢出發(fā)，分析了BIM技術(shù)在建筑工程項目中的多方面應(yīng)用，推動建筑項目的信息化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：BIM"技術(shù)" 建筑模型" 工程施工" 動態(tài)模擬

中圖分類號：TU723.3-4;TU17-4

Research on Aapplication of BIM Bbuilding Mmodel in Constructionbuilding Eengineering

LIU Ge

Tongchuan Vocational and Technical College， Tongchuan， Shaanxi Province， 727031 China

Abstract： The application of Building Information Modeling （BIM） technology has played a significant role in promoting the development of China's construction industry because of its obvious advantages in quality control， efficiency improvement and visualization， and has now become an important starting pointtool for improving energy efficiency of construction projects. Starting fromBased on the characteristics and advantages of BIM building information model， this paper analyzes the various applications of BIM technology in constructionbuilding "projects， and promotes the informatization development of constructionbuilding projects.

Key Wwords： BIM technology; Architectural model; Engineering construction；Dynamic simulation

在當(dāng)前社會發(fā)展階段，建筑工程領(lǐng)域正積極探索和實(shí)踐創(chuàng)新性的發(fā)展路徑。隨著工程項目總體規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，采取合理且創(chuàng)新的技術(shù)手段提升施工管理效率，推動建筑工程質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)，已成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢和迫切需求。 施工人員需要充分利用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)，構(gòu)建精確且全面的建筑信息模型?；谠撃Ｐ偷姆治鼋Y(jié)果，施工人員可以科學(xué)合理地調(diào)整和完善施工流程，從而提升BIM技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中的效率。通過這種方式能夠從根本上促進(jìn)建筑工程施工技術(shù)的發(fā)展，從而為建筑工程行業(yè)的進(jìn)步提供有力支持。

1" "BIM建筑模型概述

從BIM的定義來看，該理念最初指的是模型的構(gòu)建行為與過程。隨著BIM應(yīng)用的深入，建筑技術(shù)、信息技術(shù)、人為因素等被逐漸融入其中，所以整個應(yīng)用過程也越來越復(fù)雜^[1]。因此，當(dāng)前業(yè)界普遍將BIM視為一種推動建筑信息化的技術(shù)手段。正如Eastman所述，BIM技術(shù)旨在指導(dǎo)建筑項目信息數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建與應(yīng)用，超越了單純的建模行為，成為了一種綜合性的技術(shù)體系。BIM技術(shù)的應(yīng)用層次可以劃分為3個主要方面：信息集成層、模型構(gòu)建層與項目管理層。在信息集成層，BIM技術(shù)整合了建筑項目的各類信息；BIM技術(shù)在模型構(gòu)建層用于創(chuàng)建詳細(xì)的建筑信息模型；而在項目管理層，BIM技術(shù)則支持項目的執(zhí)行與監(jiān)控（詳見圖1）。

1.1" 可視化特點(diǎn)

通過將BIM技術(shù)融入建筑施工管理，構(gòu)建建筑3D模擬模型，可以全面且詳盡地展示施工流程中的各個環(huán)節(jié)，這樣管理人員和作業(yè)人員都能夠通過可視化的形式直觀地理解施工內(nèi)容，也能夠在此基礎(chǔ)上結(jié)合施工設(shè)計圖紙與建筑構(gòu)件的詳細(xì)信息，確保施工過程中的各個環(huán)節(jié)都能夠符合設(shè)計要求。同時，施工管理人員就能夠及時識別項目中可能存在的問題，然后再根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，進(jìn)一步完善施工的三維模型。

1.2 "協(xié)調(diào)性特點(diǎn)

應(yīng)用BIM建筑模型，施工單位能夠收集、整合及梳理建筑工程中涉及的多維度數(shù)據(jù)信息，這些信息通過3D可視化界面得以展現(xiàn)，為工程技術(shù)人員深入理解建筑結(jié)構(gòu)的整體布局提供了堅實(shí)的依據(jù)^[2]。該過程有助于縮短施工周期，提升工程項目的施工品質(zhì)。

1.3" 模擬性特點(diǎn)

BIM模型能夠整合建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、設(shè)備系統(tǒng)等多方面的信息，實(shí)現(xiàn)建筑的三維可視化。利用這一模型，項目團(tuán)隊可以模擬建筑的物理構(gòu)造，包括各構(gòu)件的尺寸、形狀、位置及其相互關(guān)系。同時，BIM技術(shù)還能夠模擬施工流程，包括施工順序、資源調(diào)配、人員組織等，從而在施工前對潛在問題進(jìn)行預(yù)判和規(guī)避。

2" BIM建筑模型在建筑工程施工中的應(yīng)用

2.1 "建立3D模擬模型

在建筑施工現(xiàn)場的管理工作中，BIM技術(shù)通過構(gòu)建一個3D模擬模型，將建筑工程的三維可視化全部展現(xiàn)出來。施工人員在平臺上可以直觀地看到建筑的結(jié)構(gòu)布局、構(gòu)件尺寸與空間關(guān)系，這為施工進(jìn)度的規(guī)劃提供了堅實(shí)的基礎(chǔ)。通過建立3D模擬平臺，施工人員能夠?qū)κ┕ち鞒踢M(jìn)行模擬和推演，預(yù)測各個階段的工作量、資源需求和潛在的風(fēng)險點(diǎn)。施工人員利用3D模擬平臺還能模擬多種資源分配方案，優(yōu)化人力資源、建筑材料與機(jī)械設(shè)備的配置，從中選擇最有效的資源分配策略。另外，施工人員模擬施工步驟能夠檢驗多種施工方案，進(jìn)而選擇出最優(yōu)的施工順序和施工方法。建筑工程3D模擬模型如圖2所示。

