BIM 技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用价值研究

2021-12-07李雯娟贵州省住房和城乡建设厅

门窗 2021年8期

李雯娟贵州省住房和城乡建设厅

1 前言

最近几年，随着BIM技术在我国建筑工程中的有效推广，施工企业和设计企业的应用深度和广度有大幅提升。BIM技术不仅强化了建筑工程本身的数据集成化程度，还为施工企业在社会中的稳定发展，带来了更多的经济效益，让建筑设计、项目和施工管理方案更加完善。因此，各大施工单位需要加强对BIM技术的重视，通过对此技术地有效应用，为施工项目的顺利实施提供保障。

2 BIM技术在建筑工程中的应用现状

如今，为了满足建筑业信息化发展的要求，我国的建设工程项目越来越多地利用信息和数字技术。由于大型建设工程项目具有投资额大和功能复杂化等特点，如果不对施工全过程进行科学管理，就会出现目标失控和管理效率低等多种问题。

在此背景下，急需一种新管理模式。以前的二维CAD技术已经不能满足此类工程项目信息管理的要求了，需要在其根本出发，加强对BIM技术地合理应用，然后在此基础上，对建筑项目的全周期进行管理。在项目设计、管理以及施工中应用BIM技术，不仅能够保证设计质量，还能够提高信息传递的准确性，解决不及时和信息失真等问题，实现对不同施工信息的数字化和集成化管理。

例如，某工程整体是高层住宅楼的建筑结构，并且其总建筑面积为45000m2，地下的总建筑面积为2464m2，建筑高度为88m；地上有20层，每层大约4.5m高。在对此工程整体结构进行设计时，施工和设计单位应用了BIM技术，对施工内容和设计形式等进行了处理，在此基础上形成了系统化设计方案，保证了此工程实施的有效性和安全性。

3 BIM技术的应用特点

3.1 广泛性

BIM技术是完善和构建建筑模型的主要工具，所以要在设计阶段发挥此技术本身的可视化作用和功能，对整个建筑进行模拟建造。

在对整个项目进行设计和规划的时候，还需要将BIM技术应用到整个项目生命周期中，在项目施工中的设计方案可以不断完善和改进，实现信息和数据在多方协同平台共享，为各参建方提供更多和更准确地数据信息，进而提高整体的施工效果。

3.2 灵活性

由于在施工建设过程中，受到一些客观因素的影响，其中存在比较多的可控风险和不可控风险，如果不对其进行有效处理，就会对施工设计的过程和管理过程带来比较大的影响。这就需要管理人员要时刻关注施工的外部环境和内部环境，在完善实施方案的同时，还要调整管理计划[2]。

由于BIM技术本身的灵活性比较高，其作为设计工作中的主要措施，可以在的功能设置上采用模块化的技术形式，对不同的施工内容和结构进行有效分区，方便设计者结合实践需要对不同的模块变动进行分析，进而不断减少其他因素对设计方案的影响，减少其他因素对整体施工带来的影响。再加上BIM技术本身的自动化是比较强的，除了人为操作外，还可以在施工中实现以数据驱动的自动调整，及时更新和完善工作方案。

3.3 协同性

协同性可以说是BIM技术的典型特点，尽管BIM是主要的建模工具，但是此技术本身也会为不同的工作人员和施工企业提供协同工作界面；加强他们之间的交流合作，帮助他们在整个施工过程中，可以了解到更多的施工信息。并且除了施工设计者和施工人员要参与到其中，施工执行者和管理者也要积极参与到各项施工活动中，为日后运维工作的顺利实施提供条件，管理者管理企业的时候可以用统一的方法来管理。

4 BIM技术的应用情况

BIM在建筑施工项目中的有效应用，能够为其提供一个数据库，通过BIM所提供的数据，对不同地区的项目进行控制，更加快速量化整个房地产开发商的管理模式，分析BIM技术的特点，结合BIM技术的特点，改变以前设计的本质。创新开发商信息管理模式，加强BIM技术在建筑施工不同项目管理中的有效应用。在建模的时候，可以在不同的角度出发，加强对不同类型的分析，对其中的问题进行整合。在对BIM数据进行整合时，要梳理和分类不同的信息内容，保证BIM技术应用的合理性和有效性。

例如，某个旧球场在改建时，要想将其改建为戏剧院，要合理选用尺寸为0.6m×1.2m的挂饰板材，整合不同施工内容，完善施工方案。施工单位在此过程中还要注意对施工成本的控制，通过对BIM技术地合理应用，优化此工程项目的完善性，结合具体的施工内容，实现对不同施工阶段成本的控制。此外，通过对BIM技术地有效应用，还可以在节省下一笔不小开销的同时，为日后项目的顺利实施提供更多的指导信息，让项目在发展的收益越来越多。

