马征 贺锋
军事科学院国防工程研究院 北京市 100850
摘要:在科学技术快速发展的今天，BIM技术在建筑领域的多个环节中都得到了广泛的应用。通过BIM技术的应用一方面可以提升建筑设计方案的可行性和实施性，另一方面也为建筑工程算量、施工模拟以及三维碰撞等工作的开展创造了良好的条件。但是近年来，随着城市化建设进程的不断加快，对建筑工程要求也在不断的提高，同时建筑结构也越来越复杂，而这就在无形中增加了建筑施工的难度，因此必须加大对BIM技术在建筑工程中应用的重视和研究力度。文章对BIM技术在建筑设计、项目施工以及管理中的应用进行一定的阐述。
关键词:BIM技术；建筑设计；项目施工；管理；应用
一、BIM技术
1975年，ChuckEastman教授创建关于BIM（BuildingInformationModeling）理念，并受到各行业学者的高度重视。近年来BIM技术在计算机辅助建筑设计领域出现的新技术，它是基于建筑工程项‘目的各项相关信息数据所建立的完整、高度集成的建筑信息化模型。其包含的数据库信息在建筑全过程中能够动态变化调整，并可以及时准确的调用系统数据库中的数据，从而加快决策进度提高决策质量和项目质量，降低项目成本，增加项目利润。其最终目的是使整个工程项目在设计、施工和使用等各个阶段都能够有效地实现建资源计划、控制资金风险、节省能源、节约成本、降低污染和提高效率从真正意义上实现工程项目的全生命周期管理。
二、建筑设计中对BIM技术的应用
2.1协同设计
现代建筑发展中，呈现出复杂化的趋势，进行建筑设计中，也表现为多学科交叉与合作的趋势，因此协同设计在建筑设计中的应用成为必然。但是，在传统的CAD时代，在进行协同设计的时候，往往缺少统一操作的技术平台，仅有为数不多的软件能够实现不同专业之间少量数据的船体和交流，软件的集成度较低，对多数设计过程中出现的多专业协调问题还无法解决。随着BIM技术的应用，建筑设计也从传统的二维时代进入到三维时代，对各专业的交叉协同可利用三维集成设计模型，在同一个模型内进行操作。如建筑设计实现三维实体模型的生产，模型信息可有结构设计专业提取分析，对结构进行计算，而设备专业对暖通负荷进行分析。通过中间模型处理器，不同专业人员对建筑模型可针对性进行创建、注释及修改等操作，实现快速的信息更新及传递，对各专业间信息交流不畅的问题进行解决。
2.2效果图与动画展示
BIM技术条件下，其建模功能强大，同时还兼具动画、渲染等技术，在该技术的应用下，对抽象的、专业的二维建筑进行更加直观的、通俗化的三维描述，从而使建筑设计的功能与项目能够被非专业人员了解和明确。如果建筑设计图需要进行更改，BIM技术也提供了最短时间内的修改操作。此外，与一些专业效果图制作及专业动画设计软件相比，BIM技术本身的成本也比较低。
2.3设计图纸可施工性的加强
在传统的设计模式中，各专业（建筑、结构、暖通、机械、电气、通信、消防等）之间经常出现矛盾和冲突，并且难以协调和避免。而利用BIM模型，可以对建设项目的各系统进行空间协调，大大缩短设计时间、减少设计错误与漏洞，从而有效消除碰撞与冲突。通常，大多建设项目的设计与施工人员之间交流相对较少并且设计人员普遍缺乏施工经验设计中往往不考虑实施施工的难易性，这便容易导致施工难度大大增加，使得施工人员难以按照设计图纸进行施工。BIM技术则可以提供强大的可协调性交流平台，加强设计与施工之间的交流，让施工人员提前参与到设计阶段，改变传统的设计模式使得设计图纸的实际可施工性得到加强。
三、项目施工中对BIM技术的应用
3.1三维碰撞检查
现阶段，三维碰撞试验中已经对BIM技术广泛进行了应用，很多软件也都具有该功能。主要针对BIM可视化技术进行应用，在建筑工程开工前，设计人员与使用人员能够对管线、土建及工艺设备等完成综合碰撞检查。使施工过程中的软碰撞与硬碰撞彻底消除，工程设计得到优化，施工过程中的疏漏与错误大大减少，对管线排布与净空方案进行了优化。
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3.2算量技术
