林忠德

中國(guó)聯(lián)合工程有限公司

1 BIM技術(shù)以及特征

1.1 BIM技術(shù)概述

BIM 技術(shù)是建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中常用的一個(gè)技術(shù)，其主要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行模型的構(gòu)造。通俗來(lái)講，該技術(shù)能夠?qū)⒄麄€(gè)建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行3D化的呈現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員通過(guò)觀察模型就能夠?qū)φ麄€(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行大致的規(guī)劃。在對(duì)模型構(gòu)建的過(guò)程中需要結(jié)合建筑過(guò)程中涉及的各個(gè)數(shù)據(jù)，并將其作為依據(jù)來(lái)模擬建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)信息，從而將整個(gè)施工情況以一種更為直觀的形式呈現(xiàn)出來(lái)，從而更好地完善施工過(guò)程，提高施工的質(zhì)量和效率[1]。通過(guò)將BIM技術(shù)應(yīng)用于其中能夠建立三維模型，直接展示建筑施工設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題，使得管理人員能夠更加精確的了解建筑施工設(shè)計(jì)過(guò)程中的重點(diǎn)，并進(jìn)行針對(duì)性管理。在建筑工程施工的過(guò)程中，通過(guò)將各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，最終采用量化的方式進(jìn)行表現(xiàn)，其中的重點(diǎn)在于應(yīng)當(dāng)及時(shí)記錄施工過(guò)程中有關(guān)質(zhì)量的信息，數(shù)據(jù)可以分為審批回復(fù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、控制要求數(shù)據(jù)等，一般基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要涉及一些施工過(guò)程中的基本信息，例如負(fù)責(zé)人施工單位以及工程名稱(chēng)等，其中BIM 技術(shù)應(yīng)用形式如圖1所示?；A(chǔ)信息能夠幫助工作人員把控施工質(zhì)量的責(zé)任主體，并且在后續(xù)施工的過(guò)程中協(xié)調(diào)出現(xiàn)的困難，在質(zhì)量控制的過(guò)程中產(chǎn)品的屬性以及要求是核心數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)主要通過(guò)對(duì)質(zhì)量控制指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量、錄入，最終獲得最真實(shí)的情況數(shù)據(jù)，并且設(shè)置相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。審批恢復(fù)數(shù)據(jù)與前兩種數(shù)據(jù)有著緊密的關(guān)系，尤其是在控制要求以及產(chǎn)品屬性這一方面，該類(lèi)數(shù)據(jù)一般包含責(zé)任人對(duì)于施工質(zhì)量的意見(jiàn)。

圖1 BIM技術(shù)應(yīng)用形式

1.2 BIM技術(shù)特征

1.2.1 信息化集成

信息集成功能是BIM 技術(shù)最大的特征，主要是該技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖこ淘O(shè)計(jì)的各個(gè)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行整理起來(lái)并分析。這些數(shù)據(jù)主要是一些結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。該功能的實(shí)現(xiàn)主要可以從以下兩個(gè)角度體現(xiàn)：首先，能夠整理核算設(shè)計(jì)過(guò)程中的數(shù)據(jù)。其次，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)人員必須親自對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算。而B(niǎo)IM 技術(shù)能夠有效改善這一問(wèn)題，為設(shè)計(jì)人員減少大量的工作時(shí)間，且所得出的數(shù)據(jù)相對(duì)精確，建模過(guò)程也更為精準(zhǔn)。此外，BIM 技術(shù)能夠進(jìn)行三維模型構(gòu)建的同時(shí)保留了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能。這樣一來(lái)，設(shè)計(jì)者若發(fā)現(xiàn)模型中存在某些缺陷就能夠及時(shí)、有效地進(jìn)行修改，從而完善設(shè)計(jì)效果，更好地服務(wù)于后續(xù)施工過(guò)程[2]。

