BIM技術在建筑工程施工設計及管理中的應用

顏開

【摘要】隨著我國經濟和社會的高速發展，各種建筑工程越來越多，對建筑工程施工和設計要求不斷提升。針對傳統建筑工程設計和管理中出現的問題，有必要將BIM技術合理應用其中，提升工程設計和管理質量，降低對相關工作人員的要求。為此，筆者將要在本文中對BIM技術在建筑工程施工設計及管理中的應用進行探討，希望對促進我國建筑工程事業的發展，可以起到有利的作用。

【關鍵詞】BIM技術;建筑工程設計;管理

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.068

1、前言

由于建筑工程的系統性和復雜性，各種工程影響因素非常多，對工程管理方法和技術的應用有著相對比較高的要求。BIM技術在建筑工程信息化管理當中，發揮著非常重要的作用，技術優勢非常顯著，能夠對各種資源進行更加高效的整合和使用，提升建筑工程管理效果。

2、BIM具體的特性

2.1協調性

建筑行業非常關注的就是協調性。為了保證建筑的協調性，就需要施工單位、業主以及設計單位認真做好協調配合工作，一旦在工程施工中出現了問題，就需要相關單位立即開展工作協同，及時探討出問題發生的原因，并及時采取措施進行解決。通過將BIM技術合理應用到工程建設當中，可以更加及時發現工程建設中存在的問題。例如，可以直接使用BIM碰撞檢查，來對建筑綜合管線安裝圖中的錯誤進行檢查，在找到錯誤之后，就可以及時開展修改工作【1】。

2.2模擬性的特點

通過該特點的應用，可以對實際操作進行很好的模擬。在建筑工程設計環節，可以直接通過使用BIM技術對建筑功能進行模擬，如緊急疏散、熱能傳導、節能、日照等。在施工的過程中，還可以利用BIM技術實現4D模擬，并根據編寫好的施工組織設計，來對施工情況進行有效的模擬，從而得到更加科學的施工方案。

2.3優化性的特點

隨著時代的不斷發展，對建筑各方面功能的需求不斷提升，這就需要認真做好設計優化工作，通過在設計優化階段引入BIM技術，可以進一步保證對工程的優化效果。在實際設計方案優化的過程中，往往需要使用很多的信息，通過BIM建立模型，就可以給建筑提供結合、物理、規則、結構等信息。

3、BIM技術在建筑方案設計中的應用

3.1了解建筑結構及建筑場地。建筑結構的特征非常多，如建筑的穩定性和安全性等，如果建筑缺失了這些特征，容易導致建筑在后期使用的過程中出現很多的安全隱患問題。因此，在建筑結構當中，應該保證這些特征的合理性。為了保證滿足這個要求，就需要認真做好建筑場地和建筑結構的分析工作，能夠根據建筑場地要求，來開展針對性的設計工作。在開展建筑場地分析的過程中年，可以直接通過對BIM技術的應用，來對施工場地的情況進行有效的模擬，并對建筑現場進行建模仿真，通過建筑模型就可以將建筑的優缺點很好展示出來，保證得到最佳的施工場所設計效果。

3.2三維可視化功能在工程設計中的應用。在傳統建筑工程設計的過程中，很多時候采用的是二維CAD設計，在表達建筑成果的過程中，往往采用的是平面圖、立面圖和剖面圖。雖然其可以正常表達工程設計信息，但表達效果不夠直接，使用也不太方便，對工程結構設計的準確性，造成非常大的影響，不能滿足建筑設計的相關要求。因此，通過將BIM技術應用到建筑結構設計過程中，可以讓設計人員具有三維思考方式，還可以對建筑信息和數據進行更加詳細的分析，從而最大程度保證建筑的設計質量【2】。

3.3在設計管理當中的應用。在建筑設計管理的過程中，通過對BIM技術的應用，可以建立BIM參數模型，讓整個工程信息得到更加全方位的展現，方便開子涵設計信息查閱工作。在建筑模型的實際使用中，可以讓各種信息的傳遞變得更加直接，為后續開展設計管理工作，創造出更好的條件。在設計管理工作開展的過程中，應該認真做好場地信息、成本信息和工程信息容量的更新工作。在過去開展設計管理工作的過程中，由于設計管理工作內容相對比較復雜，導致管理工作開展壓力相對比較大，各種工程信息也不夠詳細。

4、BIM在住宅建筑排水工程設計中的應用

4.1安裝模擬設計

安裝模擬設計在工程設計中，發揮著非常重要的作用，可以在后期工程指導中，發揮非常重要的作用。在開展排水工程施工的過程中，往往會出現非常多的管線，其在吊頂區域非常復雜，設計資源的使用率并不是非常高，設計周期也相對比較長。如果在空間維度當中引入BIM，就可以編制出合適的安裝進度表，讓施工項目達成預先設計的可視化效果。

