BIM技術在建筑工程管理中的應用分析

孫源祥

摘 要：隨著社會經濟的持續發展，各種新生產技術的出現和應用推動建筑業布局發生了重大變化。特別是BIM信息技術在建筑規劃和設計項目中的應用，極大地提升了建筑規劃質量?，F階段，當BIM信息技術用于建筑規劃和設計項目時，仍然存在某些問題，嚴重影響建筑規劃和設計項目的質量。因此，在具體應用過程中，相關設計計劃人員必須正確認識使用BIM信息技術的風險，積極促進BIM信息技術在建筑規劃與項目設計中的應用。

關鍵詞：BIM技術;建筑工程;設計管理;應用探討

中圖分類號：TU7;TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）04-046-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.023

隨著經濟的持續發展和城市化進程的不斷推進，現代工程建設正朝著科學化的方向發展。施工圖設計是工程建設中的關鍵階段，設計計劃的管理效率會直接影響建設項目的施工效率，甚至危及建筑質量。因此，在制定施工設計方案過程中，運用BIM等技術可以為設計管理提出新的發展思路，進而確保整體工程的質量。

1 BIM在建筑工程設計管理中的技術特點

1.1 協調工程項目

BIM技術可以根據智能技術分析數據和信息，根據不同技術和專業交叉問題的集合全方位協助工程建設。在整個工程建設項目過程中，BIM的協調服務項目可以滲透到每個階段，并加強與建設項目部門的溝通，避免出現建筑工程無法解釋或模棱兩可的情況，確保工程建設順利進行[1]。

1.2 BIM模擬性特點

BIM技術在仿真方面優勢明顯，它不僅可以模擬建筑物的外部形狀，而且可以模擬建筑物的內部結構，并在各種實體模型上執行模擬級別的實際操作。根據BIM技術，可以在計算機上建造更加完整的建筑物。此外，根據BIM工程施工仿真模擬，對相關問題進行調整，可以獲得更合適的方案設計。

值得一提的是，BIM技術可以模擬特定建筑物的特征。例如，在發生地震時模擬消防員的救援路線以及樓內人員的實際逃生路線等，使用傳統的二維工程圖則很難做到這一點。

2 BIM技術在建筑設計中的重要作用

2.1 建筑模型三維可視化

BIM技術可以基于2D工程圖構建3D建筑模型。此功能將傳統的平面設計轉換為三維設計方案，方便設計人員掌握設計模型的要點，并直接觀察三維建筑模型的錯誤造型設計，提高了建筑規劃設計的安全效果[2]。

2.2 建筑工程信息集成化

應用BIM技術的關鍵是信息內容數據庫的查詢，并且基于三維體系結構模型創建查詢數據庫。它不僅包括建筑設計計劃信息，而且涵蓋從項目設計到工程設計的所有內容。實際工程建設的信息材料要比涵蓋整體工程建設過程的各種信息資源多，每個階段都可以使用交互式軟件，將其轉換為數據庫系統，以傳輸實體模型數據，確保建設項目的基本實體模型信息內容在建設過程中保持一致。

2.3 優化建筑方案

BIM軟件和配套設施的各種優化工具可以改進復雜的建設項目，并取得良好的改進效果。BIM集成5D技術完成對建設項目計劃方案的改進，將項目設計與長期投資分析緊密結合，并根據計算得出設計方案變更對收益率的風險關聯。之后，可以在施工項目中隨時隨地修改施工方案，并獲得相應反饋。

3 BIM技術在建筑工程設計管理中的應用要點

3.1 方案輔助設計管理

BIM技術是信息技術的物理模型，因為物理模型最初是在信息內容的支持下創建的。因此，它可以合理快速地反映信息內容的變化，這也是許多室內設計師在建筑規劃設計過程中常用的一種新方法，是典型的參數化建模。為復雜工程建筑制定設計計劃時，使用參數化設計更改三維建模軟件計劃，可以合理地控制工程建筑物的形狀。參數化設計方案的關鍵是參數更改后對工程建筑物的形態作出必要參數更改。設計人員在完成設計方案和實際性能指標，以及與建筑規劃相關的比較分析的任務后，篩選出更有效的計劃。另外，必須更改工程建筑物的主要參數，進一步提高建筑物的設計和管理質量。

3.2 設計協同優化

協同設計方案是工程和建筑設計管理中必須解決的關鍵問題。二維施工圖在協同管理方面存在很多困難，特別是當某些建設項目的設計非常復雜時，難度可能會更高。由于工程建筑的設計計劃是一個跨越多個技術專業并且需要許多人協作的項目，因此，技術專業的特征是不同的，設計概念也有很大的差異。在設計計劃中，會存在設計漏洞或設計矛盾，并且很可能出現返工現象。如果將BIM技術應用于工程建筑設計以執行前瞻性設計計劃，則可以合理地集成分析數據，檢查不同設計方案之間的差異。此外，以更直觀的形式應用多樣化的信息內容，向設計人員展示。在這種情況下，設計師可以仔細觀察工程圖的實際三維效果，充分發揮其專業領域的使用價值，使設計方案得到改進[3]。