1.2.2 相互協(xié)調(diào)合作性

就當(dāng)前來(lái)看，BIM技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展仍然不是很成熟，還屬于初步發(fā)展階段。在實(shí)際使用的過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際的施工情況來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合用戶的意見(jiàn)和要求，綜合各種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行參考，讓這些方面相結(jié)合促進(jìn)其協(xié)調(diào)運(yùn)作。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，也需要通過(guò)建立3D模型來(lái)對(duì)實(shí)際的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行分析?？梢哉f(shuō)，3D模型是整個(gè)技術(shù)的核心。該技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)建筑過(guò)程進(jìn)行立體感、視覺(jué)感的呈現(xiàn)來(lái)幫助工作人員解決問(wèn)題，提高設(shè)計(jì)階段各環(huán)節(jié)、各部門(mén)的相互協(xié)調(diào)性，防止出現(xiàn)協(xié)調(diào)合作問(wèn)題而對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)度造成影響，不斷提高工作效率。

1.2.3 可傳遞性

BIM技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中主要是通過(guò)建模的方式來(lái)整合各個(gè)信息數(shù)據(jù)，讓各個(gè)數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)順暢傳遞，最終能使得整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理運(yùn)營(yíng)。相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，BIM 技術(shù)系統(tǒng)自身能夠確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不需要人工進(jìn)行操作，防止出現(xiàn)失誤問(wèn)題，影響設(shè)計(jì)。在對(duì)圖紙的處理過(guò)程中也可以直接看出數(shù)據(jù)，并且要比手動(dòng)測(cè)量得更為精準(zhǔn)，以此來(lái)緩解工作人員的工作壓力。

2 建筑工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用措施

2.1 在結(jié)構(gòu)性能分析中的應(yīng)用

在建筑工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，BIM 技術(shù)能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要對(duì)相應(yīng)的元件進(jìn)行改進(jìn)，利用BIM技術(shù)可以進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的分析，從而優(yōu)化整體設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)更加具有穩(wěn)定性。此外，BIM 軟件中的對(duì)應(yīng)功能能夠?qū)ㄖ慕Y(jié)構(gòu)性能進(jìn)行分析，使得在基于實(shí)際數(shù)據(jù)上的分析更為精準(zhǔn)、快速。例如，在針對(duì)地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，利用BIM 技術(shù)能夠?qū)芫€鋪設(shè)進(jìn)行規(guī)劃，防止出現(xiàn)管道打架問(wèn)題，以此來(lái)節(jié)約建筑材料[3]。如果在分析的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行修改，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.2 在空間設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不僅需要從平面上進(jìn)行設(shè)計(jì)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行立體的設(shè)計(jì)。然而，就傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)而言只能停留于平面層面，難以把握建筑具體的三維結(jié)構(gòu)。對(duì)此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中容易出現(xiàn)誤差。BIM技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖ恼w布局以及虛擬模型用更為立體的形式呈現(xiàn)。這樣一種模式下，設(shè)計(jì)人員能夠清晰地觀察到建筑的空間結(jié)構(gòu)，便于對(duì)建筑方案進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。BIM 技術(shù)可以將設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)于高度寬度、形狀參數(shù)、空間距離等各個(gè)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來(lái)，這也是傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法完成的[4]。這也使得建筑的空間設(shè)計(jì)能夠更加符合工程以及用戶的需求。

2.3 在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還應(yīng)當(dāng)注重整體的節(jié)能，在節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要結(jié)合建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理利用自然資源。當(dāng)前針對(duì)建筑節(jié)能主要包括通風(fēng)設(shè)計(jì)、采光設(shè)計(jì)等。利用BIM 技術(shù)能夠讓這些設(shè)計(jì)通過(guò)可視化的方式呈現(xiàn)出來(lái)，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)時(shí)需要將建筑與環(huán)境結(jié)合起來(lái)。在通風(fēng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要關(guān)注到建筑結(jié)構(gòu)、周?chē)h(huán)境、建筑朝向等。通過(guò)BIM技術(shù)來(lái)進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，從而讓建筑更加適應(yīng)環(huán)境，提高環(huán)境利用率。在BIM設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者只需要在其中輸入環(huán)境數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑷照涨闆r進(jìn)行數(shù)值的設(shè)置就能夠獲得最佳的設(shè)計(jì)比例[5]。將其應(yīng)用到節(jié)能設(shè)計(jì)中，能夠提高整體的質(zhì)量和水平，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧。

