B I M 技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用

B I M 技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用
作者：翟凌雨
来源：《中国住宅设施》 2019年第1期
摘要:近年来,城镇化的快速推进,交通网络的大力建设,使得BIM 技术在我国建筑工程中
的应用越来越广泛。

BIM 技术不仅有效地控制了建设周期,还提高了建筑质量,降低了建设成本,让整个建设管理更加精细化。

本文主要从建筑设计、项目施工、管理的角度对BIM 的技术要点进行分析,旨在为建筑企业的建设管理进言献策。

关键词:BIM 技术;建筑设计;项目施工;管理
引言
B I M 技术是现代信息技术与建筑技术结合的产物。

B I M 技术贯穿建筑设计、施工、验收、拆除、翻新等工序始末,利用数字技术对各作业工序、各建设单位及运营商的信息进行整合,做到优化设计、精准施工、安全验收。

与传统建筑技术相比,B I M 技术以数据模型为依托,信息的关联性、可靠性、质量更高,能在降低建筑成本的同时,提升建筑工程的质量。

1BIM 技术在建筑设计中的应用
1.1 协同设计
现代建筑的建造融合了各个学科的知识,如暖通、排水、电气等。

需要一个协同平台,将各方的专业优势发挥出来。

减少因为信息沟通不及时,出现的设计错误和漏洞。

传统建筑图纸的设计属于二维设计,缺少立体感,图纸设计多以设计单位的意见为主。

而B I M 技术下的建筑图纸设计不仅要考虑后续施工的难度,还要结合运营商、业主的意见。

B I M 技术能在建筑施工之前,收集各方的设计意见,形成信息数据库,运用数字技术,对建筑施工的实际场景进行预演。

在预演的过程中,对未来可能出现的问题进行识别。

此外,B I M 技术的协调性还体现在各个管道布线之间的协调、水电气管道布置与其他设计的协调性。

1.2 效果图展示
在技术方面,B I M 技术能根据不同建筑设计要求,对门、窗、电梯等要件进行添加和组合,并标记各个要件的具体尺寸和方位。

便于设计方、运营商、业主观察不同要件构成的不同效果图, 并从中选择最优组合。

对于结构复杂的建筑体,B I M 技术能对建筑体进行分割,针对某个剖面进行系统分析和改造。

避免某个设计环节错误导致整体建筑寿命、安全系数降低。

1.3 融合现代设计理念
现代建筑设计特别强调物尽其用。

特别是在高房价的背景下,建筑内部空间、格局设计的合理性显得特别重要,B I M 技术能对建筑物的层高、户型结构进行事先模拟。

同时,现代建筑设计强调绿色节能,如建筑物热能的损耗多与玻璃的性能有关,B I M 技术能对玻璃的方向、尺寸等数据进行汇总,通过数据分析观察玻璃导热性能的不同, 进而选择合适的玻璃材料进行施工。

此外, 温馨舒适也是现代建筑设计理念之一, 设计师可以利用B I M技术探索建筑物朝向、层高与建筑物通风、采光之间的关系。

2BIM 技术在项目施工中的应用
2.1 碰撞检查
未来的建筑多为高层、超高层建筑,内部结构将越来越复杂,各个要件、管线相互交错,很难用常规的三视图检查建筑内部设计的合理性。

设计者能通过B I M 的碰撞检查技术, 检查各管道、钢筋、工序之间是否存在碰撞的情况。

碰撞检查技术旨在减少建筑工程不必要的变更和返工。

建筑学上的碰撞包括: ① 硬碰撞, 即各实体间在空间上存在重合、交集; ② 间隙碰撞, 顾名思义实体之间存在间隙, 但是不同部件之间的最小间距过短,不满足设计要求。

B I M 的碰撞检查是自动的,系统的。

检查完毕后将形成碰撞报告,设计者可以根据碰撞报告对各部件的分布进行重新修正,优化整个建筑模型。

2.2 造价算量技术
B I M 技术能根据施工各部件的数量、尺寸等数据初步计算出整个建筑工程的造价。

这在一定程度上减少造价员核算工作量,减少了计算差错,提高成本预算信息的准确性。

在项目施工阶段,造价算量技术多用于工程结算。

在实际操作中, 施工项目的工程结算往往是按照不同阶段进行的。

施工方通过选择B I M 模型中的部分要件就可以得出部分工程的款项, 进而收款。

同时, 造价算量技术还能帮助施工方根据不同的施工节点, 科学合理地引进设备、原材料等, 实现精准领料、用料, 避免原材料入场不及时, 影响工程进度。

另外, 一个建筑项目的施
工常常受政策、气象等的影响, 如东北地区冬天的雪期较长, 冬天的施工难度非常大, 受材料市场价格和人工成本波动等的影响, 跨年施工极易引起工程变更及工程纠纷。

