淺談BIM技術在建筑設計、項目施工及管理中的應用

楊良友

摘 要 如今的科學技術在飛快的速度下發展著，進而在我國建筑行業領域的多個環節里，大量引進與運用了BIM技術。一方面，在BIM技術的廣泛運用下可以使得建筑設計的方案實施的更有效，與此同時，對于建筑工程的算量和施工模擬方面，BIM技術也可以起到很好的促進作用。然而 隨著近年來城市化的發展，使得建筑工程方面的要求越來越高，建筑結構也因此變得更加復雜化，這無疑是給建筑施工增加了很大的難度，所以我們一定要仔細研發BIM技術，并且使得其運用的越來越好。本文主要對BIM技術的運用進行一定的闡述，主要分為建筑設計，項目施工和管理三方面。

關鍵詞 BIM技術;建筑設計;項目施工;管理

1BIM技術在我國建筑行業的發展現狀

近幾年來在建筑行業領域中出現的計算機輔助技術中，最為廣泛且先進的就是BIM技術。這項技術是根據建筑工程項目中所包含的所有信息數據來建立相關的完整且集成的信息化的模型。在建筑施工的全過程中，BIM技術所包含的數據信息不僅可以對其進行動態的變化調整，同時也可以對數據庫中所包含的數據進行及時的調整，進而使得建筑決策的質量和工程的質量能夠得到保證，甚至會在一定程度上降低工程施工成本，提高利潤。所以BIM技術很快能夠在真正意義上對工程項目進行全生命的周期管理。

在國內的建筑工程項目中，BIM技術已經很普遍的運用在建筑設計，項目施工和管理三方面的階段中，在其中BIM技術主要是實現協同設計，加強設計圖效果的可實施性。然后國內的建筑工程規模一直在不斷擴大，很多建筑結構越來越復雜，大部分的建筑企業單位都面臨著很大的困難。所以不管是哪個方面，國內的建筑工程項目對于BIM技術的運用提出了更大的需求，需要金凱改善國內BIM技術還不夠統一和完善的局面。因此我們一定要對BIM進行全面深入的研究，使得BIM技術更好地運用到我國的建筑行業中，實現建筑利益最大化[1]。

2BIM技術在建筑設計過程中的應用

在我國的建筑設計過程中，BIM技術是最先被運用到該領域中的。值得注意的是，它不僅僅是設計的一種工具，它已經逐漸轉化為一種理念。在建筑設計中，它一般以數字化作為元素來對建筑實體和構件進行設計，并根據相關的單元來建立一個反映實際特征的虛擬模型，并且在該技術的輔助下，可以對這些?的幾何和功能聯系進行自動的計算，從而使得建筑設計師的想象力能夠發揮到最大。因此在加強BIM技術中，要著重注意協同設計，效果圖等方面。

2.1 BIM技術的協同設計

近年來，建筑工程項目結構變得越來越復雜，進而需要我們更加注重協同設計的加強。在當今那個二維設計時代，BIM技術的協同設計缺少一定的統一平臺。目前，在建筑的不同專業中。大部分的集成化領域能夠做到數據信息的交流和共享，但是該設計領域中所存在的相關專業的協調問題依舊處于無法解決的階段，所以在BIM技術基礎上的協同設計一般是采用三維設計的方式進行的模型集成，這樣可以確保建筑，結構，電氣等專業設備可以在一個建筑模型上進行運行。這樣在BIM技術下的協同設計可以直接生成建筑設計的三維模型。與此同時，不同專業的設計人員就可以通過協同設計來對不同專業的模型進行修改和及時解決，進而使得建筑設計工程的所有數據信息能夠得到很好的更新和共享。并且，使得不同專業的設計人員能夠更加有效地傳遞和共享信息，進而建設項目工程的質量和效率就能得到有效的保證，其協同設計也就能真正發揮其作用。

2.2 效果圖及動畫展示

在建模和渲染等技術上，我們可以利用BIM技術可以將其二維建筑設計描述的更為通俗和直觀，使其建筑不再抽象。甚至可以讓一些非專業性的設計人員能夠對建筑項目的功能有更為明確和高效的判斷和使用。同時，在BIM技術的支持下，就算建筑設計的目的和性能發生變化，設計人員也能在最短的時間內調整完畢。與此同時，BIM技術下，效果圖和動畫的制作成本就會大大降低，企業也可以獲得更多的回報。

