分析BIM技术在建筑设计及施工过程中的应用价值

郭琳

【摘要】现代建筑工程中，信息技术的应用范围越来越广泛。其中BIM技术作为一种新的数字技术，正在工程建筑行业发挥作用。本文主要对BIM技术在建筑设计及施工过程中的应用价值进行研究，提出了BIM技术在建筑设计及施工过程中应用的主要优势，并分别从建筑设计和施工两个方面对BIM技术的具体应用价值进行了分析。

【关键词】BIM技术;建筑设计;施工过程;应用价值

1.BIM技术在建筑设计及施工过程中应用的主要作用

BIM的英文全称是Building Information

Modeling，国内较为普遍的中文翻译为：建筑信息模型。B是building，指一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修，包括城市规划，土木工程，交通工程等学科。I是information，信息的意思。这里应该包含两层意思，一是信息（名词），也就是建设领域中所包含的各种信息;二是信息化（动词），也就是建设领域的方方面面都讲会采用信息化的方法和手段。I的范围是基于建设项目（注意是建设项目，不是单体建筑，而是整个建设领域）全生命周期（从概念产生到项目报废）的信息化过程。M是modeling，大多数人翻译成“模型”。但model才是模型，modeling所表现的是一个过程，而不是一个模型。BIM就是以建设领域为对象，基于建设项目全生命周期的信息化、智能化方法与过程，简单来说就是建设信息化。

BIM技术作为一种现代数字技术，在建筑设计及施工过程中应用的主要优势表现在以下方面：（1）BIM技术的三维渲染可以提高建筑施工管理的效果，借助于BIM技术的建筑信息模型构建方法，可在实际建筑施工过程中，根据具体的施工技术和施工环境进行施工图精确绘制，通过BIM技术的三维仿真可使整个项目的形象更加直观，给以后的施工管理及后续工作都带来极大的方便，可以保证施工管理的协调和施工管理资源的无缝衔接。（2）BIM技术可通过强大的数据库达到提升建筑工程信息处理準确性的目的，实际运用过程可将数据库当作建筑工程设计和施工的基本内容，还可使用BIM相关数据库对接建筑工程基本预算进行计算，便于对工程施工进度进行明晰。同时，BIM技术还可以管理建筑材料和设备，避免了经验主义的浪费，有利于资源的优化配置，极大地帮助建筑项目进行进度管理和成本节省[1]。

2.BIM技术在建筑设计过程中应用的价值分析

（1）分析BIM技术在设计阶段的具体应用，在设计阶段做好项目成本控制，对最大化经济效益具有更大的积极影响，在以往的建筑工程施工过程中，施工单位会使用2D平面图完成工程设计和数据审查工作，这些工作全部会由人工完成，故在设计图中很难发现问题。使用BIM技术后，员工可以使用建筑模型作为确定工程量的基础，计算出每个连接的具体成本，并可以根据计算结果进行配额设计。做到在确保施工质量的同时，有效地控制施工成本，使实际施工成本在预算范围内。

（2）在建设项目的建设中，为了使工程图设计更符合施工现场的条件，常常需要进一步完善和补充施工图，这就是所谓的图纸加深设计。显然，在图纸的深化设计中所涉及的程序比较繁琐，不仅需要对施工现场进行详细调查，而且必须对施工技术和建筑材料有全面的了解，尤其是在大型项目中更是如此。在施工图设计中的应用BIM技术有效地解决了这一问题，BIM技术可以有效解决传统的二维工程图审查问题，可以查看和使用三维图形，使用可视化功能还可拟议项目提供4D或5D模拟碰撞检查，直接在图中显示4D模拟碰撞检查流程图。使用BIM技术具体流程如下：工作人员要先构建环境模型、结构模型和施工设施模型，并根据该模型制作RVT文件;在信息模型中准确找到管道的连接点，同时BIM技术涉及水电、空调、功能、土木工程和装修被有效地组合成一个模型，这使得加深图纸设计更加准确。之后经过分析形成ZWC文件，然后将该文件与CSV文件合理地组合以构造4D虚拟施工图;分析完成后，设计工作中参考NWD文件，并通过检查不足及时发现设计图存在的问题，并尽快进行调整以最大限度地减少设计变更的可能性。为了确保建筑物的施工设计图符合实际施工环境，还可以对设计的每个环节进行全面详细的检查，发现问题，可及时进行调整和改进[2]。

（3）在建筑工程设计阶段使用BIM技术还可改善视觉效果，使用该技术可以根据实际施工情况和周围环境做到综合考虑和分析，然后利用BIM技术和数字技术建立更加科学合理的三维数据模型，达到丰富视觉立体效果的作用;使用BIM技术还可对建筑工程设计过程中的各个环节进行详细模拟操作，相关设计师可以充分掌握和控制施工项目的实际情况，以便及时发现施工过程中的问题，还可以及时有效地解决和修复各种问题，在保证科学合理的设计方案的同时，提高建设项目的整体进程。