2.4 在施工管理中的應(yīng)用

在進(jìn)行建筑施工之前，要求施工單位應(yīng)當(dāng)將BIM 技術(shù)應(yīng)用于其中，并且建立標(biāo)準(zhǔn)的三維模型，只有這樣才能夠確保建筑工程的整體結(jié)構(gòu)以及施工要求。除此之外，工作人員也應(yīng)當(dāng)結(jié)合三維模型對(duì)建筑施工圖紙進(jìn)行分析，只有這樣才能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙中存在不合理的地方，從而為后續(xù)的建筑工程順利開(kāi)展提供數(shù)據(jù)參考。在建筑施工的過(guò)程中，由于涉及的施工部位較多，因此這需要將BIM技術(shù)應(yīng)用于其中，通過(guò)建立模型分析不同部件在建筑施工過(guò)程中的作用并且按照?qǐng)D紙對(duì)不合理之處進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而提高建筑施工管理的效果。

在建筑施工的過(guò)程中，在推進(jìn)項(xiàng)目工程時(shí)會(huì)受到一些外界因素的影響，從而使得建筑的施工質(zhì)量以及安全不能夠保證，嚴(yán)重阻礙了我國(guó)建筑工程的可持續(xù)發(fā)展，因此通過(guò)將BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑施工管理之中，能夠了解各項(xiàng)因素對(duì)于建筑施工管理的影響，并且采取一系列的措施控制外在因素對(duì)于施工過(guò)程中有可能存在的不良影響，從而提高建筑施工管理效果。與此同時(shí)，在BIM技術(shù)應(yīng)用的背景之下，也能夠引導(dǎo)工作人員按照規(guī)定的流程開(kāi)展施工，使得各個(gè)環(huán)節(jié)能夠相互銜接，這不僅僅能夠確保施工的有效開(kāi)展，同時(shí)也能夠縮短施工周期，保證建筑工程能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成管理工作，減少資金消耗量。在建筑施工結(jié)束之后，通過(guò)BIM 技術(shù)應(yīng)用于其中也能夠有效地堅(jiān)持建筑工程的具體實(shí)施效果，能夠解決建筑施工過(guò)程中存在的一些遺留性問(wèn)題，同時(shí)也能夠確保建筑整體施工的質(zhì)量，在一定程度上延長(zhǎng)建筑可使用的壽命。利用BIM 技術(shù)的存儲(chǔ)功能，及時(shí)保存使用過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題應(yīng)當(dāng)根據(jù)該問(wèn)題采用合適的數(shù)據(jù)進(jìn)行整改，確保問(wèn)題處理工作的及時(shí)準(zhǔn)確性，最終保障建筑工程的安全。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)比較迅猛，且現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展為這一行業(yè)又增添了非常大的動(dòng)力。由此出現(xiàn)的BIM技術(shù)是一種新型的技術(shù)，該技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)建筑工程設(shè)計(jì)模式的弊端，極大提高了設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。其次，BIM技術(shù)具有獨(dú)特的可視化功能，能夠呈現(xiàn)出建筑工程設(shè)計(jì)的3D 結(jié)構(gòu)模型。設(shè)計(jì)者可以通過(guò)模型進(jìn)行具體的數(shù)據(jù)分析及處理，從而更明確地掌握建筑情況，對(duì)建筑物教學(xué)科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)。此外，還能夠?qū)ㄖ車(chē)沫h(huán)境進(jìn)行把握，優(yōu)化建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，從而提高建筑的設(shè)計(jì)水平。