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摘要：随着信息技术的不断发展，促使建筑行业也需要不断进步，以高科技技术发展自身。BIM技术即为建筑行业高新发展的体现，我国BIM技术在建筑行业的有效应用并取得了一定成果的基础上，为我国以后的建筑发展道路指明了前景目标。做好人才培养工作，规范专业平台，实现精细的管理效益，结合以BIM技术等新兴技术对建筑行业进行更高更远的拓展。
关键词：BIM；施工阶段；应用
引言：建筑信息模型BIM（Building Information Modeling），是以建筑工程项目的各种相关的信息数据作为模型的基础，建立三维数字化的建筑模型的理念和工具。如今在中国国内的建筑市场中，BIM技术在设计阶段的应用较为成熟，而在施工阶段的应用还仅处于起步阶段。本文拟就BIM技术在施工阶段的应用进行进一步的探讨，并对BIM技术在中国的应用现状及障碍进行初步探究。目前我国的建筑业对BIM应用的技术路线存在的最普遍的问题即是设计与施工分离严重导致的BIM模型建设重复性高，项目全寿命周期统筹管理不足，使BIM技术的价值发挥不足。
一、BIM技术背景介绍
BIM概念及建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM），在20世纪70年代，最早由美国查克?伊斯曼（Chuck Eastman）博士提出，其为建筑计算机模拟系统（Building Description System），BIM作为一种新型的工作模式，在工作中BIM将数据转化为信息，通过共有平台将信息共享给项目参与者，协同建设项目工作。
BIM技术对比传统的CAD技术而言，BIM技术不仅具备CAD相关的基础参数，同时还兼备其他的功能，CAD在处理繁琐的大数据时，一般只作为二维数据处理工具，其涉及到的项目组织机构多、各专业协调能力差，参数不直观，信息交互效率低，对统计的难度大，在成本预算上，涉及到的项目计算量多，结果波动前后差别过多。而对比BIM技术，其兼具直观性，数据可视化，能多专业协同工作，数据查询准确快捷。
二、建筑设计中BIM技术的应用分析
1、组成部分
建筑施工设计包含太多复杂的部分，主题施工设计、水电暖安装等等。专业设计文件一般都包含设计图、图纸目录以及主要设备表等。在设计中还会涉及到大样、剖面、系统图等；文章将重点放置在绘制软件设计中，建筑工程模型建设，模型的外形精确度一般都是基于绘制软件处理中得出的。
2、协同设计
在BIM核心建模软件Revit中，协同设计有两种模式：使用链接文件进行模型整合；通过Revit中的协作功能在网络上进行协作设计。在设计项目中，我们进行了协同设计的尝试，使用的是第一种协作模式：使用链接文件进行模型整合，将整体模型分成几个组成部分，分给不同设计人员来建模，再将模型通过链接的方式进行整合。该项目通过文件链接的方法进行设计协作的模型，在此项目中将整体模型分为八个部分：一层给排水模型、一层暖通模型、二层给排水模型、二层暖通模型、幕墙系统模型、墙门窗模型、场地模型以及结构模型，通过不同的设计师进行设计，产生各部分的模型文件，然后通过链接的方式组合到一个模型中. 随着建筑工程复杂性的增加，跨学科的合作成为建筑设计的趋势。在二维CAD时代，协作设计缺少一个统一的技术平台，但建筑信息模型为传统建筑工种提供了一个良好的技术协作平台，如结构工程师改变柱的尺寸时，建筑模型中的柱也会立即更新，而且建筑信息模型还为不同的生产部门，甚至管理部门提供了一个良好的协作平台。
3、方案设计
方案设计阶段，主要是基于业主设计需求作为工作出发点，了解其他的专业工程实际情况，尤其是建筑工程、结构工程、设备工程，能够为了更好的调整方案提供借鉴，在该过程中，还应该详细做好位置分析、机房面积分析以及主要管线通道分析等。方案设计对于开展工作有重要影响，因此一般都将设计文件将其当成设计说明书，一般情况之下不会提供专门的专业图纸。如果设计项目有新的改变，那么需要对应的专业图纸。当前建筑设计大环境中，建筑相关图纸只是很多构建在图纸上选择线条将其绘制出来，会尽量使用建模软件，做出效果明显的效果图，使得人们对建筑外观更加了解。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是这个过程中，会涉及到系统管线、构造形式问题，这些现实设计不能借助三维形式反映出来，需要专业人员基于平面图纸进行想象设计。选择这种方式，时常会出现图纸对应不上问题，而且不能准确的将建筑内部各个部件进行连接，BIM提供的是以后总可视化思路，使用BIM技术，可以使得设计师对模型设计更加精准，在设计更多阶段，保障设计效果。
三、BIM技术施工阶段的应用
3.1虚拟施工
简单地说，虚拟施工就是“先试后建”，在工程开始施工前，对建筑项目的设计方案进行检测分析，对项目施工方案进行模拟、分析与优化，从而发现施工中可能出现的问题，在施工前就采取预防措施，直到获得最佳的施工方案，从而指导真实的施工。虚拟施工是施工领域的新方法，它将三维模型用于模拟建造一个建筑工程项目，不仅考虑时间维，还考虑其他维数，如材料、机械、人力、空间、安全等，可以扩展到“N维”。
