建筑工程中BIM技术的应用与发展趋势分析

万海霞

（东营市东营区住房和城乡建设局，山东 东营 257000）

建筑工程项目在建设施工的过程当中，已经广泛使用了BIM技术开展施工操作。通过应用BIM技术还有助于实现信息充分共享。同时，工作人员也可以对于建筑模型进行分析，保障建筑任务顺利完成。根据相关调查研究资料显示，在建筑结构设计的过程当中，通过使用BIM技术，建筑工程项目施工效率和施工质量得到明显提高。当前的时代是一个信息化的时代，同时建筑行业也需要在发展的过程当中加强信息技术广泛使用，要求在未来建筑工程项目建设施工的过程当中有效地应用BIM技术，这样才能够让建筑工程项目建设更加具有多元性和现代性。

1 BIM技术特征研究

BIM技术被称之为信息模型，是通过创建建筑信息模型运用互联网来实现信息共享和传递的一种技术。可以通过构建3D建筑模型，对于建筑项目真实参数进行模拟，进而达到优化建筑设计的目标。第一，BIM技术具有可视化的特点，能够在虚拟空间中实物展示三维立体图形。在虚拟空间中涉及了诸多的图层，并且在每一个图层当中都有与建筑工程项目相关属性特征数据，所以，通过使用图层对于建筑模型进行操作，可以更加快速、直观了解整个工程项目的现实状况，更为关键的是BIM技术在模拟建筑工程的过程当中，不仅仅只是模拟建筑外观，其内部设计也可以通过BIM技术进行模拟，促使建筑产品更清晰、全面以及直观地展现在人们的眼前。第二，BIM技术具有协调性，在项目当中，所有信息数据通过利用BIM技术实现集中性的采集输入，在不同专业、不同阶段都可以实现信息的流动和共享。此外，针对建筑工程项目某一方面进行改正或修改之后，其他相关联的都会及时展示出来，这样的特点就有利于进行协调设计。整个建筑工程项目设计的过程当中，涉及到了不同专业以及不同类别的设计，例如管道设计、土建设计都需要专业人士进行操作，但是，由于技术具有协调性，有利于规避设计冲突的问题产生，同时，可以促使整个设计得到改良和优化，还能够大幅度节约建筑工程项目建设周期以及缩减工程施工成本。

2 BIM技术在建筑工程施工中的优点

在实践之中，BIM有以下优点。一是三维渲染优化了施工管理。传统的平面施工图或者设计方案往往具有了一定的局限性，难以给予直接的经验，反映了建筑工程的难点与重点。依托BIM技术，将平面设计的方案通过三维渲染转化为可视化的三维图像，不仅便于人们对于设计方案进行全面的分析与观察，也为建筑工程的施工过程提供了十分重要的前提。二是测量的速度比较快，信息处理效果优化。建筑工程是一个十分复杂的综合工程系统。基于在BIM技术中可以实现了对于建筑信息的全面汇总与快速计算，为建筑工程也提供了非常重要的参考。第三，优化了资源的配置，提高了施工的效率。在施工的过程中，积极运用BIM技术控制施工过程当中的各种资源和进度，提前准备和管理相关材料和机械设备，优化了资源的配置，有效避免了资源的不必要浪费，全面提高了施工的效率与进度。

3 建筑工程管理中存在的问题

（1）由于施工的过程之中责任的主体比较多，施工的过程当中存在着相互配合、相互参与、相互进行联系等等问题，这样会造成一定的工期延误，并且容易产生推诿与相互争吵的现象，从而也导致了大型工程质量的问题。

（2）建设项目的管理就是一个多部门进行相互协同运作的过程。其他的建设单位之间和各部门没有良好的信息共享机制，信息的传递也不及时，这样给工程项目的管理与协调也带来了十分巨大的挑战。

（3）项目施工的责任方可能是一些个人或者小规模的施工人员，其实力有限，从而缺乏完善的配套机制，技术的力量不足，施工的质量也不规范，从而缺乏了相应的质量监督与风险的预测。所以施工的质量也难以达标，这就直接影响到了在工程质量中目标的实现。

