BIM在建筑設(shè)計施工管理一體化的應(yīng)用范文

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摘要：本文針對bim在建筑設(shè)計施工管理一體化中的應(yīng)用與展望進行了詳細分析，提出了應(yīng)用BIM技術(shù)的措施，如精細化管理措施、進度管理措施、成本管理措施等，以期為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑設(shè)計；施工管理；一體化

由于工程項目的建設(shè)有非常強的綜合性，涵蓋的內(nèi)容十分復(fù)雜，會涉及眾多的專業(yè)知識，所以在建設(shè)中時常出現(xiàn)問題，如孔洞遺漏問題、接口復(fù)雜問題、管線碰撞問題等。如果不能及時規(guī)避和解決存在的問題，便會對建設(shè)的有序開展造成影響，延誤工期，降低質(zhì)量，甚至引發(fā)連鎖反應(yīng)。所以，針對建筑工程的特征，需要融合當(dāng)前的先進技術(shù)，以便預(yù)防各類問題的出現(xiàn)。其中，BIM技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了建筑設(shè)計施工管理一體化的目標(biāo)，對建筑工程的發(fā)展起到了極強的推進效果。因此，本文針對BIM在建筑設(shè)計施工管理一體化中的應(yīng)用及展望進行了詳細分析。

1BIM技術(shù)概述

1.1BIM概念

在當(dāng)前的工程建設(shè)領(lǐng)域中，對于BIM技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，屬于一種數(shù)據(jù)化工具，無論是設(shè)計階段、建造階段，還是管理階段，都發(fā)揮著重要的作用。BIM技術(shù)會通過建筑工程的數(shù)據(jù)開展信息化和數(shù)字化模型的構(gòu)建，以便在籌備階段、建設(shè)項目階段和維護階段等針對數(shù)據(jù)模型實時傳遞和共享，幫助相關(guān)人員針對項目進行調(diào)整、判斷和問題處理，也使得設(shè)計方、施工方和運營方得以有效溝通和協(xié)作，使施工成本有效節(jié)約并強化了工作效率，規(guī)避了很多問題的產(chǎn)生。

1.2特征分析

1.2.1可視化

可視化，具體來說便是利用數(shù)據(jù)模擬出建筑實體，在設(shè)計階段產(chǎn)生的價值作用非常突出。之前的工程建設(shè)會應(yīng)用圖紙，但圖紙?zhí)峁┑囊暯怯邢蓿诰唧w施工時，如果交底工作有所不足，便會使建設(shè)工作與圖紙設(shè)計不符。但通過BIM技術(shù)，為施工人員提供了全方位的視角，該項技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)，整合構(gòu)建出三維立體圖形。盡管現(xiàn)代建筑會給出設(shè)計效果圖，但不會詳細描述內(nèi)部構(gòu)件。借助BIM技術(shù)便會有效解決這一問題。該項技術(shù)可針對內(nèi)部部件構(gòu)建可視化模型，無論是在設(shè)計、建造，還是在運營階段，開展討論、制定決策、相互溝通等都可借助BIM技術(shù)實現(xiàn)可視化的目標(biāo)。

1.2.2協(xié)調(diào)性

確保協(xié)調(diào)性是工程設(shè)計中十分關(guān)鍵的內(nèi)容，要確保業(yè)主、施工方和設(shè)計方之間的溝通及協(xié)作，有益于工程項目的高效開展。其中，通過BIM建設(shè)的平臺，可使各方的溝通與協(xié)調(diào)更加便捷。

1.2.3模擬型

模擬的特征不只是對建筑模型進行模擬，還會將施工中并不存在的事物模擬出來。在設(shè)計時，借助BIM技術(shù)可以針對設(shè)計需要進行模擬的事物，開展虛擬場景實驗，這樣設(shè)計人員可在第一時間發(fā)現(xiàn)問題和不足，并細化設(shè)計工作。

1.2.4優(yōu)化性

設(shè)計工作與施工工作需要不斷細化和優(yōu)化。盡管優(yōu)化建筑項目與BIM技術(shù)的應(yīng)用并沒有直接的關(guān)聯(lián)，但優(yōu)化內(nèi)容的開展需要將BIM技術(shù)當(dāng)成重要的基礎(chǔ)。