再者, 业主需求的改变也会导致工程变更。

如业主强烈要求施工方将低端的门窗更换为高端门窗。

需要设计者利用B I M 技术对门窗的尺寸、价格等信息进行重新汇总,并根据计算结果,更新一份可用于结算的造价报告。

2.3 虚拟建造技术
所谓虚拟建造就是根据项目实际等比例的构建建筑模型,在建筑模型的基础上对项目的实际施工进行预演。

B I M 技术是利用3 D 技术对各关键部位、重点工序进行反复动态模拟的,能透过虚拟的动画、影像全方位的观察建筑物的外观造型、内部结构等。

并从中确立最优的建筑模型,建筑模型的精准性越高,项目的施工就越精准。

在3 D 模拟的基础上增加时间管理维度,能帮助施工方掌握施工的时间节点,减少返工,节约时间成本。

同时,运营商、业主能时刻掌握项目的进展情况, 形成4 D 动态管理。

在4 D 动态模拟的基础上加入成本数据, 能有效减少人工、材料的浪费, 减少经济风险, 实现各方经济利益的最大化, 实现5 D 动态管理。

B I M 的虚拟建造能给业主以真实的视觉体验, 业主能对项目施工进行全程监督。

再者, 施工负责人可以利用可视化的模型对工人进行技术交底,以便工人了解施工要求、安全注意事项等。

B I M 虚拟建造的模型是众多数据信息的融合,对于后期的运营和维护具有重要的指导意义。

因此,施工方可以将B I M 虚拟模型卖给运营方。

3BIM 技术在管理中的应用
3.1 数据共享
信息传递的有效性和流畅性对于整个项目建设来说至关重要。

业主、运营商将工程信息、
建筑物的周边环境信息等传递给设计方, 设计方根据这类信息进行汇总分析, 并制定出设计方案, 将设计信息传递给施工方, 施工方则将建设信息传递给运营商、业主。

形成信息流动和无
损失传递,将所有信息整合,形成一条全程可跟踪、可监管的信息链。

同时, 时间信息、成本信息、造价信息等多维度数据信息的高度融合, 使得B I M 建筑模型中的数据很难在某一电脑上
完成储存与运维。

B I M 建筑模型的数据共享是透过大数据云平台实现的,即数据核算、方案验证、模型优化都是在服务器中完成,服务器根据客户端发出的指令进行工作,再将数据信息传递
给客户端,一来二去,形成客户端与服务器之间的信息交互。

3.2 预防性养护
预防性养护不仅能降低交通设施的后期维护成本,还能提高交通设施的使用寿命。

相关数据显示,每多投入
1 元养护费用, 可降低1 0 -
2 0 元的大修费用。

因此, 预防性养护在整个的建筑工程管
理中起着重要作用。

公路出现大面积裂缝、桥梁出现坍塌不是突发性事件, 而是缺少必要的养
护分析和管理。

不同公路、桥梁的车辆荷载信息、周围的环境信息、所处的气候信息有所不同。

对于公路、桥梁的养护, 不能单靠工程师的经验, 应该借助B I M 技术, 构建分析模型, 对各
类信息进行汇总计算, 得到各个时期公路、桥梁的养护方案、养护工艺、养护费用等。

形成动
态管理,实现交通运输的数字化管理。

3.3 精细化管理
B I M 技术是以数据作为管理基础的,建筑数据、成本数据、时间数据让建筑的整个建设过程更加细化。

模块式管理成为可能。

B I M 建筑模型能记录工作人员之间、各工序之间的沟通
信息,保证各条快的数据信息能够及时查阅、追踪。

通过建立责任制度, 对设计、施工、维护等环节进行全面检查, 从根源上减少人为因素、物料因素造成的安全、质量事故。

结语
B I M 技术兼有信息整理和分析,协同设计、效果图展示、碰撞检查、造价算量等功能,是
发展绿色节能型建筑的重要技术之一。

日益复杂的建筑结构给建筑施工方带来了一定的建设难度, 建筑施工方应该好好利用B I M技术, 在对工程信息、建设信息、环境信息进行汇总分析
的基础上, 实现多维度的数据管理, 以不断提高自身的建设管理水平,赢得客户的认可。