4 BIM模型技术在建筑工程中的应用

在当前建筑工程的项目当中，应该要求加强其BIM技术的广泛应用，其中主要应用于设计构思、模型制作、设计管理、可视化设计以及绿色设计等等。

4.1 应用于设计构思

传统建筑设计过程之中主要运用的是CAD技术，其具备重要的功能，主要特点是能够将设计语言以简洁通俗、易于理解的二维图形态展示出来，让人们快速了解设计内涵。但是，CAD技术在实际应用的过程之中还是存在很大的局限性，而弊端主要是计算结果和项目的实际施工数据容易产生很大的偏差，无法切实保障精确性符合规定要求。此外，还无法实现资源、空间以及资金的合理利用，所以，传统建筑设计模式差强人意，需要进行改进和优化。而BIM技术相比之前技术有了较大的突破，具备了显著的优势，其克服了传统CAD技术的不足之处，通过使用BIM技术之后，建筑设计构思的最初阶段就已经能够产生立体建筑模型，并且通过对数据进行补充甚至调整都可以及时修改建筑模型的总体布局和局部细节。此外，可以通过空间演示对可能存在的隐患进行排查并控制，这样的方式能够很显著地提高设计成效，避免了考虑不周所带来质量隐患。比如，在细节上，可以对墙线进行调整和优化，使其更符合委托方的审美要求，也可以对交付日期进行计算，避免工期延误，同时还能够促进交易的顺利达成等等。

4.2 应用于模型制作

BIM模型技术主要就是以信息技术为基础的，其运转以及参数设置都需要借助相关的软件才能发挥重大的作用，所以，工作人员就可以运用计算机来进行建筑模型构建，同时，也有助于全面了解以及掌握设计数据。在当前时代背景之下，设计师可以通过采取BIM技术将立体建筑模型呈现在计算机上，在虚拟环境中，对建筑的各项功能进行评估，比如，建筑的平衡情况、受力情况、地面承载力等等。随着我国建筑物的构造日趋复杂化，BIM技术的作用日益重要，尤其是在高层建筑以及个性化建筑的设计工作中，借助该技术可以实现建筑细节的放大，并能对施工计划进行验证。另外，在立体建筑模型中，可以对建筑物内外的管道以及机电设备的安装布局进行优化，同时，强化细节操作，还能显著降低实际施工安装过程中出现技术性问题的可能性。

4.3 应用于设计管理

BIM模型技术在设计管理中的应用是至关重要的。主要体现在以下几个方面：第一，应用在建筑质量管理方面。建筑质量管理是建筑工程中最为重要的一部分，涉及到建筑功能、建筑维修年限、线路安排、建筑内部布局、整体的抗震性能等等。通过运用BIM技术，可以将这些数据汇总起来，进行科学的系统的推演，最终获取具体数据。第二，应用在外观模型的管理方面。在确保了建筑设计的科学性以及严谨性的前提之下，通过了解其客户的需求，再结合设计师的建造经验，建筑外观的管理也可以借助BIM的技术呈现出来，同时还能够根据实际需求对其进行修改并及时对建筑外观进行更新。第三，应用在设计安全性管理方面。设计安全性管理涉及施工安全、使用安全、建筑抗震性以及稳定性等各个方面，对此，通过运用BIM技术，专业的技术人员能够对建筑的架构参数、力学参数以及材料用量等方面的信息进行处理，从而为相关的管理人员提供参考，便于其进行修改。第四，应用在设计资源管理方面。资源包括成本、人员、材料等。通过运用BIM技术，可以对这些资源在不同建筑区域的使用情况进行推演，并将效果呈现出来，减少了资源浪费的可能性。同时，也能给财务部门提供一定量的参考数据。第五，应用在设计人员管理方面。由于BIM技术具备预见性以及精确性的特点，因而可以将建筑效果提前呈现出来，便于管理人员进行统筹安排，从而可以实现最优化管理。