1.2.5可出圖性

BIM技術(shù)可以對常規(guī)的圖紙進行繪制，還可以繪制需要加工的構(gòu)件圖紙。此外，BIM技術(shù)能夠直觀地展示出建筑物，并對其進行模擬、優(yōu)化和協(xié)調(diào)等，可給出每項專業(yè)的圖紙并將其深化。所以，借助BIM技術(shù)可更加細致地表達出工程的情況。

1.3BIM技術(shù)優(yōu)勢分析

利用BIM技術(shù)建設(shè)出來的協(xié)同平臺，在處理相關(guān)問題時，可以在設(shè)計階段處理完成工程中可能會產(chǎn)生的問題，并對矛盾進行有效協(xié)調(diào)，規(guī)避建設(shè)時各方有摩擦產(chǎn)生。借助對數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)，可以找出最理想的解決方案。針對建筑項目的設(shè)計、建造和運營，需要開展一系列的討論，做出決策，且各方需要有效溝通，才能保證整個工程從設(shè)計到運營的有序性。在這個過程中涉及的內(nèi)容都可以利用BIM實現(xiàn)可視化，模擬施工過程等，從而對招投標(biāo)工作、施工工作給出有效指導(dǎo)。在此前提下，還會構(gòu)造出5D模型。在模型中引入造價控制，可使工程建設(shè)得到全方位的把控。借助BIM技術(shù)建設(shè)良好的構(gòu)架理念，利用計算機對工程的真實行為進行仿真，可以幫助工作人員針對建筑的整個生命周期做好系統(tǒng)規(guī)劃，以便細化設(shè)計工作、運營工作和維護管理等，每個階段都可以利用模型處理信息，以便實現(xiàn)使用需求。

2建筑設(shè)計施工一體化管理中應(yīng)用BIM技術(shù)的措施

2.1應(yīng)用在建筑項目信息綜合分析層面

在設(shè)計階段，設(shè)計方對項目開展的分析工作要非常充分且精準(zhǔn)。該項工作與最終的設(shè)計質(zhì)量有著直接的聯(lián)系。在設(shè)計施工一體化管理中，結(jié)合BIM技術(shù)，可對信息進行有效收集與處理，從而更好地完成信息的綜合分析工作。簡單來說，通過該項技術(shù)實現(xiàn)信息綜合分析的過程主要包括：①先將收集到的信息進行整合。信息的有效整合對于項目設(shè)計質(zhì)量會產(chǎn)生重大影響，如設(shè)計發(fā)生變更，會存在很多風(fēng)險。借助一體化管理模式需要對可能造成設(shè)計工作變更的信息進行收集，從而對信息分析的可靠性給予保障；②將收集的信息導(dǎo)入，開展分析工作。在BIM軟件中導(dǎo)入采集好的信息資料，通過自動分析功能可以生成需要的設(shè)計方案，如建筑材料應(yīng)用方案、外部圍護結(jié)構(gòu)設(shè)計方案等。

2.2設(shè)計質(zhì)量分析

施工中編制的設(shè)計方案是之后施工內(nèi)容開展的參考，與建筑的應(yīng)用壽命有很大的關(guān)聯(lián)，所以，設(shè)計工作對建筑工程有著重要的意義，應(yīng)不斷強化項目設(shè)計質(zhì)量。在設(shè)計施工一體化管理中，有效結(jié)合BIM技術(shù)，可借助其中的可視化特征，對建筑三維模型加以構(gòu)建，在此前提下，將數(shù)據(jù)信息輸入到BIM軟件中。通過軟件分析，可開展碰撞檢驗，從而對項目設(shè)計方案的質(zhì)量給予綜合評估。例如，在某商業(yè)建筑設(shè)計中編制了兩套不同的方案，一種為主體呈現(xiàn)平鋪狀設(shè)計方案，與“一”字比較類似；另一種設(shè)計方案為L型設(shè)計。為了挑選出最理想的設(shè)計方案，在BIM中導(dǎo)入了兩種方案數(shù)據(jù)后，對三維模型進行構(gòu)建。在碰撞檢驗時，站在建筑內(nèi)部能耗及土地應(yīng)用率等各個層面開展綜合分析，最終結(jié)果顯示：對于L型建筑的規(guī)劃設(shè)計有著更高的土地應(yīng)用率，且建筑內(nèi)部對能源資源的消耗量更低。

