摘要：随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，政府财政资金充足，因此，我国开始加大基础设施建设力度，各种建筑工程项目不断涌现出来。为了保证设计质量，工程技术人员开始引进BIM技术，这样大大提高了设计效率，保证了建筑工程施工安全。基于此，本文研究的主题为BIM技术在建筑工程项目中的应用价值，首先就BIM技术特性进行一定的阐述，然后分析出BIM技术在建筑工程项目中的具体应用，给相关人士做出参考。
关键词：建筑工程；BIM技术；项目
在信息技术不断发展的今天，建筑行业也发生了翻天覆地的变化，传统的工作路程和信息传输技术已经不能满足当今时代的发展。在这样的背景下，建筑信息模型（BIM）技术的成功应用，提高了建筑行业的数字化程度，具有更高效率的信息共享资源，大大提高了建筑工程项目的安全性和经济性。
1. BIM技术的技术特征概述
1.1 BIM技术的来源以及背景
BIM技术主要是以三维数字为基础，对建筑项目中相关信息进行数字化建模，从而模拟拟建成的建筑物所具有的的特性。不同于简单的几何工具，BIM技术不仅仅要考虑点、线、面等基础对象的描绘，还要考虑各个建筑单位之间存在的关系，这个关系要根据以往建筑物中存在的真实关系进行约束。
BIM是由Chuck Eastman博士提出的，他来自于乔治亚理工学院建筑与计算机学院。综合所有的几何模型信息、函数、需求和组件性能，这将是一个建筑工程在整个生命周期的所有信息。整合成一个独立的建筑模型，这个模型中包含的内容涉及到整个建筑工程项目的数据信息，从工程管理信息到施工信息都有涉及。在BIM技术的应用之下，能够基于建筑工程项目信息创建一个完善的模型，信息中包括：建筑结构、工艺等，构建构建所需的所有必要组件。这个虚拟的建筑模型包括所有信息的综合数据库，这些数据库不仅可以使用在建筑设计中，也可以在结构设计、设备上、管理、数量统计、成本计算、物业、管理等等，它可以在整个过程中发挥作用，建设和管理生命周期的所有信息。
1.2 BIM技术为建筑设计带来的优势
在建筑工程进入运行时，建筑设备将会投入使用，对这些设备进行管理维护需要耗费很多的人力、财力以及物力，所以对于建筑设备的高效维护管理是一个需要关注的问题。而一直以来使用的传统方法是通过工作人员对各个设备的运行情况进行记录，然后对这些信息进行分析管理，这种方法在使用的时候存在很多问题。比如：二维图形比较复杂时需要大量的时间进行理解；由于没有系统的管理，各种信息数据也都很散乱，找到相关的信息很难，并且不容易保存，经常会出现丢失的现象；遇到问题需要设备基础信息时由于管理方法不对，查找耗时耗力。这些现象的出现导致设备运行维护过程不能高效的完成，影响了设备管理的质量。所以，为了提高设备维护的效率，就需要掌握更加全面、准确、快速的管理方法，降低建筑设备维护的成本。引进BIM技术，便可以实现建筑设备的高效管理。
有IFC标准认证的BIM技术在国际上是公认的在建筑领域三维技术运用的最广泛的一种技术，为了实现信息共享，更好的实现协同合作，BIM技术支持国际标准组认证的工业基础分类。在建筑项目中，往往涉及到的专业知识有很多种，传统的建筑行业总是会因为各种标准不同产生一定混乱，这在严谨的工程项目中是致命的，可能造成严重的后果。在基于统一标准的BIM技术协同设计方式的不断应用，它的便捷性已经广为人知。BIM技术也就是建筑信息模型技术，其目前主要用来研究建筑设备管理。主要研究的项目包括对建筑设备的终生管理以及BIM结合无线射频技术的建筑设备管理维护。在使用BIM技术进行设备管理维护时，需要对建筑设备进行维护记录；并且在一些紧急情况出现的时候需要结合二维码技术对设备进行识别，保证可以及时解决问题；在建筑设备维护的时候需要对设备完整信息的查询，所以需要系统性的信息管理系统。
