BIM在建筑工程技術中的應用

呂冰松 劉峰 吳立之 吳澤坤 高博鑫 包琳

摘 要：為了實現項目建造效率和建造質量雙優化，應認識到BIM技術給現代項目設計以及管理工作帶來的改變，并能在掌握項目建造工作以及管理工作關鍵點的基礎上，科學的運用BIM技術。本文就BIM技術在現代工程建造中的應用進行了分析。

關鍵詞：建筑；BIM；施工

在建筑物規格逐漸提高、對細節越發重視的情況下，過去的工程管理以及工程技術已不能全面滿足工程建造以及管理的各種要求，這也對保證建造質量制造不利影響。因此BIM技術在現代工程中的應用也在不斷增多，并給工程虛擬模擬、工程結構分析、項目管理方面帶來了改變。

1 現代工程中的BIM概念以及應用現狀

BIM作為信息化發展的成果，除了具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等優點外它最核心的競爭力在于其強大的信息整合能力。傳統的信息交換方式是一種分散的信息傳遞模式，各個參與方必須與其他所有參與方進行信息交換才能獲取自己所需的信息以及將信息傳遞出去。從而實現協同管理，提高項目管理的效率。簡單地說，BIM就是工程項目管理中使用的一種信息化管理技術。

目前在中國，BIM正在為越來越多的人了解，建筑行業正在經歷著一場BIM的洗禮。軟件公司、設計單位、房地產開發商、施工單位、高校科研機構等都已經開始設立BIM研究機構。國家“十一五”規劃中BIM已成為國家科技支撐計劃重點項目，國家“十二五”規劃中進一步將BIM建筑信息模型作為信息化的重點研究課題。BIM在項目中的全程應用尚屬首次，為以后BIM更廣泛的應用奠定了基礎，進一步推動了BIM在中國的發展勢頭。BIM在國內的三種應用模式目前BIM的應用主要在設計階段和施工階段，從BIM技術的應用方來分，國內關于BIM的應用模式主要包括：設計方主導模式、施工單位主導模式、業主方主導模式。

2 現代工程中BIM技術的運用

借助與BIM技術的力量，現代工程中多個方面的操作模式發生了改變，并在BIM技術和現代工程聯系越發緊密的情況下，其促進工程建造質量提升效果也越明顯。

2.1 工程整體設計BIM技術的運用

在工程設計階段運用BIM技術，就能將過去工程設計階段的平面靜態構圖，轉換成新型三維立體化的設計方案，同時還能結合電腦強大的圖形處理技術，從多視角、多方面對項目設計方案進行審核以及檢驗，從而更好的檢驗設計方面的安全質量，從設計源頭上避免出現安全隱患。

將平面設計圖形轉化為三維立體類型的建筑結構是建筑設計領域的飛躍，改變了人們對于建筑設計方案的理解，設計師能在建筑完成建造前就看到建筑物的全貌，方便工程設計人員進行調整，這種可視化的建筑設計方案處理形式也能讓業主更快捷、直接的看到建筑物全貌。

其次，過去的項目設計當中，在將項目設計方案落實到實際工程建造階段后，有時會出現一些設計問題，影響項目設計質量。比如建筑當中的管道結構部件和建筑受力結構部件之間發生碰撞、或者是建筑設備裝置和建筑結構產生沖突、或者是建筑中一些專業設施之間在位置上存在沖突的情況。這些問題在過去平面設計方案模式的審核中不易被發現，而當這些問題被暴露在項目施工中的時候，如果要對這些問題進行改正，就要使用大量的建造材料，不利于項目成本控制。在應對這種設計沖突問題的時候，工作人員可以借助BIM技術的功能，進行虛擬化的項目建造，這樣就能在虛擬的三維平臺上將設計方案轉化成實際的建筑物，準確的發現項目設計方案中存在的各種問題。由于BIM技術下建筑物模擬建造也是以數據模式存在的，在模擬建造中發現了問題之后就能將問題以數據的形式發送給設計人員，形成“設計工作——模擬施工——信息反饋——設計工作”的良性循環，真正的推動建筑物建造質量的強化。