2.3動態(tài)施工管理方案

設(shè)計施工開展一體化管理時，提出的要求包括要將設(shè)計與施工環(huán)節(jié)有效銜接，借助存在的關(guān)聯(lián)性使建筑項目質(zhì)量得以提升。根據(jù)該項要求，可以借助BIM技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)化的管理。在設(shè)計工作開始時便要利用BIM技術(shù)，對設(shè)計內(nèi)容開展時產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息加以收集，然后與其他參建方共同開展設(shè)計分析。在挑選出最理想的方案后，利用BIM技術(shù)對施工進度模型進行構(gòu)建，施工人員結(jié)合具體情況，在進度模型中對信息進行更新。如果具體的施工現(xiàn)狀與進度模型存在偏差，進度模型會給出預(yù)警和自動提示，使得項目動態(tài)施工管理得以完善。

2.4開展精細化管理

通過一體化管理模式的構(gòu)建，利用BIM技術(shù)還可以使建設(shè)方開啟精細化管理。簡單來說，通過該項技術(shù)，可對招投標(biāo)環(huán)節(jié)、設(shè)計環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)、驗收環(huán)節(jié)等建立精細化管理機制，從而滿足全生命周期的管理目標(biāo)，使建筑有更高的質(zhì)量。當(dāng)前，有些企業(yè)依然在使用老式工程管理手段，但由于之前的管理手段和形式較為單一，部門之間的溝通較少，很難實現(xiàn)交叉管理，所以，對于施工技術(shù)控制工作的開展存在很多困難。加之現(xiàn)代化施工內(nèi)容的實施愈發(fā)復(fù)雜，如果一味地沿用傳統(tǒng)的管理形式，必然會出現(xiàn)一系列的問題。此外，有些工程的規(guī)模很大，應(yīng)用傳統(tǒng)的管理手段會有非常明顯的局限性。但借助BIM模型能夠模擬各項施工環(huán)節(jié)，基于模擬的前提下開展綜合考量和分析，并借助其中的可視化優(yōu)勢、信息共享功能等，依照具體的模擬情況，調(diào)整好管理過程中可能存在的矛盾和沖突，以便做好工程流程的調(diào)整。在優(yōu)化施工方案后，施工的開展會更加順利，有效預(yù)防事故的發(fā)生。此外，通過BIM技術(shù)建立的三維模型，可以保障每一位工作人員了解工程情況，不會有看不懂的情況，明確安全隱患，有益于安全意識的強化。BIM技術(shù)還可以實施復(fù)核設(shè)計，將模型與現(xiàn)場情況充分結(jié)合，可開展可視化聯(lián)系，有益于糾正工序，也能將施工時間縮短一些。該項技術(shù)還可將各項預(yù)案在平臺中上傳，建立起大數(shù)據(jù)平臺，從而完善對資源的共享，實現(xiàn)精細化管理的目標(biāo)。

2.5強化施工效率，減少返工率

以往，工程建設(shè)時需要對二維結(jié)構(gòu)設(shè)計圖進行編制，相關(guān)建設(shè)工作也會利用該圖紙指導(dǎo)完成。但目前的建設(shè)項目規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，空間有較大的局限性，其中的管線走向更是煩瑣。因此，之前應(yīng)用的二維結(jié)構(gòu)設(shè)計圖并不能非常清晰地將設(shè)計方案表達出來，對施工的有序性產(chǎn)生了不良影響。所以，需要通過BIM技術(shù)對三維模型進行構(gòu)建，從而保障施工效率有所提升，同時有益于強化施工質(zhì)量。此外，通過該項技術(shù)，還可以對設(shè)計方案進行細化和修正，將設(shè)計思想精準(zhǔn)地體現(xiàn)在方案中，以便最終高效落實在實際生產(chǎn)中。其中，BIM技術(shù)的碰撞檢查等功能可以幫助設(shè)計人員和施工人員在工程開展前查找到管線布置得不當(dāng)之處，從而進行完善和解決，規(guī)避設(shè)計變更的發(fā)生，也使得返工現(xiàn)象有所減少。