4.4 应用于可视化设计

BIM技术能够让设计师实现可视化设计。其中，通过构建立体建筑模型来呈现建筑实体是一个重要的举措，能够显著提升工程施工效率以及质量，其中，借助BIM技术，设计师不仅可以用三维思维模式来进行建筑设计，还可以将设计成果直观地展示给委托方，而委托方不需要具备专业的建筑知识，就能观看和了解自己可能得到的最终成品。在实际施工的过程中，施工的单位在根据施工计划与图纸进行施工的时候，所遇到的问题通常是不同专业碰撞或者冲突造成的。比如，管道与建筑构件碰撞、建筑设备同构造出现冲突等等。如果没有设计审核是发现和解决不了这些问题，那么在实际施工的过程当中将可能导致了返工甚至设计的变更，从而增加了施工的成本与施工的时间，而运用BIM技术则能很好地解决这个问题。所以，在可视化设计的过程之中应当要求发挥BIM技术的重大作用。

4.5 应用于可持续设计

目前，我国一直在倡导可持续发展之路，要求践行科学发展观。设计师在设计准备阶段，可以借助各种设备的设施或者计算机软件来对于建筑周边环境中的数据进行全面的采集，比如，此区域地质的情况、岩土的情况、采光的时间、光照的强度等等自然因素，以及其他非自然类的因素如噪声、工厂分布或者污染等的情况。然后，对这些数据进行分析和整合，接着以此为基础来模拟设计，从而实现了社会效益、经济效益、环境效益的统一，不仅将人文设计融入了建筑中，还能优化建筑环境，提高建筑的舒适度，避免后期同委托方出现矛盾。

4.6 应用于绿色设计

现阶段，绿色环保的设计也就是建筑设计活动中所追求的一个方向，也符合了当下消费者低碳消费的需求，但是绿色设计的实施也是比较难的，影响到设计过程中的因素也很多。设计师在进行建筑设计时。首先，应该充分利用到BIM技术来对于建筑的节能性能进行挖掘与研究，特别是在通风、采光以及日照等等方面，要充分考虑舒适度等问题，从人的最佳体验感出发来进行设计。例如，在设计屋顶的时候，为了达到冬暖夏凉的效果，可以采用保温隔热效果好、蓄热系数大的材料。当建筑屋顶实现这一功能后，那么用户就会减少风扇、空调、暖气等降温供暖电气设备的使用，从而也实现了资源的节约，最终达到了绿色生活的目的。其次，随着低碳理念的不断深入推广，绿色设计必然也成为了未来建筑设计领域当中的发展趋势，设计师应当不断完善和优化自己的设计理念，将绿色设计融入到了自己的设计当中，从人与社会与自然和谐统一的角度出发，设计出更好的更符合用户需求和社会发展趋势的作品。

5 BIM技术的未来发展趋势

5.1 创新和优化运用模式

未来的社会，BIM的运用模式也会不断创新，通过与云计算技术以及三维激光扫描等技术的融合，实现创新完善是其发展的主要方向之一。三维激光扫描技术能够将激光所产生的点集中在建筑物平面的表层，之后再将数据输入建筑模块中，从而完成了对建筑物实体的精确定位与检测等。而BIM应用的另外一种发展方向则是同更精准的数字测量技术相结合，运用于保护建筑历史和文化遗产等领域中，将建筑历史文献资料和测绘资料模型结合在一起，从而达到对建筑历史人文遗传特征的精确还原，有利于推动文化保护事业的发展。

5.2 推动行业的技术变革

随着社会的不断进步，行业标准以及BIM的相关规范也会逐渐完善，BIM模型技术的应用也将越来越深入。随着BIM技术以及科技的不断进步，施工单位可以将BIM技术应用到建筑构件的预制环节，提高建筑行业规范化和装配化的程度，有助于在提升效率的同时降低建造成本。云计算同BIM数据的结合对于完善智慧城市的管理，提高其智能化水平来说，有着相当重要的意义。

6 结语

综上所述，目前，施工的企业应该从转变思维着手，运用到了国家颁布的相关政策措施，改变了自身的发展战略，及时进行组建高素质的BIM应用团队，从而也提高了自身的市场竞争力。在当前的时代背景之下，建筑行业也获得了快速的发展，同时，更加关注了建筑工程中项目质量的提升，对于建筑设计工作也提出了严格的要求。从整体上来讲，通过使用BIM技术，不仅能够促使施工质量得到提升，同时也可以促使工程项目的施工效率得到提高，有利于建筑企业社会效益与经济效益的提升，从而促进社会经济的快速发展。