当前，建筑领域的可视化研究与应用有：三维（3D）建模技术或BIM技术，BIM技术主要集成了建筑项目本身的相关信息，属于静态信息，主要用于项目设计分析；四维技术是基于三维模型，引入时间因素，进行施工进度的可视化展示；五维技术是基于三维模型引入时间因素和资源（如成本、人员、材料）因素。
3.2虚拟施工的作用
虚拟施工本身不消耗施工资源，却又能事先看到并了解施工的过程和结果，可以大大降低管理成本和返工成本，减少风险，增强管理者对施工过程的控制能力。虚拟施工的作用主要是：
（1）分析与优化
虚拟施工技术可以在建筑工程的设计阶段，对建筑设计进行分析与优化，确保设计的可施工性。完善的设计方案是建筑项目顺利实施的前提和保证，建筑项目设计由建筑设计、结构设计、建筑设备设计等组成。通常，这三方面设计由各专业设计师完成。在施工过程中，这些设计将转变为集成在一起的建筑构件，结果是碰撞或冲突时常出现，如建筑设备与结构之间的冲突。这不仅会增加设计、施工返工成本，浪费资源，还会影响施工的进度。这也是建筑工程经常出现工期延迟的主要原因之一。
设计的不可施工性是项目设计的另一个主要问题。特别是对于复杂的建筑项目，经常出现设计的可施工性不强或不可行等问题，这将增加返工量，影响施工进度。造成不可施工性的主要原因，就是缺乏一个有效的协同工作及检测平台，即设计方、施工方在设计阶段不能有效地沟通与协作，同时在现有图纸上不能对设计方案进行有效的检测与分析。虚拟施工技术为此提供了一个有效的平台，可以用于设计冲突、可施工性的检测，以及多方沟通、分析。
采用虚拟施工技术也可以优化设计。首先，要建立相关建筑项目的3D设计模型，包括建筑、结构及建筑设备等；其次，基于建立的3D设计模型，可进行设计检测、协同修改。设计检测可根据需要设定相关参数，确定检测范围，从而检测设计冲突问题、可施工性问题。基于上述3D设计模型进行检测时，如果发现问题，例如设计冲突，即设备管线之间的碰撞，相关人员可以基于虚拟平台和3D设计模型及时进行分析与沟通，从而及时、有效地解决问题。设计检测可以在设计之初就开始，它是一个“设计-检测-设计”的循环过程，直到在施工前解决所有设计问题，进而消除设计错误和设计忽略，减少施工中的返工成本。现有技术下，基本可以实现检测、修改过程自动化操作，这样可以减少设计检测的时间。通过虚拟技术，设计检测已经成为设计优化、提高设计质量的一个重要手段，它能确保设计的可施工性，使施工过程顺利进行。
（2）先试后建
施工过程的顺利实施是在有效的施工方案指导下进行的。当前，施工方案的编制主要基于项目经理及项目组的经验。然而，面对越来越庞大且复杂的建筑工程项目，仅凭项目经理的经验来编制施工方案已显得力不从心。施工方案的可行性一直受到业界的关注，同时由于建筑项目的单一性和不可重复性，施工方案同样具有不可重复性，即不可能如制造业那样，同一生产方案可用于某产品的批量生产。通常是，当某个工程即将结束时，一套完善的施工方案才展现于面前，结果为时已晚。施工进度拖延、安全问题频频出现、返工率高、建造成本超支等已成为现有建筑工程项目的通病。因此，在施工开始前，制定完善的施工方案是十分必要的、重要的。在虚拟施工技术出现前，这些问题几乎找不到有效的解决方案。虚拟施工技术不仅可以测试和比较不同的施工方案，还可以优化施工方案。
（3）优化施工管理
为了解决施工过程中的相关问题，特别是复杂的项目工程，需要配备大量的管理人员，这大大增加了管理成本。通过上述施工过程再现，除了在施工开始之前可以建立一个完善的施工方案外，虚拟施工技术还可以清晰地展示整个施工过程。此模拟过程利用计算机硬件、软件以及各种传感器创造出一个融合视觉、听觉、触觉甚至嗅觉，让人身临其境的虚拟环境。操作者沉浸其中并与之交互作用，通过多种媒体对感官的刺激，获得对所需解决问题的清晰和直观的认识，虚拟建造提供了一个栩栩如生的“施工操作说明书”，可为分包商或工人进行开工前的培训，或为工人实际操作提供参考，从而减少实际操作失误。由于减少了实际施工中的问题，管理活动也得到简化，项目对管理人员的需求自然减少，或合并相关职位，或减少相关职位，进而管理成本将大大降低。
结束语
在目前BIM技术的投入与创效不能成正比的情况下，各企业仍不惜代价拿出极大的热情、人力和资金投入其中，原因就是各企业都看好BIM技术在未来推广普及的美好前景。各企业特别是行业内的龙头企业都想在施工领域的BIM技术推广应用中取得先机，具有话语权，这也意味着谁将在有限的建筑市场里更能取得无限先机。所以，BIM技术的发展一定程度关系着企业未来的生存和发展。
参考文献
[1]柳娟花，李艳妮.基于BIM的虚拟施工技术应用探究 2015.2
[2]张春霞.BIM技术在我国建筑行业的应用现状及发展障碍研究 2013.9
[3]马智亮.BIM技术及其在我国的应用问题和对策2011.7
论文作者:陈孝清
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/12
标签：模型论文; 建筑论文; 技术论文; 项目论文; 施工方案论文; 阶段论文; 图纸论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;