IFC标准是具有开放性的，任何人都能够对IFC标准进行读取，国际协同联盟制定的IFC能够很大的方便用户。在建筑领域，IFC主要以嵌套规则为核心，project(场地)-site(建筑)-building(楼层)-storey(空间)，这个层次关系就是：项目中包含、场地中包含建筑、建筑中包含楼层、楼层中包含构件。IFC标准的信息是从领域-共享-核心-资源由高到低排序下来的，不可以有低层次应用高层次的情况，这样一定会带来错误。在对建筑设备进行管理之前要对建筑设备管理所需要的信息进行了解，一般情况需要的管理信息有四个方面，分别是维护信息、合同信息、基本信息以及经济信息。维护信息是指在建筑设备维护时出现的信息，要对出现的问题以及运行过程进行实时记录；合同信息是指在建筑设备购入时签订的相关合同信息，合同信息里面记录了各方在建筑设备维护时应有的责任，以及及时解决由于责任不明确而产生的合同纠纷；基本信息是指建筑设备的基础信息，在设备出现问题或者需要更新时进行数据查询；经济信息主要是管理工作人员对建筑设备维护的成本进行了解，对经济信息进行分析，可以降低建筑设备的维护成本。
2. BIM技术在建筑工程项目中的具体应用
随着技术的飞速发展，信息技术也在不断发展，被广泛应用于建筑业。然而，建筑行业收藏大量的信息技术仍然存在信息丢失的问题，还有信息盗取现象等，其中工作过程和信息交流迫切需要改革和发展。在这方面，建筑信息建模(BIM)应运而生，它是建筑物理的数字表达以及功能特性，提供可靠的信息共享和知识，
资源贯穿整个生命周期的建筑，BIM技术体现了整个建筑工程项目的实用性和经济价值。为此，下面就BIM技术在建筑工程项目中的具体应用展开描述。
2.1 实现建筑结构设计的可视化
使用BIM技术进行建模，可以清楚地绘制出需要的建筑物结构，这种三维技术可以直接进行碰撞检查，模拟实际施工情况，及时发现误差，减小出现事故的可能性。结构组件检索的可视化能力进一步提高，在提取结构模型的基础上实现。这使得结构工程师在模型中搜索并选择特殊的结构元素，从而进行定量分析。
此外，通过三维渲染动画效果，可以逼真的模拟出所有环境，在进行商业宣传时，顾客可以更加直观的对该项目进行解读，使得三维渲染效果得到质的提升。BIM模型就是模拟建造，施工前的监测碰撞、净高分析、管综优化等等，在项目实施前将所有可能遇到的问题都进行模拟。在实际进行施工时，如果施工方知道哪里的施工难度会比较大，可以提前向设计方要求剖面图纸。
现代绿色建筑注重的是人、建筑和环境的关系变得更加密切，这一点在建筑设计理念中更重要。利用计算机的精度、快速等特点，建筑师们提供各种详细的分析。
2.2 在钢结构建模中的应用
现代建筑工程项目中大量使用钢材，但是钢的结构设计比较复杂，特别是大量钢材进行连接时，重要部分的受力分析变得更加复杂，不仅要考虑钢材的正常衔接还有配件加入之后的使用效果都需要进行考虑，一个小误差的出现往往就会导致建筑安全性受到威胁。
在钢的参数共享时，也可以应用BIM系统，在螺旋的数量以及间距中，只需要利用BIM技术调节参数就可以，设计人员只需要大致画出连接件的位置就可以。以3D结构代替实际物理结构，将钢筋属性用详图表示出来，精确得到钢筋的物理结构，并且对于复杂的连接处，可以进行放大处理，避免钢筋重叠碰撞带来的结构不牢靠风险。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，钢筋很多都是埋在混凝土里面，实际施工时，无法看到混凝土里面所包含的物体，但是在三维视图里面，可以直接对混凝土的属性进行修改，将混凝土设置成透明状，可以直接看出里面工件的放置情况。在应用到施工现场时，可以大大提高施工的效率，确保施工质量，提高建筑物可靠性。