2.3 設計圖紙可施工性的加強

在傳統的建筑設計模式中，很多專業之間會出現很多的矛盾和沖突，進而出現很難解決的局面。但是在BIM技術模型的支持下，能夠對建筑項目的各種系統進行合理的空間協調，進而可以使得建筑設計的時間能夠大大縮短，并且其設計的錯誤和漏洞也能大面積減少。一般來說，很多建筑工程單位的設計人員和施工人員的溝通和交流是很少的，例如很多的設計人員是缺少很多的施工經驗，不會考慮到施工人員在實際施工中所面對的困難和挑戰，進而使得施工人員實際施工出來的效果與設計的圖紙不符。所以在BIM技術的支持下，交流平臺的可協調性被大大增強，設計人員和施工人員之間的交流也會變得頻繁，傳統落后的建筑設計模式就會被徹底改變，其圖紙的實際實現性能夠得到顯著的提高[2]。

3BIM技術在施工過程中的應用

根據最新的科學統計，全世界的建筑行業所存在的生產效率低下問題的原因在于百分之三十的項目工程需要返工，百分之六十的勞動力被浪費，剩下的百分之十則是施工過程中浪費了大量的建筑材料。如此復雜的建筑行業由于大量的數據信息被分離，建筑設計也被變更和反復進行的施工，使得其行業被破壞的三分五裂。因此在BIM技術下建立的虛擬模型可以使得所以早數據庫的信息包含在內，進而可以在時間和成本方面入手，對建筑工程項目有最為具體全面的施工管理。所以，在施工過程的各種方面都相應應用了BIM技術。

3.1 三維碰撞檢查

一般來說，在傳統的二維建筑設計圖中，向所有的工程師將圖紙上的問題全部發現和解決需要很多的流程和步驟，這必然會需要花費大量的人力物力和時間，建筑工程的進度和質量也無法得到保證。因此在BIM技術的支持下，三維碰撞檢查的相關運用已經比較完善的，不僅國外可以實現，國內也已經廣泛地運用了。在BIM技術的可視化技術下，施工的相關人員能夠在正式施工前對項目工程進行全面綜合的檢查，他不僅僅能夠將工程設計中出現的硬軟碰撞進行消除，還能大大減少建筑施工是錯誤和返工的可能性。最后在優化后的設計方案中，相關人員能夠以此為依據對施工進行交底，模擬，并確保施工的質量和效率，與此同時，企業與業主之間的溝通能力也能顯著的被提高。

3.2 算量技術的加強

在BIM的技術中，其中對可運算的信息是通過構件系統來完成的，通過這些信息，計算機網絡是可以自動化的識別建筑虛擬模型中的相關構件，然后通過識別相關的構件來對其幾何的數據信息進行詳細的統計。這樣就可以在一定程度上使得BIM模型可以取代設計圖紙，進而很多建筑材料的名稱，尺寸等可以自動生成，并且可以跟設計理念保持高度一致。即使在施工過程中，建筑設計會發生變更的情況，在BIM的技術上也可以將變更的所有材料信息及時更新到企業的明細表中，進而相關建筑工程項目的設計人員能夠及時掌握構件的數據信息。

3.3 虛擬建造技術的提高

在實現建筑概念設計時，建筑虛擬的技術是當前最為有效的手段。其技術就是在BIM技術的支持下，借助虛擬現實技術的強大可視化優勢，對建筑工程項目的外觀，性能等方面進行具體全面的交互建模和分析。與此同時，虛擬建造能夠很好地反映出建筑原型的外觀和結構關系等。在BIM技術的支持下，客戶能夠很好地在各方面對其建筑物的外觀和性能有個直觀全面的判斷。并且在BIM技術下建立的虛擬建造技術可以使得施工的過程和效果達到最優化，也可以使得在正式建造之前進行試驗，看這項建筑工程是否可行，并且提早地將各種的漏洞和安全隱患進行及時的消除，進而實現了虛擬建造下的建筑工程項目的進度管理。