构件信息在BIM技术中属于可运算的信息，对模型中多种构件可利用该信息实现计算机的自动识别，对构件数量可利用模型内嵌的物理信息及几何信息进行统计。BIM模型很好的取代了传统的设计图纸，设计完成后可直接生成建筑施工需要的不同材料名称、尺寸及数量等数据信息，如果设计方案发生变更，通过BIM技术能够在相关材料明细表中国自动进行变更，确保设计与信息的一致性。
3.3虚拟建造
虚拟建造技术是实现概念设计的有效手段，其是利用虚拟现实技术在可视化方面的强大优势以及可交互式功能，对建筑物的外观、环境功能、施工等方面进行交互的建模与分析。要求虚拟建造的模型能够反映物理原型的特性。用户应能从不同的角度，以不同的比例观察虚拟模型，通过操纵原型对建筑物的功能进行定性的判断。采用BIM技术可以很好的达到上述功能和要求，能够利用BIM建立虚拟建筑模型，进行施工方法试验、施工过程模拟及施工方案优化，达到“先试后建”的目的，可以排除施工过程中的错误及风险、对比分析不同施工方案的可行性、实现虚拟环境下的施工周期管理。
3.44D施工模拟
施工进度是整个施工过程中的重要控制内容，进度计划、资源安排、技术力量、方案、天气情况、建材运输等都是影响施工进度的关键因素。然而，实际实施情况往往与制定的进度计划偏差较大，并且随着进展，进度滞后的情况将逐步累积。如果冲突不能得到及时处理和修正，矛盾将被不断扩大，甚至影响工程质量和施工安全。采用BIM技术，可以实现4D施工模拟，该技术将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相结合，并与施工资源与场地布置信息集成一体，以时间为维度，建立4D施工信息模型。通过4D施工模拟，可以直观地体现施工的界面、顺序，从而使总承包更容易与各专业施工分包进行施工协调和管理，将四维施工模拟与施工组织方案相结合，可以使设备材料进场、劳动力配置、机械排班等各项工作安排的更加经济合理，也能避免工程质量和施工安全等问题。
四、BIM技术在建筑项目管理中的应用
4.1数据共享、管理
针对系统复杂、结构繁琐、功能需求量大的建筑项目，其数据共享和管理的开展，能够实现各部门监督间的有效衔接。以BIM技术为基准的工程项目管理工作，可通过交流平台的搭建，实现业主和监理单位、承建单位、施工单位与供应商间的数据共享。利用数据共享和协调管理的方式，可在保证各方有效沟通的前提下，促进工程项目管理工作的顺利进行。另外，BIM技术的应用，还可起测绘任务量缩减的目的，即将粗放型、分散型施工模式予以模块化/集成化整合，从而避免施工场地小和施工质量不易控制问题的发生。
4.2精细化管理
BIM技术属于工程项目信息源泉，其不仅可将基础数据实现自动化、智能化和信息化的转变，还可优化传统工程数据处理及存储格局，从而落实建筑工程精细化管理的意义。以BIM技术为核心的建筑工程数据，能够为工程决策、成本控制提供精准化数据，无论是预算和采购、管理及资料人员，还是技术者，均可利用BIM后台、信息终端切入的方式，做好信息记录/交换工作，从而真正意义上确保数据及时更新和精准核对、调用功能的强化。
结束语：
当前局势下，建筑业市场竞争尤为严峻，若要有效保障建筑质量和企业效益，应对BIM技术予以全面利用，即通过对BIM技术特性及功能的分析，以实际施工项目为前提，对其进行合理运用，从而为后续建筑工程整体管理工作的开展奠定有利基础。
参考文献：
[1]程志钢.建筑施工管理中BIM技术的应用[J].科技资讯,2016,19(14):56+125.
[2]刘占省,赵明,徐瑞龙.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].建筑技术开发,2013,40(3):65-71.
[3]卢松波.BIM技术在建筑设计中的应用探讨[J].硅谷，2015，04：113+111.
[4]沈坚.BIM技术在钢结构施工及风险管理中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2016,47(8):738-741.
论文作者:马征,贺锋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/25
标签：技术论文; 模型论文; 建筑论文; 建筑设计论文; 信息论文; 数据论文; 项目论文; 《防护工程》2018年第15期论文;