3.BIM技术在建筑施工过程中应用的价值分析

3.1 在施工阶段的成本管理应用

由于建筑工程施工期的成本控制有一定难度，会受到部分不确定因素影响控制效果，为了保证工程造价控制的效果，施工单位可以合理运用BIM技术。在实际应用过程中，可以将项目导入成本分析软件，计算文件经过处理后，将形成一个粗略的成本文件，同时可以实现大块竞标的目标。之后，工作人员还可以在框架图纸界面中选择相关组件，并通过上述操作确定相应的工程量，以此控制工程造价和工程量结算的准确性，确保物资的采购和收货的合理性以及资本利用的合理性得到提高。此外，使用BIM5D技术可以弥补原始三维模型的局限性，合理增加施工进度和项目成本的大小，并了解和掌握当前项目的实际进展以及项目的具体情况，通过模型计算项目成本，可以及时发现存在的问题，使施工期间的成本控制具有很高的灵活性。

3.2 在施工竣工结算阶段的应用

分析BIM技术在使用后在完成运营和维护阶段的具体应用主要体现在各种工程项目建设后的竣工结算工作，这项工作将直接影响参与单位的经济利益。在这一阶段中，相关人员会使用二维图纸、现场签证、合同和其他项目材料，还会对材料和设备等进行逐一检查，该过程往往会花费很长时间，且在检查过程中还可能会发生人为错误，导致最终结算结果的准确性无法得到保证。使用BIM技术后，技术人员可以使用相关的模型和数据库进行结算工作，大大减轻工作量，还可为结算结果的准确性和合理性提供更多的保证。此外，在建筑物投入使用后还有必要做好运维工作，这个阶段使用BIM技术可以合理地构建建筑物监控和应急管理系统，并且员工可以通过数据分析对建筑物中的问题进行分析，及时发现问题，将问题的影响降至最低，并避免在该领域投入过多的资金[3]。

3.3 在施工现场管理中的应用

BIM技术在建筑工程中的应用主要体现在现场施工质量管理和现场施工进度管理两个方面。一方面，在施工质量管理中，确保施工质量是项目施工的基本准则，但在实际施工过程中，不可避免地会由于材料等多因素造成工程质量问题。使用BIM技术可在施工现场管理相关文件中有效输入现场管理多项信息，也可借助于該技术的数据库对施工所涉及技术内容进行查询，做到对建筑施工所使用模型进行及时的质量纠正。另一方面是现场施工进度管理，传统使用制作施工图的方法来管理施工进度会存在部分问题，且通过图表无法直接显示施工进度。BIM技术在建筑工地管理中的应用可以通过5D软件实现，根据项目区域划分流段，并准备网络计划以对施工进度进行建模，然后在模型中添加相应的时间维度，从而可以虚拟进行施工工作并将其与实际施工进行比较，有效避免施工延误的发生，并保证施工现场的管理效果。

3.4 节约工程建材的使用

在建设项目的建设过程中会涉及许多管线，建筑工程施工过程中还会受到不同专业部门之间相互影响，密集分布的管道使管道的分配极为复杂，再加上许多嵌入式零件和隐藏的构造，在很大程度上增加了构造难度。因此，一旦由于沟通不畅而导致建筑失事，会导致相关建筑重建事件发生，带来严重的建筑材料浪费。BIM技术在施工过程中的应用可以很好地解决这一问题，使用BIM技术可预先建立虚拟模型，根据施工现场的实际情况制定施工计划，避免不同部门发生施工冲突的发生，既节省了施工成本，又保证了施工进度。此外，BIM技术可用于优化施工计划，人员配备和材料分配，并节省建筑材料。

4.结语

随着经济社会的发展，建筑业规模不断扩大。在目前的形势下，建筑业已成为微利行业，必须采用科学的方法来控制成本。BIM技术是新时代建筑行业中可行的信息技术，而其在建筑工程造价管理中的应用是一种有效的方法。在项目设计施工的所有阶段中，模型的统一非常有效，BIM技术解决方案的全面应用在科学地控制项目进度方面发挥了很好的作用。

参考文献

[1]率继平.BIM技术背景下的建筑项目全生命周期造价控制模式[J].住宅与房地产，2020（04）：38.

[2]蒋少艳.浅析在装配式建筑中BIM技术的相关应用[J].城市建设理论研究（电子版），2018（22）：84.

[3]李盼.BIM技术在建筑工程施工中的应用[J].居舍，2018（26）：80.

（作者单位：山西中方森特建筑工程设计研究院侯马分院）

【中图分类号】TU201.4

【文献标识码】B

【文章编号】1671-3362（2020）10-0062-02