2.2 對工程管理工作的優化

在過去的工程現場管理中，由于項目建造規模大、建造工人數量多，因此會在施工現場存在一些突發的不安全因素，不利于工程現場管理工作開展，甚至還會由于管理工作不到位、不及時，而造成重大事故。在過去應對工程現場施工安全問題的時候，會采用增加工程管理人員數量的方式，但這種處理方式在增加了項目總成本的同時也未能避免出現安全事故。

工程現場施工管理中融入了BIM技術后，能更加直觀的審視項目施工各個環節，推動工程現場管理質量的強化。通過BIM技術的實際應用，不僅能促使項目設計方案的優化，同時還能對施工現場環境、施工階段主要的工藝設備進行分析，制定更貼合工程管理實際需要管理方案。BIM技術進一步強化之后，借助虛擬施工，項目現場管理人員還能對工程建造的施工順序、項目建造設備調試以及項目建造資源配置等方面進行檢驗，并借助施工模擬功能發現在施工順序不合理、建造設備規格問題、建造資源運用不合理的問題。

2.3 竣工模型交付

當一個建設項目建造完成準備投入使用時，首先需要對建筑進行必要的測試和調整，以確保它可以按照當初的設計進入正常運營。通過BIM與施工過程記錄信息的關聯，甚至能夠實現包括隱蔽工程資料在內的竣工信息集成，不僅為后續的設施管理帶來便利，并且可以在未來進行維修、改造、擴建過程中提供有效地資料信息。

2.4 當前BIM技術的應用關鍵點

盡管BIM技術已經在國內不少建筑企業開始使用，但該技術要求建設者必須有相當水平的計算機能力，在此基礎上掌握三維建模技術和信息處理技術，而實際現狀是大多數施工企業仍依靠傳統方法進行施工，從業建設者多數沒有相匹配的技術做支持。這就要求我們更多的進行充電，及時更新自己所學的知識，從而可以更容易、更有效的做好施工管理。各級建設主管部門也應該定期組織BIM技術的培訓或者專設BIM技術培訓班來滿足大家對該技術的學習。

3 BIM發展前景分析

3.1 以移動技術來獲取數據

隨著互聯網和移動智能終端的普及，人們現在可以在任何地點和任何時間來獲取信息。而在建筑設計領域，將會看到很多承包商，為自己的工作人員都配備這些移動設備，在工作現場就可以進行設計。

3.2 數據采集分析

現在可以把監控器和傳感器放置在建筑物的任何一個地方，針對建筑內的溫度、空氣質量、濕度進行監測。然后，再加上供熱信息、通風信息、供水信息和其他的控制信息。這些信息匯總之后，設計師就可以對建筑的現狀有一個全面充分的了解。

4 結束語

項目施工是推動基礎建設發展、實現經濟發展深化的基石，在現代建筑領域大面積發展的形勢下，不僅要保證建造效率，更能要實現建造質量的提升。BIM技術的合理運用能對現代建筑項目的發展起到積極推動作用，實現項目建造質量、建造效率的提升。

參考文獻

[1]黃亞斌.BIM技術在設計中的應用實現[J].土木建筑工程信息技術，2010（12）：71-78.

[2]張洋.基于BIM的建筑工程信息集成與管理研究[D].北京：清華大學，2009.

[3]李志剛.我國建筑設計施工管理一體化中的應用與展望[J].城市建筑，2003，（22）：233-234.

[4]龍輝元，BIM技術應用與結構設計的探討與案例[J].土木建筑工程信息技術.2010（04）

作者簡介：呂冰松，大連海洋大學，學生，工程管理專業。

通訊作者：劉峰（19810，3-），男，碩士，實驗師，從事土木工程研究。