2.3 在构建关联性结构模型中的应用
在关联性结构模型的构建过程中，需要注意的事项比较多，在传统的CAD绘图时代，所有设计人员都要对关联性进行总结，解决对称关联性方面隐藏的问题。在BIM技术应用之后，在3D模型中，能够直接展示出对称关联和不对称关联，大大减少了工作量。通常，一个建筑结构都要进行防地震、防台风等方面的考虑，国家也有相应标准对建筑进行考核。传统的结构性能分析都要大量工程人员进行，并且需要投入的配套设施耗资大、时间长，并且不能很好的保证误差在合理范围内，这会直接导致项目不能如期进行。
建筑设计人员还能够对工程数据进行共享，为行业做出贡献。对建筑工程项目中间数据文件进行保存，可以让不在同一个地区的设计人员参考相关信息，另外，还可以建立中性数据库，上传该建筑工程项目每个专业的数据信息，不同专业的工作人员可以共享这些数据。
2.4 在大型建筑工程项目中的应用
我国在设计国家会展中心时，室内室外展示面积巨大，工程量非常大，各种设计结构十分复杂，依靠CAD二维绘图根本无法及时完成任务。因此，设计部门开始考虑使用BIM技术，首先对会展中心主体部分进行3D建模，然后将主体部分与其他各个专业分别建好的模型进行对接，在得到的完整模型中进行排查隐患，查找问题，确认方案是否可行，直到最后施工完成，未出现结构方面的问题。BIM技术能够很好地较少返工现象，缩短工期，
3. 在一些高层建筑施工中的应用
随着我国城市建筑的高层化，对于高层建筑的施工安全就有了更高的要求，为我国的经济建设提供了更好的保障。随着建筑基地规模的增大以及建筑楼层的高度不断增加，越来越多的人开始关注建筑施工安全管理问题，对建筑施工安全问题越来越重视。建筑施工安全管理最重要的就是要在施工前确认一下施工现场可能会出现的安全隐患，对可能造成危险的危险点进行排查，减少可能造成安全事故的因素，并对此作出相应的调整，做好预防措施。BIM技术是基于三维数字技术构建的高层建筑施工的安全管理方案，对于BIM技术在高层建筑施工上的应用可以很好的保证高层建筑施工的安全以及施工过程的顺利进行，可以对施工现场进行必要的模拟，并计算出存在的隐患，因此在高层建筑的施工过程中使用BIM技术就显得非常有必要了。
3.1 使用BIM技术对真实施工环境进行模拟
由于高层建筑的施工面积比较大，投入的资金比较多，因此高层建筑的施工安全问题就显得更加的重要。BIM技术是一种集合各种建筑工程信息于一身的利用三维数字信息技术来完成数据模型搭建的核心技术利用BIM技术可以极大的提高相关工作人员额工作效率和完成质量。BIM完全模型的搭建是综合高层建筑施工现场的各种数据，例如施工进度、造价成本、投入资源以及施工人员等等各种因素的多种考虑而建成的数据模型，其在安全管理上有着不可替代的作用。BIM技术在施工现场的众多专业内容的安排，以及工作交叉搭配都发挥着不可忽视的作用，利用BIM技术对高层建筑施工现场的环境进行模拟，对施工工具的规划布置以及材料的摆放都有着一定的参考意义，通过数据的模拟能够更好的发现安全问题，并且从中可以寻找到最好的解决方案。
3.2 在建筑工程设计中应用
在进行高层建筑的建造施工开始之前都会需要一定的图纸和设计方案的，由于这些图纸和方案的专业性很强，因此，在对这些图纸的正确性判断上除了这方面的专家，其他的制作人员都不太懂，然而他们对于高层建筑的建造意见也无法很好的表达出来，在建筑的建设过程中出现的安全隐患也无法及时的传达到图纸制造者的受众，因此有必要利用BIM技术对设计方案和图纸进行安全审查，形成三维的立体图形，使得每个人都能看得懂，在安全隐患预防上都能献计献策。
