摘要：BIM技术主要指通过信息化技术与数字对整个建筑项目的前期规划、中期施工操作以及后期物业管理进行协调运行和管理的一系列方法。目前BIM技术的应用比较广泛，有着欣欣向荣的发展趋势。本文从大型建筑安装工程的BIM技术应用角度出发，列举了BIM技术应用的实际工程案例，以及对BIM技术在现阶段建筑工程中安装应用中存在的问题和发展趋势展开了研究分析。
关键词：BIM 建筑安装 工程实例 数字化应用
1 BIM概念
BIM技术主要是由计算机的三维模型组成的数据分析库，在整个施工与管理的阶段可以实时的体现项目执行情况，能够不断的更新数据信息并且在互联网上进行共享，管理人员能够及时准确的掌握项目动态，做出判断，缩短工程周期。BIM技术的应用需要很多类型的软件才能够进行，这些软件从开始的设计指导到最后管理运营贯穿着整个项目，不同的软件对应着不同的施工阶段，这些软件主要有：BIM建模软件、BIM分析造价软件、BIM分析机电软件、BIM撞击检测软件、BIM综合分析日照软件、MEP以及分析结构软件等等。
2 BIM技术应用现状
BIM技术起源于美国，之后又在很多西方国家与亚洲的很多发达国家中发展迅猛。BIM技术在美国应用的非常普遍，在十年前已经颁布了针对BIM技术应用的国家标准，对这项技术的应用有了规范的模板，所有政府相关项目一律要求所有的阶段都有采用BIM技术。早在二十世纪末期，日本也开发了很多BIM软件，他们的软件也在很多的建筑项目中有所体现。我们国家的港台地区对BIM技术的应用已经到了很稳定的阶段。香港房屋公署2014年出台规则：政府投入的项目一律要应用BIM技术。我们国家引进BIM技术理论是在世纪初期的2002年。现在，像天津地区万达中心、北京地区中国尊、云南地区的云南某商务能源中心与云南中心等很多项目都投入了BIM技术的管理。很多投资方与港台投资者在进行招标前就明确提出在项目内要采用BIM技术进行操作。同一阶段，大陆的一些研究机构和企业也进行了BIM技术研究的工作，像清华大学、中国建筑与云南建工等科研机构都在着手BIM的科研项目，而且还取得了不错效果。
3 BIM技术针对建筑工程方面的应用优势
3.1可视性
BIM技术用于建筑工程的安全管理，能够通过可视化的立体模型，实时观察建筑工程建设现场的工程进度与建筑任务执行情况，其数字化模型跟现实中施工工作的实施情况是等比的，因而工程项目的安全管理人员，就能够实现无需亲临现场，而通过模型观察掌握建筑施工作业的一举一动，通过可视化的立体模型来监督控制施工现场的各项活动，并及时通过模型反馈的信息，了解到现场施工作业过程中出现的很多问题，从而更好的帮助管理者发现安全问题，采取手段实施安全管控，提高了施工安全管理工作的全面性与管理效率。
3.2模拟化
BIM技术用于施工安全管理，能够通过数字化模型对施工现场的地质环境、作业工序、建筑任务计划的实施情况等给予等比的模拟，通过将建筑施工现场的情况给予模拟，让管理人员能够通过对模型的观察而掌握现场的各个方面信息数据，从而实施针对性的管理工作。BIM技术所具有的对建筑施工结构的模拟，还能够通过计算机透视模式呈现建筑的内部信息，从而拥有比现场观察更为精微的建筑信息呈现优势，其在模拟建筑现场实务方面能够起到比管理人员亲临现场采集信息相比，获取更为丰富有用的建筑信息。
3.3优化性
BIM技术用于建筑安全管理，能够将建筑的各种资料数据进行实时地运算和处理，通过就一些建筑材质给予资料录入，能够通过运算得出其理论成本或力学物理性质，并且能够在模型中模拟如果进行施工作业的调整改动，相关部位在成本与受力情况，物理性质上会达到的理论值，从而大大提高了安全管理工作的质量与效率，使得建筑施工的安全管理更具严密性与预见性，能够让管理人员更好地采取措施进行安全问题的决策与处理。
4建筑信息模型BIM技术在建筑安装工程中的运用