4.2可視化設計

給排水工程設計與土建工程設計差異相對比較大，土建是以個體樓層來進行劃分的，排水工程通常屬于獨立的系統。在進行工程制圖的過程中，需要將平面和空間有效結合起來，對各種系統構件更加直觀進行展示，能夠將管道在空間的位置反映出來，這對指導設計人員開展設計，可以起到非常大的輔助作用。

4.3協同設計

在開展CAD繪圖的過程中，往往不能將所有的內容都進行加載。然而，如果將BIM技術引入到設計過程中，可以對各種模型信息進行統一的匯總，如水泵的尺寸、電量和質量等。通過進一步加強協同設計，可以讓各種數據的使用變得更加方便，有問題的數據查詢和修改也更加方便，負荷計算結果也可以得到及時的更新。在這個過程中，全部的操作都可以在一個模型當中進行，能夠進一步對設計工作量進行優化，還能進一步強化協同的聯動性和有效性。

4.4參數優化

在Reviet R模型的過程中，各種模型數據都可以使用同樣的建模數據庫，信息形式相對較多。如果對模型中的參數進行修改，就可以直接在模型上顯示出來，對設計修改一處，就能在模型上對狀態信息進行更新。例如，如果對相關設施的數量、位置進行修改，其修改結果可以在材料表中顯示出來，提升工程設計開展效率。此外，對參數的優化，也可以直接在模型上體現出來，通過將BIM引入到計算過程中，也可以起到非常好的輔助設計作用。比如，在開展水力大小的計算過程中，可以直接使用相關工具來進行公式的編制，只需要將相關參數輸入其中，就可以直接計算出結果，可以有效提升設計效率。Excel是一種使用非常方便的工程輔助設計軟件，能夠直接對模型中的數據進行讀取，管道的各種數據也非常方便進行修改【3】。

5、建筑工程管理中存在的問題

5.1安全管理意識相對比較欠缺。經過多年的發展，我國建筑工程安全管理水平有了非常大大程度的提升，各種安全信息監管系統逐漸建立的起來，但由于相關管理工作不能有效做到位，導致很多管理人員的安全意識相對比較低，各種危險因素相對較多，存在著發生嚴重安全事故的可能。

5.2施工危險性比較高。在開展建筑工程管理工作的過程中，安全施工管理發揮著非常重要的作用。很多企業對開展施工安全管理工作重視程度非常高，然而各種安全問題還相對比較多。盡管很多企業已經出臺了相關安全管理條例，但是安全管理效果依然不夠理想，施工環節當中的安全問題依然比較多。很多施工人員在施工的過程中，存在麻痹大意的思想，不能及時開展各種安全隱患排查工作，經常在危險的環境中進行作業，導致發生安全事故的幾率較高。

6、建筑工程管理中BIM技術的應用

6.1在建筑工程管理中的應用

在開展建筑工程施工的過程中，工程施工質量管理發揮著非常重要的作用，需要建筑管理人員引起足夠的重視，一旦建筑發生了嚴重的施工質量問題，就會對建筑功能的發揮，造成非常嚴重的影響，甚至威脅到建筑使用人員的生命安全，建設單位在這個過程中也有可能承擔非常大的經濟損失。

6.2事前施工質量管理

通過對BIM技術的應用，可以建立必要的工程三維模型，能夠通過對三維模型的分析，來及時發現工程施工中存在的不足，并及時發出提醒，讓施工人員結合工程實際情況，制定出合理的工程處理方案，提升工程施工的科學性。另外，通過開展事前質量檢查工作，還可以及時對工程施工中可能發生的質量問題進行預測，更加及早采取措施進行應對。最后，通過對BIM技術的應用，還可以事前質量管理中，及時發現各種預留孔洞，更加合理開展配筋工作，保證各種預留位置的合理性。

6.3事中質量管理

通過在建筑工程建設過程中認真做好工程管理工作，可以進一步提升工程施工質量，將BIM技術合理應用到工程質量管理過程中，可以進一步縮短工程施工周期，降低工程施工成本，提升工程管理水平。通過采用BIM技術可以對各施工節點進行構造和模擬，讓建筑工程以更加直觀的形式呈現出來，從而讓施工人員更加合理開展材料使用規劃和配置工作，提升對材料利用率。例如，通過對BIM技術的應用，可以讓施工人員對鋼筋的位置進行更加直觀的觀察，保證預留孔洞位置的合理性。在管線布置的過程中，也可以通過對BIM技術的應用，來實現對管線的排布、位置確定，讓管線的排布變得更加合理，避免出現管線過多交叉的現象。

