BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用

杨洪伟 深圳市华阳国际工程设计股份有限公司

BIM技术被誉为21世纪建筑业生产力革命性技术，运用先进的技术对建筑进行规划、设计、施工、运维的全生命周期管理，具备可视性、协同性、模拟性、可追溯性、可出图性。

1. BIM技术介绍

BIM技术起源于美国，逐渐发展至英国、挪威、韩国、日本等发达国家。BIM中文全称为建筑信息模型，通过建立模型的方式，对建筑工程各个项目的信息进行收集，通过数字化的信息仿真对建筑物的真实情况进行模拟。BIM具有直观化和可视化等特征，在建筑工程施工中使用，可以提升施工效率，缩短施工工期，降低工程造价。

2. BIM在建筑设计、施工和管理中的应用

2.1 BIM技术在建筑设计中的应用

2.1.1 协同设计

如今，建筑的结构越来越复杂，在进行建筑设计中，需要借助多个学科。在传统的建筑图纸设计中，协同设计缺乏统一的操作平台，只能对部分数据进行传递，不能满足设计环节中各个专业信息的协同。BIM技术的应用是建筑设计呈现三维特征，设计三维立体模型的方式，对模型信息进行分析。不同专业的人员可以对模型进行监理和修改，及时的更新信息，提升各个专业沟通的有效性。

2.1.2 效果图展示

BIM技术具有建模的作用，通过动画渲染的方式，可以将三维设计更加直观的展示，即使是非专业人员也能掌握建筑设计的要领。当建筑设计发生变更后，BIM的修改功能可以及时的更改设计方案。

2.1.3 增强施工的可行性

采用BIM技术可以对设计环节中各个系统的空间进行分析，减少设计上的实物，节省设计时间。建筑设计人员和施工人员通常交流不多，设计人员对施工现场也不了解。所以，采用BIM技术可以建立一个交流平台，建筑设计人员和施工人员可以很好的沟通，提升设计方案的可行性。

2.2 BIM技术在建筑施工中的应用

2.2.1 三维碰撞检查

BIM技术在三维碰撞检查中得到非常广泛的应用，施工人员在建筑工程施工前就能对土建工程、管线等进行碰撞检查，防止建筑施工完成后，各个环节出现碰撞问题，使管线的排布更加合理。

2.2.2 算量技术

BIM技术中，可以呈现一些可运算信息，结合这些信息对模型中的构件进行识别，从而对构件的数量进行统计。通过BIM模型建立的方式，代替传统施工图纸的设计，对施工所需要的材料名称和尺寸进行统计。当设计方案出现变更后，BIM技术也能自动将这些信息进行反馈。

2.2.3 虚拟建造

虚拟建造技术也是一类建筑设计方式，对建筑物的外观、功能等进行分析，从偶尔构建模型。虚拟建造可以真实的反映建筑物的物理空间和力学性能等，从而从不同的角度对建筑物进行模拟，实现施工方案的优化。

2.3 BIM技术在工程项目管理中的应用

数据共享和协调管理。针对一些规模非常大的建筑工程，其结构非常复杂，而且对建筑功能要求非常高，通过共享和协调管理的方式，可以及时的传输数据。借助BIM技术实现工程项目的管理，从而使建筑各个参与方可以在一个交流平台上沟通，实现数据的共享。通过数据的协调管理，提升了各方的沟通效率，使建筑施工更加便捷，减少了审批流程。项目精细化管理

BIM技术在建筑工程施工中可以提供大量的基础数据，使项目管理可以按照一些真实的数据进行，提升了自动化管理和智能化管理的效果。在传统的工程管理中，往往缺乏数据的支撑，不能实现精细化管理。在BIM技术应用后，通过对工程造价数据的分析，可以针对施工中存在的各类问题，及时提出解决方案，预算人员、采购人员和材料人员等，都能在BIM中得到数据，及时对数据进行查阅与核对。

3. BIM技术在建筑行业的应用前景

3.1 多维项目管理

在进行建筑工程项目管理环节中，应该结合集成理念，站在全局角度进行项目管理，提升项目管理的系统性。在项目管理中，应该坚持业主的需求，结合信息技术产业，在项目实施中确保各个参与方可以进行信息的交流，对项目的整个生命周期进行科学的管理。当项目出现多个目标中，要对多个目标进行优化，从而寻求项目的协调与平衡，提升项目管理活动的有效性。

早在上个世纪90年代，英国大学就开始进行多维项目管理的研究，工程项目随着施工环节的深入，可以分成多个管理项目，如进度、质量、费用等，在施工环节中，应该结合多维度分析。多维度管理技术是工程管理中不可或缺的方法，具有非常广阔的应用前景，可以提升建筑工程的管理水平。随着社会的不断发展，项目管理由三维向多维发展。虚拟建造模式在项目管理中也得到了非常广泛的应用，大量的BIM软件开始研发。

3.2 绿色建筑分析

绿色建筑指的是在建筑全生命周期中，节约资源，减少环境污染，为人们提供舒适的环境，实现人与自然和谐共生。由于气候变化，人们的可持续发展理念在提升，绿色建筑已经成为一种趋势。采用BIM技术进行绿色建筑分析，可以对建筑施工环节中的能耗进行分析，包括环境生态模拟等，起到资源节约和环境保护的作用，为人们提供和谐的生态环境。

3.3 建筑全生命周期管理

全生命周期管理结合了时间、费用、质量、风险等因素，通过集中组织的方式，将信息集成，管理的周期不仅仅结合项目周期，而且也结合运营周期，对建筑工程施工中面临的问题充分考虑，提升项目的整体价值。建筑项目全生命周期指的是建筑项目从设计阶段一直到竣工阶段的所有步骤。在传统的建筑工程施工中，不同的阶段会反映不同的信息。信息的来源广泛，并且创建的过程复杂。在BIM技术应用中，建筑信息的创建方式发生了很大的变化，建筑信息可以高效的收集和管理，不同参与方之间可以高效沟通，减少信息的丢失。BIM技术在项目全生命周期管理中，可以减少信息的重复录入，各方可以协调工作，提升项目管理的自动化水平。

3.4 建筑结构族库开发和标准的制定

族是BIM技术使用中形成的项目单元，也是各类参数和信息的承载方式，其包含多个属性的信息。族中的每一个信息类型都具有参数。在项目预定义中，可以生成系统族，对墙面、楼板、天花板等进行分析。这些数据在创建后，可以直接复制和粘贴。内建族中可以存储在项目文件中，不能作为单独的文件。在项目实施环节中，可以导入三维软件中创设三维模型。可载入族可以直接载入到具体的项目中，实现了自定义，用户可以自行对其创建和修改。

结语：BIM技术不仅仅在建筑设计环节发挥非常重要的作用，同时也在建筑是和管理中意义重大。在BIM充分利用的基础上，完善建筑设计方案，优化施工环节，强化项目管理，提升建筑工程的整体质量。