摘要：BIM技术简单来说就是利用科学化的方式进行工程设计，合理有效的应用BIM技术，保证了建筑设计施工管理的科学合理，不同于传统的建筑工程设计，BIM技术应用的范围非常广泛，不过在目前的建筑工程施工管理没有有效的和BIM技术相结合，提高建筑设计的施工水平主要研究BIM技术在其中的应用。
关键词：BIM；建筑设计；施工管理；一体化；应用
一、BIM技术
1、BIM技术的内容
BIM技术作为当今时代最先进的建筑设计模型，分析相关建筑设计中的各种数据，将有关的信息进行科学合理化整合。通过先进的三维技术形成工程数据模型，以目前的计算机技术为基础，研究建设设计施工过程中的模型，确保整个设计施工的合理性。BIM技术和目前的建筑施工技术有很大的联系，合理的使用BIM技术可以有效的提高工程施工的效率，使工程管理更加的科学化。
2、BIM技术的特点
目前阶段的建筑设计施工中，BIM技术是一种新兴的不同于传统技术。传统的工程中多为二维设计，而BIM技术运用的三维设计技术。三维设计技术是目前科学技术发展的成果，将三维和智能融合。建筑设计施工的过程中合理有效的利用三维智能技术可以提高建筑设计的科学性，降低了建筑设计中存在的误差，提高了对建设设计施工管理的效率，加速了当前建筑设计行业的发展。
二、BIM技术的应用优势
1、可视化
传统的建筑工程设计和施工阶段，大多依靠CAD等二维技术，只能展现建筑工程设计内容的平面图和剖面图，针对一些复杂的施工区域，就必须结合施工内容，对其进行细致拆分，相关施工人员才能看到结构图中的细微内容。不仅不利于建筑工程的正常施工，严重影响施工效率，而且还很容易造成返工，增加了施工的工作量。BIM技术通过三维立体数字模型的建立，解决了传统CAD等二维建筑设计图纸的不足，实现了建筑设计的全方位、立体化的展示，建筑设计内容更加严谨，为提高建筑施工质量提供了有力的技术支持。
2、三维碰撞
在建筑工程现场施工管理过程中，BIM技术最直观且最有效的应用优势就是三维碰撞检测技术。通过该项技术，可以实现对建筑施工过程中可能存在各种碰撞情况进行模拟，有助于优化工程的施工结构，避免施工过程中出现质量问题，导致返工的出现，极大的推动了建筑施工智能化的发展。
3、协调化
传统的建筑工程设计过程中，主要以设计人员为主，施工方、业主以及监理人员的参与度较低，且相互之间的信息沟通较少，导致建筑工程的设计和施工存在差异，给施工人员的正常施工制造了巨大的困难。利用BIM技术，参与建筑工程设计和施工管理的各方人员均可以实现信息的实时共享，降低了重要信息的遗漏，提高了建筑工程的协作效率。
4、成本管理
在建筑工程施工成本方面，BIM技术的应用主要体现在以下两个方面：
（1）物资管理系统：BIM技术通过建立建筑工程的基础数据管理平台，对工程的施工量进行了精准的预测和计算，帮助相关采购部门，可以更加精确的掌握各种材料的需求量，避免了材料超额采购，造成资源浪费、成本增加等问题的发生。
（2）商务成本管理：在建筑施工过程中，利用BIM系统可以对比当前的工程成本和计划成本，从中找出成本超支的具体明细和原因，帮助相关管理人员更好的对施工工序和流程进行优化，提高了建筑工程的成本管理水平，进一步的降低了建筑工程的整体成本支出。
5、模拟安装
BIM技术还具有模拟安装的功能，对于建筑工程施工而言，通过模拟安装功能的应用，可以提高建筑工程的管线排布水平，尤其是对于吊顶区域等高难度、高标准的施工区域，通过BIM技术的应用，不仅降低了施工的难度，加快了施工进度，而且还减少了资源的浪费，降低了工程的建设成本。
6、施工现场管理
（1）施工质量：利用BIM技术可以帮助施工管理人员准确的获得施工现场的相关参数信息，通过对这些数据的分析处理，有助于发现施工质量问题，便于及时进行纠正，提高建筑施工现场管理的水平。
（2）施工进度：在BIM系统中，通过施工计划的导入，可以选取某个节点，实现施工计划进度与实际进度的对比，可以帮助相关工作者更直观的掌握导致施工进度延迟或者超前的具体原因，以便于相关管理人员采取有效的施工组织和计划，确保整个建筑工程的施工进度控制在合理范围内。