建筑信息模型BIM技术与建筑工程管理理论精益建造两者是协同应用在建筑安装工程中，它们两者间共同应用比只用一种在建筑工程中所带来的利润要多的多，因此研究两者间的交互作用是很有意义的。其中，精益建造对于BIM的影响侧重于三个方面，包括有并行工程、可视化管理、多反减少变化。在进行建筑施工实施方案设计阶段，可通过运用并行工程、减少变化、可视化管理等原则来运行BIM技术，以便实现BIM技术效益的最大化；而BIM技术对于精益建造的影响是偏向于模型整合以及模型的功能分析、项目信息的在线和即时通讯、４Ｄ可视化进度管理等方面。BIM技术能从许多方面给于精益建造帮助，以实现项目价值的最大化，尽可能的符合业主的要求。在建筑项目的整个生命周期中，BIM技术对其的解决方案可采用图1显示。BIM作为建筑信息模型，是对建筑项目的物理以及功能方面的数字体现，模型即是其表现形式，BIM技术集成应用平台即是其采用的工具，协同合作即是其重点，对于建筑行业而言，BIM技术使得其运作方式有了翻天覆地的变化，这给建筑行业带来了革命性的进步。对于建筑安装工程而言，采用BIM技术为载体，主要有四个方面的作用，分别是降低建造成本、提高建筑质量、提升项目生产效率、缩短工期等。
4.1在建筑安装施工专业教学时，通过BIM技术中的三维建模，能辅助教学
学习建筑安装施工专业，需要面对三个难点，第一，有关的专业知识很复杂；第二，采用的２Ｄ图纸不够直观，学生很难理解；第三，需要有很强的实践操作能力。采用BIM技术就很好的解决了这些问题，其将２Ｄ图纸改为BIM模型，通过运用三维建模，将知识教授给学生的时候，能帮助学生直观准确的看懂图纸，确保知识传达无误，另外也会激发学生学习的激情以及兴趣，能满足当代学子们的学习以及思维习惯，这是该专业比较好的辅助教学工具。
4.2由于BIM的三维建模是可视化操作，使得其更为形象直观
由于BIM采用三维建模，所以其最显著的优点就是三维可视化，完好的BIM模型是能被当作可视化开发的根本，这将极大提升三维效果的精确度，以及提升三维效果的高效率，这给业主带来更为直观的宣传展示，让业主能简单直观的了解建筑项目，以提高建筑公司中标的概率。
4.3采用BIM技术，还能更快速算量，使得精度更好的提高
通过对BIM技术的运用，我们能创建７D关联数据库，将传统算量软件的功能进行有效的整合，使之能更高效准确的算出项目工程的实物量，提高项目施工预算的精准度和高效率。因为BIM数据库的数据粒度已经是构件级，这就能高效极快的提供建筑项目管理需要的各类数据信息，更大的加快建筑安装施工管理效率．
4.4采用BIM技术能提高计划制定的精确度，降低浪费
建筑施工公司进行管理时，很难达成精细化管理，最重要的原因是因为工程数量过于繁杂，过于庞大，这个处理过程很困难，不能高效快速的获得支持项目资源计划．但是，采用BIM技术就能使公司能快速高效准确地得到工程的基础数据，这为建筑公司在制定精确的人才计划时，提供了很好的数据支持，有效的降低了仓储、资源和物流环节的浪费，为达成限额领料、控制消耗方面提供了有效的技术支持。
4.5采用BIM技术，能对数据进行有效多算对比，有效管控
数据是建筑项目管理的根本，对其准确、及时地取得是建筑项目管理的中心．BIM的数据库能实现在任意时间点迅速提取工程的基础数据，在经过对计划、合同以及施工过程中的分项单价、分项合价以及实物消耗量等相关数据进行多算对比，即可快速高效地核算出该项目的运营管理是否有利润，在资源消耗量方面是否控制在合理范围，进货分包单价是否在可控范围内等问题，以达成对项目的成本风险实现有效管控．
4.6采用BIM技术，能实现虚拟施工，有效协同
将BIM的三维可视化技术与时间维度相结合，即可模拟施工，能实时地迅速直观地把施工计划跟实际施工进程做比较，施工方、业主方对施工项目实现协同管理以及高效的沟通，同时能清晰的知道建筑工程项目存在的各方面问题以及有关情况。将BIM技术与建筑施工方案进行有效地结合、对建筑施工情况进行仿真模拟，和对施工现场进行视频监测，将极大的避免项目施工过程中出现建筑质量问题和安全问题，最终实现返工和整改的减少。