5 BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用

5.1 设计环节的应用

首先，需要开展协同类型的设计活动。在不同的建筑设计领域中，其复杂程度也是不一样的，并且其还会呈现出多个专业之间相互交叉和共同合作的趋势。因此，设计人员结合具体的设计发展需求等内容，在BIM技术的基础上合理地进行协同设计处理。在设计期间利用三维集成的设计模型，利用BIM模型的可视化属性和集成化属性，分析各种设计中的模型数据信息，完善设计方案[3]。

其次，要合理应用动态可视化处理方式。设计人员在此基础上，能够利用三维设计方式对其进行有效处理，让各专业工作人员能够更加全面地的了解设计功能以及基本情况。如果在具体的设计中，发现建筑区域的设计图纸发生了变化，也能够应用BIM技术对其进行有效处理，实现对动画内容和效果图地自动化更新，使其三维展示效果在设计初期决策中发回强大作用。

最后，在BIM技术下完成设计工作，能够在缩短分析与研究时间的同时，完善设计方案，强化施工各方面的设计效果，不断提高工作水平，进而保证整体设计结构的完善性和有效性。

5.2 施工管理中的应用

（1）BIM技术在此施工内容中的有效应用，能够实现数据之间的共享，对不同的施工环节进行协调管理。如，某个工程的地上区域和地下区域的面积分别为4136m2和1564m2，要想对其进行科学和正确地管理，需要在此基础上全面分析不同楼层之间的功能，在结构特点出发，应用BIM技术做好对不同施工内容和各个部分的处理工作，保证数据之间的共享，然后在此基础上形成良好的结构协调作用。

此外，管理人员可以通过对BIM技术方式的有效应用，创建共享交流平台，完善协调管理方案，实现数据共享的准确性，不断增强施工管理工作的效果，提高整体的管理工作质量和水平。同时，在BIM技术的基础上，还可以形成统一性和一体化的管理模式，为日后工作的顺利施工和发展提供基础[4]。

（2）开展细化管理工作，合理应用BIM技术。在应用此技术时，管理人员需要明确其特点和规律，然后在此基础上实施相互对应的管理活动。在此过程中，施工企业还要结合实际的施工情况，创建专业化和完善化的BIM技术精细化管理体系，主要是为了实现对信息的数据的自动化更新，然后在此基础上智能化地开展各个部分的建筑信息和数据管理工作，创新以前的工程数据形式，完善精细化的管控机制，预防其他问题对施工进程的影响。同时，通过对BIM数据端和相关信息终端的有效衔接，还能够将各种造价数据以及施工管理数据等内容进行整合，为日后施工管理工作的顺利实施提供条件。

（3）成本管理工作。成本管理是建筑施工总管理中的重点内容，这就需要管理人员要合理应用BIM技术，结合工程建设中的具体内容，对其中的成本进行管理，建立人员费用、机械设备费用和其他费用的管理系统，实现对其中数据的自动化管理，然后在三维模型的支持下，开展工程数量工作，在此基础上形成完善的成本管理机制。

5.3 项目管理中的应用

（1）三维碰撞检查。当前，BIM技术在三维碰撞检查中已经得到了有效应用，并且国内外的相关软件都可以在具体的项目管理实现这项功能。主要是应用BIM技术的可视化性能，在进行工艺和土建设备碰撞检查的过程中，施工人员和设计人员在工程开工前，完成具体的检查任务，从而减少其他因素对施工整体效果的影响[5]。

（2）算量技术。由于BIM技术所构建的信息一般都是可运算的信息，所以可以利用这些信息，实现对项目实施中不同构件的自动识别，结合模型内嵌的物理信息等内容，实现对其中构件数量的综合统计。在此过程中，还需要通过对BIM模型的有效应用，取代以前的图纸，弥补以前项目管理和分析上的不足，然后通过对BIM技术地有效应用，直接生施工所需的数量，控制其尺寸，保证项目信息和工程数据的一致性。

（3）虚拟建造。除了上述功能外，BIM技术还能够实现对不同项目的虚拟建造，可以说其是实现设计效果的主要方式，此技术可以对建筑物的功能和外观信息等进行综合分析，实现建模。此外，虚拟模型还能够更加真实地反映建筑物的特性，让人们可以在各个角度去观察虚拟模型，实现对模型本身功能的定性判断，并且通过对BIM技术地合理应用，还能够达到先试后建的目的，避免在建筑施工中出现不必要的成本[6]。