关键词：BIM技术；全生命周期；应用
1 研究背景
目前建筑业总体上是劳动密集型的传统产业，存在建设周期较长、资源消耗较高及生产效率、科技含量偏低等问题。建筑产业升级和高质量发展的根本途径是信息化和工业化深度融合。BIM技术是建筑产业信息化的关键性基础技术，它可以应用于项目策划、项目招标投标、工程造价、施工图设计、建筑施工、运营维护等建筑工程全生命周期，被广泛认为是21世纪建筑产业创新发展的关键技术，是建筑行业转型的关键。面对设计服务内容多样化、市场对建筑品质要求不断提高等诸多挑战，用BIM技术进行全过程精细化设计已是设计行业大势所趋。
2 BIM技术的特点
2.1可视化设计
目前建筑设计师主要通过3Dmax、Sketchup这些三维可视化软件向业主表现建筑效果，然而这些软件功能上的局限，使得这样的三维可视化展现不论用于前期方案推敲还是阶段性的效果图展现，与真正的设计方案之间都存在相当大的差距。对于设计师而言，大量的设计工作还是要基于传统CAD平台，使用平、立、剖等三视图的方式表达和展现自己的设计成果。
BIM技术通过构建一个三维的模型图形，生动地展示了建筑内部结构，它能提供建筑各组成部分之间的交互和反馈信息，使项目技术人员对项目进行更全面的控制，可以有效地指导工程设计、施工、运营讨论和决策。BIM的出现使得设计师不仅拥有了三维可视化的设计工具，所见即所得，更重要的是通过工具的提升，使设计师能使用三维的思考方式来完成建筑设计。
在建筑行业中，施工图纸上各个构件的信息是采用线条绘制表达，但是其真正的构造形式就需要建筑业参与人员去自行想象。现在新式建筑形式各异，复杂造型在不断的推出，光靠人脑想象有时准确性并不高。现在BIM设计将以往的线条式的构件形成一种三维立体实物模型展示在人们的面前。这样的可视化设计不仅可以用于效果图的展示及报表的生成，更重要的是项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都可在可视化的状态下进行。
2.2协同设计
建筑工程设计作为一项系统而复杂的工作，各专业设计师之间的沟通与协调十分重要。协同设计是一种新兴的建筑设计方式，它可以使分布在不同地理位置的不同专业的设计人员通过网络的协同展开设计工作。现有的协同设计主要是基于CAD平台，并不能充分实现专业间的信息交流。BIM的出现使协同已经不再是简单的文件参照，BIM技术大幅提升了协同设计的技术含量，利用BIM技术可以解决项目中多专业协调困难的问题。
2.3模拟
BIM技术可在建设全阶段模拟建筑模型，例如在设计阶段，可对建筑工程的节能、消防疏散、日常照明、空调通风等性能进行模拟；在施工阶段可进行模拟施工；在后期运行维护阶段，还可模拟地震人员逃生和火灾应急疏散。
3 BIM技术在建筑工程中的具体应用
3.1建筑策划
建筑策划是在总体规划目标确定后，根据定量分析得出设计依据的过程。建筑策划是利用对建设目标所处社会环境及相关因素的分析，科学地确定设计的内容。在这一过程中，除了需要借鉴过去的经验和遵守规范，更重要的是要以实态调查为基础。BIM能够帮助项目团队在建筑规划阶段，通过对实际情况的分析来理解复杂的标准和法规，从而节省时间。特别是在客户讨论需求、选择以及分析最佳方案时，能借助BIM及相关分析数据，做出关键性的决定。
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3.2场地分析
场地分析是研究影响建筑物定位的主要因素，是确定建筑物的空间方位和外观、建立建筑物与周围景观的联系的过程。在规划阶段，场地的地貌、植被、气候条件都是影响设计决策的重要因素，往往需要通过场地分析来对景观规划、环境现状、施工配套及建成后交通流量等各种影响因素进行评价及分析。传统的场地分析存在诸如定量分析不足、主观因素过重、无法处理大量数据信息等弊端，通过BIM结合地理信息系统GIS，对场地及拟建的建筑物空间数据进行建模，通过BIM及GIS软件的强大功能，可迅速得出令人信服的分析结果，帮助项目在规划阶段评估场地的使用条件和特点，从而做出新建项目最理想的场地规划、交通流线组织关系、建筑布局等关键决策。
