關于BIM技術在建筑工程設計管理中的應用分析

黃海東 王波

中聯(lián)西北工程設計研究院有限公司 陜西 西安 710077

引言

建筑工程的合理設計方案是工程造價控制、全過程管理的基礎，BIM技術的數(shù)據(jù)信息有助于設計師對設計圖紙和設計方案的細節(jié)調(diào)整，使設計成果停留在最佳可控狀態(tài)中，也有助于建筑工程管理團隊給予設計成果開展造價控制等管理工作，充分提高建筑資料和資金的利用率，避免不必要的能耗和成本支出，提高建筑工程項目的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 BIM技術的特點分析

BIM技術是建筑信息模型的簡稱，是一種借助工程項目相關信息數(shù)據(jù)來進行建筑工程建模、仿真、模擬的信息化技術，是建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的關鍵技術之一，具有以下特點：

（1）信息的完備性、關聯(lián)性和一致性。BIM技術可以對建筑工程的整體信息進行完整描述，還能夠輔以3D模型描述和拓撲關系描述，信息的利用率更高。在BIM技術應用過程中，建筑各個構件之間通過參數(shù)實現(xiàn)關聯(lián)，調(diào)整參數(shù)能夠?qū)ㄖ飿嫾M行調(diào)整，從而實現(xiàn)對建筑物模型的調(diào)整，以模擬、可視的方式正確表現(xiàn)參數(shù)的調(diào)整效果。同時，BIM技術對建筑工程參數(shù)的保存和一致性，為工程項目從設計到施工再到質(zhì)量監(jiān)管的一體化奠定了基礎，這是實現(xiàn)工程全生命周期管理的關鍵[1]。

（2）可視化。可視化是BIM技術的重要特點之一，可視化是BIM技術在建筑行業(yè)中發(fā)揮價值的重要途徑，BIM技術的可視化特點規(guī)避了人腦想象的差異性，將三維立體實物圖形呈現(xiàn)給設計師和施工人員，這樣能夠有效提高技術交底工作的質(zhì)量，提高建筑工程的施工質(zhì)量和有效性。

（3）協(xié)調(diào)性。傳統(tǒng)的建筑施工工作開展過程中，各個部分的設計師往往因為設計角度不同而出現(xiàn)溝通不到位、技術碰撞等問題，在應用了BIM技術后，各部分的設計成果能夠在正式出具設計圖紙和施工方案前進行協(xié)調(diào)處理，確保設計環(huán)節(jié)中不存在各部分的碰撞問題，一旦發(fā)現(xiàn)技術碰撞及時調(diào)整。

（4）模擬性。在傳統(tǒng)建筑工程設計環(huán)節(jié)中，建筑物的熱能傳導、日照采光等方面只能依靠設計師的經(jīng)驗和主觀判斷來進行推導，相關設計的質(zhì)量難以進行估計，不利于工程設計圖紙的整體質(zhì)量提升。BIM技術的模擬性功能有效實現(xiàn)了這些不能在現(xiàn)實世界中進行嘗試的操作模仿，讓設計師可以在計算機中對建筑物施工完成后可能遇到的問題進行模擬實驗，確定自己的設計是否達到預期效果，是否存在沒能考慮到的問題，進一步提高建筑工程設計的質(zhì)量。

（5）優(yōu)化性。優(yōu)化是指通過調(diào)整使得事物越來越好，BIM技術本身不具備這一功能，但它是實現(xiàn)建筑工程設計優(yōu)化的重要基礎。BIM技術中能夠存儲、調(diào)用建筑物的地質(zhì)信息、構造信息等方面參數(shù)，計算機軟件掌握的信息越全面，能夠做出的建筑物復雜程度越高，能夠?qū)椖窟M行的優(yōu)化程度越大。

（6）可出圖。BIM技術軟件不僅可以為設計師進行常規(guī)三視圖、細節(jié)圖的整體出圖，還能夠跨項目出具綜合管線圖、綜合預留孔洞圖、預埋套管圖等，有利于進一步消除技術碰撞對建筑工程施工帶來的影響，有利于提高工程施工質(zhì)量和效率。

2 BIM技術在建筑工程設計管理中的應用分析

2.1 提高設計質(zhì)量

在碰撞檢測過程中，設計師可利用BIM技術軟件的模擬化功能對建筑物構件進行建模和組合，對不同環(huán)節(jié)設計師的設計成果在同一個模型中進行碰撞檢測，由系統(tǒng)來判斷管線、墻體、梁柱、預留孔洞、套管等部分的合理性和可行性，一旦發(fā)現(xiàn)設計問題便及時進行參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化，減少設計圖紙和施工方案的問題。暖通工程中包含大量的管道、設備、閥門連接和布置，涉及管道與管道之間、管道與墻體之間的關聯(lián)問題，稍有不慎就會導致管道與管道、墻體的碰撞問題，導致管道無法承載水壓而滲漏，對建筑物、住戶造成不必要的影響。因此，借助BIM技術軟件對建筑物的暖通工程進行碰撞檢測，能夠有效提高暖通工程的設計質(zhì)量，提高暖通工程設備、管道、閥件的建模質(zhì)量和排布可行性，提高暖通工程與土建工程的配合效果，提高土建工程部分的墻體預留孔洞設計質(zhì)量[2]。

2.2 通過虛擬功能進行節(jié)能設計

節(jié)能、環(huán)保是建筑行業(yè)未來的發(fā)展主流趨勢，也是現(xiàn)代城市建設的必然方向，對太陽能、風能的利用很難在現(xiàn)實世界中進行嘗試和模擬，借助計算機和BIM技術能夠有效實現(xiàn)虛擬設計，實現(xiàn)建筑物對能源的利用最大化。設計師掌握了建筑物現(xiàn)場的太陽能輻射量，可以為建筑物配套設計太陽能幕墻、光伏發(fā)電等異形設計，也可以對建筑物之間的距離進行合理規(guī)劃，提高建筑物住戶的采光效果，避免建筑物之間距離過近或過遠。

2.3 通過可視化、模擬性提高裝配施工設計質(zhì)量

裝配施工是建筑行業(yè)未來重要的發(fā)展趨勢之一，這種將建筑物構件預先在工廠中生產(chǎn)，再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后進行裝配的施工方式，能夠有效提高建筑工程施工效率，前提是預制裝配件符合設計標準要求，建筑物設計科學合理。為了提高預制件的裝配施工質(zhì)量，應用BIM技術進行預制裝配施工建筑工程的設計十分有必要，能夠有效提高建筑物構件的整體配合程度，避免施工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)裝配失誤的情況。預制裝配施工建筑物的設計主要分為兩部分，一部分是建筑物預制構件設計，一部分是預制構件裝配設計，預制構件本身的設計和裝配設計都關系到裝配建筑物的施工質(zhì)量和效率，需要設計師投入更多的精力和時間進行優(yōu)化，需要BIM技術軟件的功能支持[3]。

3 結束語

綜上，BIM技術是建筑工程領域中十分重要的技術之一，是一種通過建立數(shù)據(jù)模型來實現(xiàn)建筑工程可視化管理的技術，能夠有效呈現(xiàn)建筑工程的整體設計效果，幫助設計師在設計階段規(guī)避很多不必要的技術沖突問題，降低建筑工程發(fā)生變更的概率，提高工程施工的質(zhì)量和效率。設計是建筑工程施工開展的基礎，設計圖紙和方案的質(zhì)量越高，工程施工質(zhì)量、效率、成本控制的水平越高，必須得到建筑施工單位的重視。