6.4在安全管理中的應用

在開展建筑工程建設的過程中，安全管理工作發揮著非常重要的作用，其是各種施工工作開展的基礎，各種安全管理工作并不是相互獨立，而是與施工質量、成本、進度管理相互關聯的。通過各種安全管理措施的應用，可以有效降低工程施工中出現安全事故的幾率，避免出現太過嚴重的安全風險。通過在工程安全管理中引入BIM技術，可以更加準確和及時完成對各種安全風險的識別，從而更加及時采取相應的彌補措施，有效解除各種施工安全隱患。

6.5根據工程模擬來開展安全管理工作

通過采用BIM技術的模擬功能，可以對整個工程施工過程進行模擬，進而及時發現工程施工中可能出現的問題，然后及時采取措施進行修正，讓建筑工程設計變得更加完善，還可以對工程施工中發生的安全隱患進行模擬，預測各種安全事故的誘因和危害程度。例如，對工程施工中出現的高空墜物，也可以通過BIM技術有效模擬出來，從而更加及時采取安全防護措施，避免高空墜物可能造成的危害。另外，還可以對以往發生的安全事故做好資料留檔，便于后期開展梳理工作，發現問題發生的深入研究，然后制定出針對性的解決措施，起到警示和預防的作用，還可以進一步培養施工人員的施工安全意識，對工程施工中可能出現的危害有初步的認識，然后結合工程的實際狀況，及早采取預防措施，最大程度避免安全事故的發生。

6.6安全薄弱點的識別和防護

在建筑工程施工過程中，各種安全薄弱點是一直存在的，通過對BIM技術的應用，可以通過工程仿真的方式，來發現施工中的危險區域。以臨邊洞口為例，在工程施工過程中，臨邊洞口往往是防護工作中的重點，其周圍往往會安裝各種防護措施。通過對BIM技術的應用，能夠在進入到工程準備階段之后，明確防護臨界洞口的位置，為后續開展安全防護工作，提供必要的依據。

6.7工程進度的預測

通過開展工程進度預測工作，可以讓工程管理人員更進一步掌握工期。為了保證工程進度預測的準確性，需要首先做好BIM模型的搭建工作，保證各種工程建設信息的完整性，還應該結合工程的實際情況及時對工程施工進行調整，保證三維模型的有效性。最后，還可以結合設計方案，來開展相關演練工作，與工程施工工期及時進行對比，一旦發現有可能出現工程延期，就需要對工程施工方案及時進行調整，最大程度避免工程施工延期情況的發生。

6.8在工程進度管理當中進行應用

在工程施工進度管理的過程中，其主要包括兩項內容：1.認真做好實時控制，通過對BIM技術的應用，來及時掌握當前工程施工進度，并與工程施工設計進行對比，及時發現工程施工進度偏差，更早采取預防措施，讓工程施工工期得到有效的控制。2.動態控制。其也是工程施工進度控制的有效手段，通過BIM技術來實現工程施工的動態控制，保證工程施工可以順利進行，保證各施工環節都可以得到控制。

6.9在工程現場規劃當中應用

隨著城市化的高速發展，建筑用地變得越來越緊張，工程現場面積不斷縮小，對開展施工現場規劃，帶來了較多的難題。為了保證工程施工的安全性，對場地空間充分進行使用，可以通過對BIM技術的應用，來完成工程現場各種參數數據的收集工作，然后將現場納入到BIM模型當中，幫助設計人員完成現場空間數據的分析，對各種站點更加科學進行布置，及時發現站點中出現的隱患問題，充分做好安全風險防控工作，提升工程現場規劃的安全性。在過去開展現場規劃工作的過程中，通常會使用CAD技術，其采用的平面圖紙設計形式，并不能對工程現場的情況完全進行顯示。通過對BIM技術的應用，就可以現場情況進行精準的展示，為開展現場規劃工作，奠定一個良好的基礎。

結語：

隨著時代的不斷發展，對開展建筑工程設計和管理工作提出了更高的要求。針對當前工程設計和管理中出現的問題，應該引起足夠的重視，認真分析問題發生的原因，然后及時采取針對性的措施，合理將BIM技術應用其中，提升工程現場管理的可視化效果。

參考文獻：

[1]谷大志.BIM技術在建筑施工安全管理中的應用[J].山西建筑，2020（09）：22-23.

[2]丁靈華.BIM、AR等輔助技術在建筑工程機械自動化中的運用[J].價值工程，2018（12）：37-38.

[3]李懷坤，李曉萌，宮彥入，等.淺談BIM技術在工程變更管理中的應用[J].價值工程，2018（10）：55-57.