BIM在建筑设计施工管理一体化中的应用与展望

2019-01-23柴亚军

智能城市 2019年23期

柴亚军

（陕西铜川煤矿建设有限公司，陕西铜川 727000）

随着我国经济、社会、科技的高速发展，建筑业也随之得到了蓬勃的发展。近年来，人们对于建筑的需求越来越高，建筑设计的难度也越来越高，传统设计方式工期较长、施工效率低、施工质量难以保证，但好在，科技的进步为建筑业的革新打下了基础。新时代，信息技术在建筑业有了更好的应用，比如BIM技术。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。BIM技术在建筑设计施工管理一体化中的应用可以有效解决传统技术中存在的问题，更好地指导建筑施工，推动建筑业进一步发展。因此，新时代的建筑工程团队应重视BIM技术在建筑设计施工管理一体化中的应用，最大化地发挥BIM技术的功能[1]。

1 满足建筑全生命周期目标

建筑工程设计囊括着多方面的任务，比如建筑模式、建筑结构设计、建筑单元特点、建筑外部环境设计等。BIM技术可将这些建筑设计因素整合在一起，实现系统化设计。建筑的选址与场地改造，施工过程中的设计、施工、管理和维护，都是建筑设计中的重点内容。在进行建筑选址和场地改造时，需综合考虑建设条件、建筑规模、建筑功能和经济效益，此时，可以利用BIM技术对场地进行分区划分，分析各区的功能及利用率，提升土地的整体利用率。在建设设计阶段，可通过BIM技术全面分析建筑的轮廓、规模、材料选用及性能、建筑内部的平面设计及建筑外部的围护结构设计等，给出全面、合理的设计方案；在建筑工程中的机电设计中，可利用BIM技术对施工机械进行模拟，精确确定施工所用水、电、材料的用量，为水电线路的设计和材料采购与运输提供参考，实现能源的节约与耗材的精准控制。在建筑设计的全过程中，设计人员都可根据建筑的BIM模型，随时对建筑方案进行调整，逐步提高建筑工程质量。

2 促进施工过程中各专业的协调合作

在建筑施工的过程中，传统建筑设计在各专业的协调合作上比较薄弱，容易在施工过程中产生冲突。BIM模型可以给出建筑设计的拓扑信息、几何信息和物理信息。其中拓扑信息显示了建筑中各组件之间的相关性，几何信息反映了建筑的三维空间特点，而物理信息给出了组件的物理性质，由此，BIM模型基本可以显示建筑设计中的全部信息。各个专业的建筑设计活动可在这一个模型中进行，设计的决策者转身变为团队的召集者，在此过程中，各个专业的设计师可以更好地发挥自身的优势。利用BIM模型进行建筑设计，有助于设计师们更好地核算建筑功能模拟、建筑性能分析、建筑经济效益等多方面因素，将这些建筑信息更好地应用于建筑设计和建筑施工过程中。以BIM模型为核心的建筑设计模式，为各专业间的协调合作提供了平台。此外，BIM技术还可以实现施工全过程的动态模拟，为施工过程中问题的发现与解决提供了有效的手段，促进建筑设计与建筑施工间的衔接，大幅度地缩短了建筑施工的工期，推动建筑业的发展。

3 更全面、更及时地实现建筑分析

BIM技术可将建筑设计细节更有深度、更详细、可靠地表现出来，可以将建筑信息全部导入软件进行建筑分析。建筑师可以随时随地地对建筑的性能和特点进行评估。同时，BIM模型提供的信息具有一致性，工程师、设计师以及业主、承包方可以同步了解建筑的性能、外形和参数，从多方面对建筑进行分析。一个建筑的BIM模型建立完成以后，设计师可以根据软件模拟发现设计中存在的问题，对建筑设计进行优化，避免在施工过程中或建筑成型后发现问题造成工期的延长，对建筑施工造成不良的影响。

4 提高建筑施工效率，减少返工率

传统的技术提交一般是在二维结构设计图的指导下进行的，但是对于一些规模较大的建筑项目，建筑方案往往比较复杂，且建筑空间的局限性较大，对于像管线走向这类比较复杂的部分，普通的二维结构设计图很难清楚地表述设计方案，导致施工难以顺利进行。若采用BIM技术构建模型，用三维的模型代替传统的二维作图，则可有助于建筑施工更顺利地进行，提高建筑施工效率，同时也有助于保证建筑施工质量。此外，利用BIM技术进行建筑工程模型的设计有助于在施工过程中对设计方案进行修改和更正。将设计思想及时地反应在设计方案中，并落实于实际建筑生产。由此，项目可以在更优化的方案下顺利地进行。同时，借助BIM模型，从事设计和施工的工作人员可以在施工开始之前进行碰撞检查，对于不恰当的管线布置方案进行及时修改，在正式施工尚未开始的时候，对工程设计给予必要的完善，减少设计变更的发生，极大地减少了返工的发生。

5 通过信息共享实现精细化管理

目前大多数建筑企业都在沿用传统的工程管理手段，传统的手段繁复单一，难以实现多部门之间的交叉管理及施工技术的控制。现代施工往往过程复杂，涉及部门多，涉及人员多，这就使得通过传统管理手段难以将各单位各部门的职责和管理范围进行清晰的界定。一些规模较大的施工项目，这种局限性尤其明显。而通过借助BIM模型，将各个环节进行模拟，并在多方模拟的基础上进行综合的分析，充分利用BIM平台的可视化的特点以及信息共享的优势，根据模拟出的情况，对管理过程中可能发生的碰撞和冲突等情况进行调整和优化，并根据工序进行必要的调整。通过对施工方案和安全计划的不断优化，保障施工顺利进行，防止发生安全事故。此外，还可以利用BIM对一线操作者进行安全技术的培训，BIM技术的三维模型使文化水平不高的操作者如临其境，更能理解安全隐患的存在，提高其安全防范意识。利用BIM技术的复核设计，将模型与现场管理相结合，可以实现可视化的沟通，有助于纠正工序，缩短施工时间。BIM技术还具有平台上传的功能，将施工管理预案上传至协同管理平台，更有助于形成施工的大数据平台，更好地实现信息资源共享，实现企业的精细化管理，提高生产效率及企业的经济收益。