2.2 "基于 BIM 技術(shù)的施工碰撞試驗

傳統(tǒng)的管理方式主要依賴于平面圖紙進(jìn)行協(xié)調(diào)和溝通，盡管在一定程度上能夠幫助發(fā)現(xiàn)并及時解決各專業(yè)間的沖突。在面對復(fù)雜情況時，其識別精度會下降，導(dǎo)致各專業(yè)間的沖突問題更為顯著。BIM模型建立后，通過直觀、可視化的方式，或特定的檢查不同分類或?qū)傩缘哪Ｐ筒考g相互“交切”的軟件功能，發(fā)現(xiàn)工程設(shè)計、施工等過程中可能出現(xiàn)的、工程結(jié)構(gòu)或設(shè)施在空間位置上相互沖突、碰撞、打架的現(xiàn)象。如圖3所示，從三維視角直觀地發(fā)現(xiàn)兩種不同管線交叉地現(xiàn)象，并針對實(shí)際情況進(jìn)行了設(shè)計優(yōu)化，保證施工的科學(xué)性。

2.3" 線上管理平臺

在建筑工程的施工管理過程中，構(gòu)建BIM管理系統(tǒng)是打造線上管理平臺的關(guān)鍵一步。首先，BIM管理系統(tǒng)的構(gòu)建為現(xiàn)場管理信息的上傳提供了便捷途徑。管理人員可以將施工現(xiàn)場的實(shí)時情況、人員配置、材料使用等關(guān)鍵信息錄入系統(tǒng)，確保信息的準(zhǔn)確性和時效性。其次，利用安裝在施工現(xiàn)場的傳感器，這些傳感器可以實(shí)時監(jiān)測構(gòu)件的尺寸、安裝位置以及施工環(huán)節(jié)的進(jìn)度，確保施工過程的可控性和可追溯性^[4]。收集的信息將被自動上傳至BIM平臺，系統(tǒng)能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行深度挖掘和智能分析，通過對比實(shí)際施工狀態(tài)與設(shè)計要求，系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)定位潛在的質(zhì)量問題，并通過可視化手段進(jìn)行展示。例如：系統(tǒng)可以利用不同顏色標(biāo)注出存在質(zhì)量問題的區(qū)域，為現(xiàn)場管理人員提供直觀的指示。最后，BIM平臺還具備模擬施工狀態(tài)的能力。管理人員可以利用系統(tǒng)模擬實(shí)際施工過程，預(yù)測潛在的問題和風(fēng)險，并基于模擬結(jié)果對施工方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。這種模擬能力不僅提高了施工方案的可行性，還降低了實(shí)際施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率。建筑施工線上管理平臺如圖4所示。

2.4" 利用 BIM 技術(shù)完成施工進(jìn)度管理

在建筑工程的施工進(jìn)度管理中，BIM技術(shù)的應(yīng)用為管理者提供了強(qiáng)有力的支持。通過BIM技術(shù)，管理者可以構(gòu)建4D模型，將時間維度引入三維模型中，實(shí)現(xiàn)施工過程的動態(tài)模擬和可視化展示。首先，BIM技術(shù)能夠高效評估剩余工程量。通過對比實(shí)際施工進(jìn)度與計劃進(jìn)度，管理者可以清晰地了解剩余工程量的規(guī)模和分布情況，從而合理安排后續(xù)的施工任務(wù)和資源分配。其次，BIM技術(shù)有助于優(yōu)化技術(shù)方案與組織設(shè)計。在4D模擬過程中，管理者可以模擬不同施工方案的效果，評估其對施工進(jìn)度的影響，從而選擇最優(yōu)的施工方案。最后，4D模擬技術(shù)能夠合理規(guī)劃施工工序。管理者可以根據(jù)模擬結(jié)果，對施工工序進(jìn)行細(xì)致的分析和優(yōu)化，確保每個工序的銜接緊密、高效。同時，4D模擬技術(shù)還可以促進(jìn)施工現(xiàn)場資源配置的優(yōu)化，減少資源浪費(fèi)，提高資源利用效率。

3 "結(jié)語

在建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日新月異的背景下，BIM作為一種先進(jìn)的工具，已經(jīng)在建筑工程領(lǐng)域占據(jù)了舉足輕重的地位。通過科學(xué)、合理地運(yùn)用BIM建筑模型，能夠顯著地提升施工的質(zhì)量水平，確保每一個細(xì)節(jié)都達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)?？傮w來說，BIM建筑模型的出現(xiàn)為建筑工程領(lǐng)域帶來了革命性的變化。不僅提高了的工作效率，還提供了更加全面、準(zhǔn)確的施工信息，促使建筑工程施工階段能夠更好地應(yīng)對各種挑戰(zhàn)，推動建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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