4.7采用BIM技术，进行碰撞检查，将减少返工
在建筑项目的前期，通过BIM技术中的三维技术对建筑项目进行碰撞检查，可以对建筑项目的工程设计进行优化，对管线排布方案进行优化，以降低在建筑项目施工时出现的错误率以及返工率。建筑施工人员还能通过优化后的三维管线方案，对建筑施工项目实现交底，对施工进行模拟，以实现建筑施工项目的质量。
4.8采用BIM技术，能对施工项目进行冲突调用，决策支持
BIM的数据库拥有能计量的优点，绝大多数与建筑项目工程有关的数据信息能为建筑项目工程提供很好的后台支持。BIM项目的基础数据库能将各个管理部门间实现共享以及协同，建筑项目工程的数据信息量将依据构件类型、时空维度等做汇总、拆分以及做对比分析等，确保建筑项目工程的基础数据，这对公司领导层在进行进度管理、费用管理、工程造价、项目群管理以及质量管理等方面进行决策时，能提供有效的依据．
图1 建筑安装工程整个过程的BIM应用解决方案
5.实例分析
云南某商务中心区（一期）区域供能能源中心与配套工程。地面下的20万平方米建筑成绿色低碳环保的示范区域，地面上建筑170万平方米，分为南北两个区域，分别建立两套能源中心与配套的供给管线，将能源合理分配，在项目内供给冷热空调，水电、天然气保障居民的生活需求。这个项目可操作的活动空间窄小并且施工周期短，需要配备的设备系统又多，设备间的关系还很繁杂，管道分布密集。为了按时保质的完工工程，研究决定采用BIM技术。初期，我们在计算机上进行软件建模，像下图1、2所展示的。对各分类一一建立模型，之后在利用软件将这些模型进行连接，得到一个整体的模型。最后在利用BIM软件做管线的撞击测试。BIM优势体现在设计进行深化的时期，我们利用撞击测试功能，把各种专业的模型进行连接撞击，通过测试发现各种管线是不是有撞击点，对分布效果的观察更直接，设计者可以根据模型及时的对管线进行调整位置，简化了工作流程，加快了工作进度。预制加工时期，我们在设计深化的基础上把建立好的BIM模型导入到auto软件中，采用数据转化、分类标识以及机械设计的方式又把BIM模型演变成了预制加工的设计图纸，更有利于加工企业的参考。不仅保障了管道的高品质，更是缩短了管道制作的流程。施工的过程中，因为有了之前的检测参数、管线综合、勘察现场和装机测试的基础，BIM技术同样起到了很好的效果。最终在规定时间内高质量的完成了项目，得到了各相关部门与居民的认可。现在我们单位正在施工的云南中心项目同样也是在应用BIM技术操作。
6结束语
很多项目表明：“模块化科学施工是以后工程项目建设的主要方式”。工程想要模块化科学施工最核心的两各环节就是预制与安装，而BIM技术在预制安装方面有着强大的功能。
我们高兴的看到行业内对BIM技术在应用方面的效果有了普遍认同，很多单位都发现这将是建筑业改革的一个方向，建立了数字化的管理方式，对整个行业有着很大的促进作用。推广BIM技术不仅可以提高整个行业的施工管理的水平，还让参与的企业有一个改革创新的发展机遇。BIM技术在我们国家大陆地区应用时间比较短，不够成熟，需要各部门一起努力在广度与深度上进行拓展：（1）国家应该大力支出与传播，设立项目研究基金，利于研究人员进行科研。（2）地方政府及相关管理单位带头拟定管理规范，让技术操作标准有据可依。（3）行业协会凭借在行业内的影响力，起到榜样的作用，积极推广。（4）有实力的机构应该起到引导领袖的表率作用，积极深化研究BIM技术。
图3 建筑构件剖面示意
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论文作者:张文东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/9
标签：技术论文; 建筑论文; 项目论文; 模型论文; 工程论文; 数据论文; 软件论文; 《建筑学研究前沿》2018年第17期论文;