BIM技术在建筑设计施工管理一体化中的应用

2020-09-28刘时雨

工程技术研究 2020年12期

刘时雨，梁拯

（广东工商职业技术大学，广东肇庆 526020）

近年来，人们对建筑设计施工管理的要求越来越严格，在这一背景下如何解决设计施工管理中的不足，提升管理质量，逐渐成为建筑项目管理面临的主要问题。BIM技术具有可视化、集成性等特征，可为建筑设计施工管理提供良好的支持。因此，分析BIM在建筑设计施工管理中的运用具有一定必要性。

1 建筑设计施工管理现状

1.1 设计与施工环节衔接不佳

在当前建筑工程项目中，设计工作与施工管理通常由不同组织结构分别完成，这两项工作之间的衔接相对不足。具体体现在前期设计阶段，未能充分考虑建筑施工及施工管理工作的要求，导致实际施工中出现相关问题，影响施工效率及施工管理质量。

1.2 设计及施工管理质量较差

在建筑设计及施工管理工作中，由于缺乏必要的衔接、沟通，信息交流不畅，进而影响了建筑项目设计的合理性及施工管理工作质量。

2 BIM技术在建筑设计施工管理一体化中的应用优势

就建筑设计施工一体化管理工作而言，BIM的应用优势体现在以下两个方面：第一，能建立信息共享机制。建筑工程项目的周期通常较长，从前期设计阶段到项目施工阶段，需要经过较长时间。传统管理工作主要以保存重点数据资料的形式（出具设计图纸等），为施工管理工作提供支持，因此会因施工单位、管理人员对建筑项目设计要点、特征等了解不足，在实践管理工作中出现一定问题。相比之下，在建筑设计施工管理中引入BIM技术，可利用BIM技术建立信息共享平台，便于项目设计方、施工方等不同主体利用信息平台进行信息传输、交流。这种实时性的信息分享与沟通过程，可提升建筑施工与设计要求的契合性，减少相关问题的形成。第二，可预先识别不足。BIM具有良好的碰撞检验功能[1]，利用建筑设计图纸、施工方案等信息建立建筑三维模型后，可运用BIM软件的碰撞检验功能，预先分析建筑施工等环节中可能出现的问题，进而提升管理工作效率及质量。

3 建筑设计施工一体化管理中BIM技术的运用

3.1 建筑项目信息综合分析方面

在建筑项目设计阶段，设计单位对建筑项目相关信息的分析具备充分性、有效性，与建筑项目设计质量存在密切关联。于建筑设计施工一体化管理中引入BIM技术后，借助BIM技术的信息收集、处理优势，能更好地完成相关信息的综合分析。

具体而言，运用BIM技术开展建筑项目信息综合分析的流程：第一，信息整合。可影响建筑项目设计质量、设计变更风险的信息种类较多，在一体化管理模式下，需收集所有可能影响建筑设计工作的信息，以保障信息分析结果的可靠性[2]。例如，某住宅建筑项目运用BIM技术开展建筑设计施工一体化管理，其收集的部分信息资料如表1所示。第二，导入分析。将收集到的相关信息资料导入BIM软件中，利用BIM软件的自动分析功能，生成符合资料要求的设计方案（包含建筑材料、建筑朝向、外部围护结构等设计要素）。

表1 某住宅项目设计相关资料

3.2 设计质量分析方面

建筑项目的设计方案是施工的重要参照，也是决定建筑项目使用寿命的关键所在[3]。基于建筑设计工作的重要意义，加强对建筑项目设计质量的分析具有一定必要性。

在建筑设计施工一体化管理中引入BIM技术，可利用BIM技术的可视化优势，构建建筑三维模型，并在此基础上，向BIM软件中输入相关要求信息，通过BIM软件的碰撞检验功能，综合评估建筑项目设计方案的设计质量。例如，某商业建筑项目设计单位分别设计了两套设计方案，其中一种设计方案的建筑主体呈平铺状，类似数字“一”；而另一种设计方案中的建筑主体则呈“L”型，如图1所示。为确定最佳设计方案，分别将上述两种方案导入BIM软件内，建立相应的建筑三维模型后，启用碰撞检验功能，从土地利用率、建筑内部能耗等方面进行综合分析。最终分析结果显示，呈“L”型分布的建筑方案的土地利用率更高，且其内部空调系统、给排水系统产生的能耗较小。

3.3 动态施工管理方面

建筑设计施工一体化管理的要求：充分衔接建筑设计与施工环节，利用二者之间的关联性，提升建筑项目质量[4]。基于上述要求，可运用BIM技术开展动态施工管理，即自设计阶段起，利用BIM技术全面收集设计工作产生的相关信息，邀请施工单位参与建筑项目的设计分析环节。确定设计方案后，运用BIM技术构建建筑施工进度模型，由施工人员根据实际施工状况，向施工进度模型中更新相关信息。如若实际施工与施工进度模型出现偏差，施工进度模型可自动提示、预警，以此实现建筑项目的动态施工管理。

图1 某商业建筑项目最优设计方案

3.4 精细化管理方面

建筑设计施工一体化管理模式下，BIM的引入还可帮助建设单位实现建筑项目的精细化管理。具体而言，可借助BIM技术，构建由招投标管理、建筑设计、施工、验收等环节构成的精细化管理机制，以满足建筑全生命周期管理目标，提升建筑施工质量，延长其使用寿命。

4 BIM的应用展望

4.1 建立BIM信息化数据库

BIM技术在整合信息、提升设计质量等方面具有明显优势。在建筑设计施工一体化管理中，随着人们对建筑设计施工管理质量要求的不断提高，设计施工管理工作要求也产生了一定变化。为了确保建筑设计及施工管理质量，可考虑运用BIM技术，建立BIM信息化数据库，即在全面普及BIM技术应用的基础上，要求各建筑设计、施工单位将运用BIM技术建立的建筑三维模型上传至BIM信息化数据库中，不断丰富BIM信息化数据库的数据储备。当建筑BIM信息化数据库中信息增加至一定程度时，建筑设计单位、施工单位可直接利用BIM信息化数据库的自动信息检索、筛查功能，向BIM信息化数据库输入建筑项目的相关信息资料，由数据库自动提供可靠的设计和施工管理意见（通过对既有类似建筑项目三维模型的综合分析获得）。在这种情况下，设计人员、施工人员的工作压力均可得到良好缓解，同时建筑设计施工一体化管理工作质量也可得到一定提升。

4.2 实现实时协同合作

目前，基于BIM技术的建筑设计施工一体化管理基本实现了多主体的协同合作与信息共享。相对于传统管理模式而言，BIM技术的引入无疑为建筑项目管理提供了极大的便捷，但这一管理模式尚未达到实时协同合作的要求。因此，在后续BIM应用中，可通过对BIM一体化管理模式的优化、BIM软件的更新等，建立建筑设计、施工管理的实时协同合作模式，便于建筑项目各方主体实时针对建筑项目设计、施工管理工作进行沟通、交流，进而促进建筑项目质量的提升。