3.3方案论证
在方案论证阶段，项目投资方可以使用BIM来评估设计方案的布局、视野、照明、安全、人体工程学、声学、纹理、色彩及规范的遵守情况。BIM甚至可以做到建筑局部的细节推敲，迅速分析设计和施工中可能需要应对的问题。方案论证阶段还可以借助BIM提供方便的、低成本的不同解决方案供项目投资方进行选择，通过数据对比和模拟分析，找出不同解决方案的优缺点，帮助项目投资方迅速评估建筑投资方案的成本和时间。对设计师来说，可以获得较高的互动效应，以便从使用者和业主处获得积极的反馈。设计的修改往往基于最终用户的反馈，在BIM平台下，项目各方关注的焦点问题比较容易得到直观的展现并迅速达成共识。
3.4性能化分析
在CAD时代，都必须通过手工的方式输入相关数据才能开展分析计算，设计方案的经常性调整，造成原本就耗时耗力的数据录入工作需要经常性的重复录入或者校核，导致包括建筑能量分析在内的建筑物理性能化分析通常被安排在设计的最终阶段，成为一种象征性的工作，使建筑设计与性能化分析计算之间严重脱节。利用BIM技术，建筑师在设计过程中创建的虚拟建筑模型已经包含了大量的设计信息(几何信息、材料性能、构件属性等)，只要将模型导入相关的性能化分析软件，就可以得到相应的分析结果，这大大降低了性能化分析的周期，提高了设计质量，同时也使设计公司能够为业主提供更专业高效的服务。
3.5工程量统计
由于CAD无法存储可以让计算机自动计算工程项目构件的必要信息，所以需要依靠人工根据图纸或者CAD文件进行测量和统计，或者使用专门的造价计算软件根据图纸或者CAD文件重新进行建模后由计算机自动进行统计。前者不仅需要消耗大量的人工，而且容易出现手工计算带来的差错，而后者同样需要不断地根据调整后的设计方案及时更新模型，如果滞后，得到的工程量统计数据也往往失效了。而BIM模型是一个富含工程信息的数据库，可以真实地提供造价管理需要的工程量信息，借助这些信息，计算机可以快速对各种构件进行统计分析，大大减少了繁琐的人工操作和潜在错误，实现工程量信息与设计方案的完全一致。通过BIM获得的准确的工程量统计可以用于前期设计过程中的成本估算、在业主预算范围内不同设计方案的探索或者不同设计方案建造成本的比较，以及施工开始前的工程量预算和施工完成后的工程量决算。
结束语
建筑工程全生命周期中引入了BIM技术，为建筑产业开辟了新的篇章。BIM技术作为一种新的设计方法，与传统的设计方法相比具有突出的优势。借助BIM的技术优势，可使规划、设计、施工、运营等各方的集体参与建设的全生命周期，可解决复杂项目中无数的实际设计问题、实现高质量高完成度的建筑工程。因此BIM技术是新时代最重要的技术之一，加强BIM技术的应用和推广，对于提高工程设计的效率和质量具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]魏宇男.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略[J].绿色环保建材,2019(6):79.
[2]朱超,张丽.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略[J].居舍,2019(5):74.
[3]舒敬敬,钟嘉慧.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略研究[J].现代物业(中旬刊),2018(1):58.
论文作者:刘彤
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/23
标签：建筑论文; 技术论文; 项目论文; 工程量论文; 阶段论文; 场地论文; 设计方案论文; 《工程管理前沿》2020年第2期论文;