3.3 安全识别系统
传统的安全管理系统都是在发生了事故之后才开始重视那些危险点的存在，开始采取相应的措施也是在发生了建筑建造安全事故之后才有所行动的，这在很大程度上无法保障建筑工人的生命安全，极大的损害了施工企业的形象和经济效益。而利用BIM的安全识别系统，在三维立体模型中，通过有效的计算，形成模拟的操作过程，并对过程中可能出现的隐患进行模拟和排查，能够很大程度上的杜绝施工工人发生建筑事故，保证了人们生命财产的安全。如今基于BIM技术的安全识别系统已经受到了很多建筑单位的青睐，有望在未来在我国建筑工程中普及，尽最大的可能避免事故的发生。
3.4 施工空间规划
由于城市的建筑可用土地面积紧缺，所以建造高层建筑的施工基地也不会很大，然而在有限的场地上如何使得各个建设器材有条不絮的运行，提高整体的工作效率就是每个管理者头疼的问题，利用BIM技术，可以很好的模拟施工空间的大小，对整个高层建筑的施工空间规划，避免空中作业器材的互相冲突，使得各个部门之间的工作交接有条不絮的进行，这对于减少施工现场的事故发生概率，保障整体施工工人的合法利益就显得非常重要了。因此在当今城镇化加快的趋势之下，BIM技术能够很好的适应建筑面积紧缺的局面，提前做好相应的规划，保证建筑施工能够按照安全合理的方向进行。
3.5 协助制定安全管理措施
在传统的建筑安全管理中，管理者对于整个高层建筑施工过程规章制度的制定都是管理者在发现问题后，从自己的主观角度出发来制定相应的管理措施，这在很大程度上属于盲目管理和不稳定管理的一类，使得整个管理杂乱无章。BIM技术的运用可以很好的解决这个问题，通过各种隐患的分析，从SOPS中提取出有效的信息，并将这些信息当做重要的参考对象，从而制定出科学合理的安全管理制度。这对于我国不断加大对建筑工程安全管理是至关重要的，要想在实际中做好工作，就必须要足够重视建筑工程的安全管理措施，以此来对施工环节进行合理约束。
3.6 进行安全评估
传统的高层建筑的安全评估都是建筑专家通过合理的计算和自己的主观判断，来讲建筑的安全等级进行划分，并对此需要的安全对策也进行等级划分，可是这样的安全评估缺少客观的判断，在很多方面存在漏洞，往往这些漏洞都会带来严重的后果，造成人员和物资的巨大损失。BIM技术的运用，是在模拟施工之后，利用有效的模糊数学的计算面对整个安全等级进行科学的划分没从每个一个小小的细节开始评定，到最后整个工程的安全等级评估都可以计算的十分准确。BIM技术给高层建筑的安全评估带来了最科学的评估结果，使得现场的施工更加的从容自如。
3.7 进行施工安全监控
施工现场的安全监控是一件对于高层建筑建造及其重要的一项工作，传统的施工安全监控中可能存在着审计漏洞、系统故障以及无法识别造作违规等现象，因此给整个施工安全带来的影响及其不利。为了改善这些情况，就可以合理使用BIM技术，使得整个施工现场在信息技术的支持下，变得可视化管理，极大的提高了安全监控效果，对于出现问题的处理也就变得更加的及时迅速，提高整个工程的工作效率。
4. 结语
因此可以看出BIM技术可以在建筑工程项目中发挥重大的作用，能够减少成本投入，加快工作效率，减小工作量，同时精确性也得到了提升。但这也对建筑工程项目中人员的专业能力提出了更高要求，不过相对于企业能够获得的更大效益，BIM技术在建筑工程项目中的应用还是利大于弊。
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论文作者:何旭兵
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/8
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