3.4 4D下的施工模擬

一直以來，整個建筑項目的施工過程中，施工進度是其中最為重要的控制內容。因為其中的進度安排，資源分配和設計方案等多方面都是可以影響建筑施工進度的重要因素。但是，在目前的實際施工過程中，與一般的施工進度有著很大的偏差，并且一旦不能得到及時的解決，其問題和安全隱患就會得到不斷累計，等到積累到一定的程度，它的施工矛盾就會得到不斷擴大，甚至會使得工程的質量無法保證。但是一旦我們運用BIM技術，就可以逐步引進4D的施工模擬技術，它可以使施工現場中的3D模型與實際的施工進度進行巧妙地聯系起來，使得施工資源和場地的信息根據時間而形為一體。在實際的施工過程中，有了4D施工模擬技術的支持下，可以使得設計人員和施工人員能夠對施工現場的界面和施工操作的順序有直觀和全面的感受。進而使得整體的建筑工程項目與各專業的分配能得到合理的協調和管理。與此同時，它也可以使得4D施工模擬技術和施工實際的設計方案進行相融合，并且可以使得相應的施工材料和勞動力等成本得到有效的降低，進而企業的經濟效益能夠得到顯著得提高。最后，4D施工的模擬技術可以實時的對建筑項目進行跟蹤和發現問題，能夠將施工項目的進度計劃更加科學，更加有效率，進而能夠更好地及時發現安全漏洞并對其進行解決，使得建筑工程項目的質量和安全得到保證，并且其企業的利潤能夠得到大幅度得提高，使得企業的發展越來越快[3]。

4BIM技術在項目管理過程中的應用

4.1 數據共享與協調管理

在一些建筑項目中，它都有著系統龐大，結構復雜等的高要求，因此各建筑單位的數據共享和管理就顯得極其重要。進而在BIM技術的支持下，建筑單位的各專業之間可以建立起信息實時共享的交流平臺，使得客戶，公司，承包商等各方面的數據信息能夠在同一個平臺上實現實時的數據共享和協調。一旦實現了數據信息的共享，其協作和溝通就會變得更加便捷，工作效率也會變得更加有效率。與此同時，在BIM技術下導出的數據可以大大地減少現場測量的工作量，并且可以使得其分散的測量環節變得更加集成化，同時也可以在很大程度上解決施工場地小，材料運輸困難以及施工質量無法保證的問題。

4.2 對項目進行精細化的管理

在目前的階段而已，我國建筑設計企業單位在施工時進行項目管理時，運用計算機網絡的單位不到百分之十，并且很多建筑施工員工的專業能力不到位，甚至會有可能使得建筑工程項目的管理無法達到精細化的效果。因此，將BIM技術運用到實際的建筑施工中，可以有效解決相關問題，并且能夠以BIM技術為核心，并以工程數據信息作為前提，使得BIM技術完整的運用到建筑工程項目的精細化管理中。

4.3 對建筑施工的全生命周期的管理

在目前的國內建筑施工管理中，已經逐漸引進了全生命的周期管理。它可以在BIM技術下，能夠對建筑施工的各環節進行合理的統籌規劃，并且其建筑工程的質量和安全都能得到保證。并且對于當今的施工檢測技術而言，結合先進的BIM技術，可以對工程施工中各種安全的數據信息能夠進行精確的整理和匯總。并且在三維立體的虛擬建造模型下，可以使得4D模擬技術附帶著安全的信息數據，進而使得其檢測系統能夠對其建筑結構的安全進行實時的分析，并及時的發現問題和解決問題，進而使得建筑項目工程施工過程中的所有信息數據有一個直觀，全面的記錄和分析，并且施工管理也能更加完善。

5結束語

綜上所述，本文對BIM技術的運用進行了全面的闡述，尤其是在建筑設計，項目施工和施工管理這三方面。因此國內的建筑施工企業要積極引進先進的技術和優秀的人才，并且相關管理人員要及時抓住機遇，對BIM技術進行更好的提高。只有這樣，相關的建筑行業才能更好地發展。

參考文獻

[1] 李君永.建筑結構設計中BIM技術的應用實踐分析與研究[J].中國住宅設施，2017，（01）：19-20，10.

[2] 蘇宏渡.BIM技術在超高層建筑工程深化設計中的應用[J].建材與裝飾，2016，（50）：84-85.

[3] 劉占省，趙明，徐瑞龍.BIM技術在建筑設計、項目施工及管理中的應用[J].建筑技術開發，2013，40（03）：65-71.