2.6成本管理

在施工成本層面，通過BIM技術(shù)，可以編制物資管理系統(tǒng)及商務(wù)成本管理。2.6.1物資管理系統(tǒng)。通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的提供，利用BIM技術(shù)可以構(gòu)建出數(shù)據(jù)管理平臺，這樣便可以精準(zhǔn)地預(yù)估工程的施工量。通過數(shù)據(jù)，采購部門對于材料的購買會更加精準(zhǔn)，以免有超額采購的情況，也使成本得到進一步把控，規(guī)避了浪費問題。2.6.2商務(wù)成本管理。在建設(shè)過程中，通過BIM系統(tǒng)，可以將工程成本與計劃成本進行詳細的比對分析，如果有超支現(xiàn)象，還可以查找出相關(guān)明細，找出具體原因，幫助管理人員針對施工過程進行優(yōu)化，有益于工程成本管理水平的進步，降低整體成本支出。

2.7模擬安裝

BIM技術(shù)有強大的模擬安裝功能。在應(yīng)用該項功能時，可以使工程內(nèi)部的管線排布更加有序，特別是吊頂區(qū)域，不但有較大的施工難度，而且提出的標(biāo)準(zhǔn)和要求非常嚴(yán)格。但利用BIM技術(shù)會使難度降低，保障施工進度，還減少了資源的浪費情況，使工程成本得到有效把控。

2.8進度管理

將施工計劃導(dǎo)入BIM中，可以挑選其中的一項節(jié)點，對計劃和實際進度進行比較，使管理人員對工程建設(shè)情況有直觀的了解，查看工程的建設(shè)狀態(tài)，如是否超前或延時。這樣，對于之后的進度安排會更有針對性。

3BIM的應(yīng)用展望分析

3.1構(gòu)建BIM信息化數(shù)據(jù)庫

BIM技術(shù)在信息整合及設(shè)計質(zhì)量強化方面的優(yōu)勢特征非常顯著。目前，針對施工設(shè)計管理提出的質(zhì)量要求更加嚴(yán)苛，所以在一體化管理中，對于設(shè)計施工管理提出的要求有明顯的變化，為了確保設(shè)計及施工管理的質(zhì)量，需要借助BIM技術(shù)，將其優(yōu)勢作用更大地發(fā)揮出來。其中，通過對信息化數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，在基于BIM技術(shù)的普及應(yīng)用前提下，可以針對建筑設(shè)計建設(shè)施工構(gòu)建出三維模型，然后向信息化數(shù)據(jù)庫中傳輸，使得BIM信息化數(shù)據(jù)庫中的信息儲備得以提升和豐富。在該數(shù)據(jù)庫中有一定量的數(shù)據(jù)存儲時，設(shè)計方、施工方便可以通過自動檢索功能、篩查功能等，輸入需要查詢的資料信息，信息庫便會給出相應(yīng)的設(shè)計及管理意見，該項管理意見的提出是軟件結(jié)合相似的三維模型，通過綜合分析獲取，以便幫助設(shè)計人員及施工人員減輕壓力，有益于強化施工質(zhì)量。

3.2完善協(xié)同合作

當(dāng)前，對于BIM技術(shù)的應(yīng)用，通過施工一體化管理，使得各參與方協(xié)同合作的目標(biāo)得以實現(xiàn)，并第一時間針對信息開啟共享。與以往的管理模式相比，引入BIM技術(shù)后，使得管理工作更為便捷和高效。但是，管理模式并沒有實現(xiàn)100%的協(xié)同合作，所以在之后的應(yīng)用中，還需要優(yōu)化一體化管理模式，及時更新軟件等，使得實時協(xié)同合作模式得以實現(xiàn)，幫助各方更好地交流溝通，從而保證項目的建設(shè)質(zhì)量。

4結(jié)語

綜上所述，建筑工程的發(fā)展緊隨時代的腳步，融合了很多的先進技術(shù)，其中對于BIM技術(shù)的應(yīng)用，使得施工設(shè)計、施工管理、施工流程等得到了進一步優(yōu)化，有益于強化建設(shè)的有序性和質(zhì)量。但對于該項技術(shù)的應(yīng)用，存在的不足還很多，需要對其不斷總結(jié)和探究，以便BIM技術(shù)能夠發(fā)揮出更加突出的價值作用。

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作者:李彤 李永福 單位:山東建筑大學(xué)管理工程學(xué)院