3.3 BIM技術模型在碰撞檢查中的應用

對于建筑設計計劃特別是管線設計計劃，設計人員通常會盡可能多地處理預制部件問題，傳統的2D工程圖很難顯示工程建筑物的建造情況，因此無法充分反映建筑系統彼此之間的碰撞狀況，或預制構件與工程建筑系統之間的沖突。由于2D工程圖的準確性不足，在工程施工中容易忽略一些碰撞問題，這給工程施工帶來很大的不便。BIM技術根據多層三維建筑模型用于工程建筑設計計劃中，并在模擬練習的基礎上進行碰撞測試，管線沖擊問題也會更加清晰。在數據可視化設計計劃環境中，可以幫助設計計劃人員改進項目設計，盡力避免可能發生的管線沖突。

3.4 制定科學信息化的管理策略

在應用BIM技術時，許多企業無法達成共識。一家企業能夠取得成功，但BIM管理方法無法復制到另一企業的應用程序中，由此鼓勵不同企業增加使用計算機管理時難度。因此，開發BIM技術管理方法，令其對外界更為開放，降低中后期維護保養必需的花費，確保BIM實體模型包含的信息可以延續下來，設計方案的信息延續給施工，施工集成化的信息延續給運維。

4 BIM技術在建筑設計中的實際應用

4.1 在可行性研究階段的應用

建筑規劃的第一個階段是工程項目的可行性階段，這是確保工程建筑質量的基礎，必須對工程建筑的自然環境進行分析和科學研究。BIM技術可以圍繞建筑模型生產數據制定可視化設計計劃，投資者可以使用該物理模型，明確和了解項目中可能發生的投資消耗問題，及時進行更正，有助于控制成本并提高施工質量。BIM技術還可以改善早期項目，避免因管理決策的變更而導致的成本上升問題，并將架構規劃設計的早期管理決策集中在整個項目過程中。

4.2 在建筑模型上的應用

建筑模型可以完善建筑規劃和施工團隊的設計理念，在實際設計過程中，建筑模型制作具有很高的使用價值，包括建筑設計與設計的各種課程和核心概念。建筑模型的構建必須首先建立建筑的某些物理標準，并添加核心概念，逐步建立建筑物的實際情況和實際特征，對建筑物內部和外部進行多維分析，確保建筑物的合理性。

4.3 在建設施工階段的應用

建筑工程的建設施工是計劃設計的實施，傳統平面設計使用2D工程圖，導致工程施工可行性分析不完善、工程施工工期不確定、工程施工效率低下等問題，嚴重影響建筑工程質量，運用BIM技術可以有效避免這一問題[4]。

BIM技術還可以及時解決施工現場發現的設計錯誤，或工程和施工技術之間的矛盾，它將各個技術學科之間的信息內容聯系起來，計算出項目建設計劃中的關鍵問題，立即進行計劃設計改進，合理降低項目投資成本，有助于縮短工期，合理協調各種工程和建造技術之間的差異，提高建設質量。

4.4 在運行維護階段的應用

BIM技術可以存儲項目建設各個環節的信息內容，如果需要更改，則將同時升級BIM實體模型的主要參數，改進整體實體模型。BIM技術可以對工程項目進行實時分析，獲取工程建筑的特征、容量、應用狀態等基本信息，并根據場地條件顯示更合適的施工方案。

5 結語

總的來說，盡管BIM技術在建筑工程設計過程中仍處于起步階段，但是作為一種新型管理技術，其在特定用途下的使用價值，例如設計計劃，檢查，工程圖，練習，演算;工程施工過程中活動場所的布局，圖紙審查記錄，工程施工模擬和工程施工審查，安全技術公開，預制件生產加工，安裝模擬，進度控制，安全質量和安全檢查，工程量清單和配置管理;在運維管理階段中使用三維可見性，并整合全息投影信息內容;完善的管理運維服務，學習培訓和遠程診斷，工藝流程仿真等，已經引起了廣泛關注。

參考文獻

[1] 肖洪濤.BIM信息技術在建筑設計中的應用[J].電子測試，2016（14）：148-149.

[2] 張立華.BIM技術在建筑設計階段的模型構建研究[J].現代電子技術，2016（1）：113-117.

[3] 李晨楠，張金月.基于BIM的綠色建筑設計評審系統初探[J].項目管理技術，2016（1）：55-59.

[4] 何侃，桂寧，裘智峰，等.基于BIM的光伏建筑集成化設計與分析平臺[J].建筑節能，2016（1）：26-32.