三、实例分析BIM在建筑设计施工管理一体化中的应用
以某市的体育场建筑工程项目为例，本建筑工程建筑总面积约为20.5万m2，主要承接大型体育竞赛、演唱会等文体项目，可以同时满足4.5万人的观看需求。在本工程结构设计过程中，计划采用索承网格结构，为了有效的提高索承网格结构的设计合理性，确保整个工程的施工质量，本工程引入了BIM技术，实现了整个工程的设计施工管理一体化。
1、三维结构模型搭建
结合本工程的实际情况，利用Revit软件的结构分析模型，创建本建筑工程项目的三维结构模型。由于本工程属于复杂索承网格结构，因此在采用BIM技术进行结构模型建立过程中，是严格按照基本构件、梁、结构柱等基本元素来完成的。相比较传统的二维设计结构，采用BIM技术之后，首选结合本工程的建筑模型建立与之相关的物理模型，然后在对分析模型进行建立，添加相关的参数和属性，便于为整个工程的建设提供依据。
2、对施工的深化设计
本体育场项目采用的钢结构模型本身具有结构复杂，预应力节点较多等特点，给工程的施工提出了更高的要求。如果仍采用传统的二维施工图纸，势必影响整个工程的施工质量，增加了施工的难度。因此，本工程引入了BIM技术，利用三维结构模型当中各构件的性能参数，对施工的工序进行了优化设计，同时还利用碰撞检查技术，对设计过程中部分钢结构连接处的预应力节点偏差问题进行了全面的检查，利用族文件，有效的完成了包括索夹族、索头族以及钢结构复杂节点族等族文件的创建，如图1所示。
图1 部分节点族的创建示意图
本工程的预应力是借助索夹节点来完成整个结构体系的传递的，所以索夹节点的施工质量决定了整个工程的预应力施工质量。结合本工程的实际情况，为了确保索夹节点的安全性，需要对钢拉索索力进行二次验算，即将已经建好的环索索夹模型导入ANSYS有限元软件，通过系统的弹塑性分析，以确保实际的模型与系统分析模型数据的一致性。
3、模拟安装
利用BIM技术的模拟安装功能，对本工程钢结构的具体安装施工进行了4D动态模拟，从中找出存在的问题，并采取有效的技术措施进行优化。在此过程中，主要是利用Navisworks软件对施工过程进行模拟，如图2所示，通过添加施工相关的时间、空间等信息，已达到优化施工组织，缩短施工周期，降低施工成本等目的。
图2 本工程利用Navisworks模拟施工技术路线示意图
4、施工质量的管理应用
在施工质量管理过程中，利用BIM技术重点对部分关键节点的钢结构安装进行了管理。具体措施如下：
（1）关键构件的质量控制：利用BIM技术，将本工程施工相关的关键构件与加工厂的实物进行对比，确保关键构件的制造质量、各项性能参数均满足本工程的设计要求，对于存在差异的构件，不能应用于工程施工。
（2）关键节点安装质量控制：对于本体育场项目的预应力关键节点，在安装施工过程中，利用了BIM三维模型、BIM施工模拟动画等多种方式，指导相关技术人员按照设计要求完成安装工作，有效的控制了关键节点的安装质量。
结束语
综上所述，随着人们生活水平的提高，对建筑的要求也越来越高。BIM技术的应用，进一步的优化了建筑的设计和施工流程，提高了相关工作者工作质量，推动了建筑行业的快速发展。但是当前BIM技术在实际应用过程中，仍存在诸多不足，需要相关工作者深入研究，不断创新，积极推广和应用BIM技术，推动建筑设计施工管理一体化的发展。
参考文献
[1]李志刚. BIM在我国建筑设计施工管理一体化中的应用与展望[J].城市建筑，2013（22）：233-234.
[2]陈涛. BIM在建筑设计施工管理一体化中的应用与展望[J].城市建设理论研究：电子版，2017（16）：100-101.
论文作者:章俊君
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
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