【摘要】文章對(duì)BIM技術(shù)在智能建筑工程建設(shè)中的作用進(jìn)行了研究，進(jìn)一步探討了智能建筑工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，并論述了智能建筑工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用方式。研究結(jié)果表明，BIM技術(shù)作為智能建筑工程施工的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)手段，在提高智能建筑工程施工質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；智能建筑；設(shè)計(jì)與施工

【中圖分類號(hào)】TU855 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-6028（2025）02-0004-03

0 引言

近年來(lái)，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中備受關(guān)注，它是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、工程建造、工程管理的數(shù)據(jù)化工具，其核心在于通過數(shù)字化技術(shù)，使得設(shè)計(jì)師能夠在計(jì)算機(jī)中建立一個(gè)虛擬的建筑工程三維模型，從而為建筑工程項(xiàng)目的相關(guān)方提供一個(gè)工程信息交換和共享的平臺(tái)。隨著時(shí)代的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)建筑施工中BIM技術(shù)的作用未能充分發(fā)揮，而智能建筑是將建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理和它們之間的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行最優(yōu)化組合，從而為用戶提供一個(gè)高效、舒適、便利的人性化建筑環(huán)境。在其誕生后，利用智能技術(shù)協(xié)同BIM技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，解決以往問題，進(jìn)一步提高BIM技術(shù)的應(yīng)用效果。在此基礎(chǔ)上，如何在智能化建筑施工中使用BIM技術(shù)成為一項(xiàng)值得思考的問題，應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)工藝進(jìn)行探究。

1 BIM技術(shù)介紹

1.1 技術(shù)特點(diǎn)

BIM技術(shù)具有許多技術(shù)特點(diǎn)。①系統(tǒng)性：通過科學(xué)合理的方式對(duì)各類工程信息進(jìn)行填充及描述，形成一個(gè)綜合體，提高信息處理的效率和準(zhǔn)確性；②完整性：當(dāng)BIM中的某個(gè)對(duì)象出現(xiàn)改變時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的信息數(shù)據(jù)都將隨之更新，保證信息數(shù)據(jù)的完整性；③可視化：通過展示三維的立體實(shí)物圖形，使項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)能夠更好地理解設(shè)計(jì)意圖、施工進(jìn)度和施工方案，提高了溝通、討論和決策的效率和準(zhǔn)確性；④優(yōu)化性：通過BIM提供的幾何、物理、規(guī)則信息以及建筑物變化以后的實(shí)際信息，使項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以做出更好的優(yōu)化決策，提高項(xiàng)目的成功率和效益；⑤協(xié)調(diào)性：通過對(duì)項(xiàng)目前期對(duì)各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)建筑工程各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)配合，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，減少在建筑施工階段可能存在的錯(cuò)誤和返工；⑥虛擬性：可實(shí)現(xiàn)建筑工程建設(shè)過程中的虛擬建造，提前預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的問題，減少施工中返工的浪費(fèi)；⑦模擬性：可進(jìn)行4D模擬（4D指的是建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備和裝修4個(gè)專業(yè)），幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)更好地理解和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案；⑧可提取性：BIM在建立完畢之后，可以選取模型中的任意一部分，也可以根據(jù)需要對(duì)任意空間角度進(jìn)行剖切，這種可提取性為BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目的生產(chǎn)和管理提供了大量的數(shù)據(jù)信息支持。

1.2 主要功能

BIM技術(shù)的主要功能是建立建筑信息模型，該模型以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，融合了建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息，通過BIM應(yīng)用軟件進(jìn)行集成整合形成的三維可視化信息模型。BIM技術(shù)在國(guó)外發(fā)展已經(jīng)比較成熟，被廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等階段。建筑信息模型能夠在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)階段為業(yè)主提供可視化的建筑信息，協(xié)助業(yè)主進(jìn)行工程項(xiàng)目全過程的管理。BIM技術(shù)可以通過將工程設(shè)計(jì)中的各專業(yè)模型和施工過程中的各種信息整合在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型中，使其成為未來(lái)工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1.3 與傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的比較

傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)是通過平面圖、立面圖、剖面圖等二維圖紙以及文字和線條形式來(lái)表達(dá)設(shè)計(jì)的意圖，需要設(shè)計(jì)師在腦海中構(gòu)建三維模型來(lái)理解。而BIM技術(shù)是一種能夠得到三維數(shù)字模型的技術(shù)，BIM將建筑工程設(shè)計(jì)的相關(guān)信息儲(chǔ)存在三維模型中，得到空間的立體模型，并且在施工過程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，能夠有效地對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬，從而對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行分析并逐一解決。此外，傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)只能夠?qū)ㄖこ淘O(shè)計(jì)的部分內(nèi)容進(jìn)行呈現(xiàn)，而BIM技術(shù)可以對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容進(jìn)行呈現(xiàn)。這種三維信息模型在建筑工程施工過程中具有非常重要的作用，它可以幫助工程施工人員更好地完成施工工作。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景

2.1 設(shè)計(jì)階段

在智能建筑工程施工的設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息和實(shí)際施工數(shù)據(jù)信息進(jìn)行融合，可以有效提高建筑工程設(shè)計(jì)的精確度。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑工程設(shè)計(jì)的信息化，為智能建筑工程施工提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。例如在BIM技術(shù)支持下，可以實(shí)現(xiàn)智能建筑工程設(shè)計(jì)參數(shù)的可視化展示和參數(shù)化計(jì)算。

由于智能建筑工程具有非常復(fù)雜的施工流程，為了確保建筑工程施工能夠滿足各項(xiàng)施工要求，應(yīng)當(dāng)合理選擇BIM技術(shù)的應(yīng)用方式，將BIM技術(shù)與智能建筑工程施工緊密結(jié)合。例如，利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工圖深化，可以精確模擬建筑物的各個(gè)細(xì)節(jié)，包括結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管線等，為施工提供準(zhǔn)確可靠的圖紙依據(jù)。通過BIM檢查施工圖紙的完整性和準(zhǔn)確性，避免施工過程中因圖紙錯(cuò)誤而導(dǎo)致的返工和延誤。通過將BIM技術(shù)應(yīng)用于智能建筑工程施工階段，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)信息和實(shí)際施工信息的融合和統(tǒng)一、設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)際施工參數(shù)信息的融合和統(tǒng)一[1]。

2.2 施工階段

首先，利用BIM技術(shù)的模擬性和優(yōu)化性特點(diǎn)，可以制定整個(gè)工程施工計(jì)劃，并實(shí)時(shí)跟蹤施工進(jìn)度。結(jié)合智慧工地中的人員管理、車輛管理、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)，實(shí)時(shí)接入BIM，形成數(shù)據(jù)的正向反饋，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工人員的作業(yè)環(huán)境、施工進(jìn)度等進(jìn)行全面掌控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題。根據(jù)施工進(jìn)度和資源需求，從而合理調(diào)配施工資源，確保施工過程的順利進(jìn)行。其次，BIM技術(shù)還可以對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)所需材料的采購(gòu)和運(yùn)輸?shù)冗M(jìn)行有效管理，使建筑工程施工更加高效。通過建立智能建筑工程模型對(duì)建筑材料、施工人員、設(shè)備等進(jìn)行管理，使建筑工程施工更加有序，有效降低材料浪費(fèi)。此外，BIM技術(shù)還可以對(duì)施工過程中可能出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，提高智能建筑工程的施工質(zhì)量。例如，在智能建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)可以對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行模擬安裝和調(diào)試，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題并提出解決方案。最后，在智能建筑工程中應(yīng)用BIM技術(shù)可以對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行有效控制和管理。例如，在智能建筑工程施工過程中應(yīng)用BIM技術(shù)可以對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行模擬和優(yōu)化，提高智能建筑工程施工質(zhì)量。

3 基于BIM技術(shù)的施工應(yīng)用

3.1 利用BIM技術(shù)模擬管線敷設(shè)

管線敷設(shè)是一個(gè)非常復(fù)雜的工序，在施工過程中常出現(xiàn)管線沖突、碰撞等問題，導(dǎo)致施工的成本增加和施工效率降低。而利用BIM技術(shù)對(duì)管線敷設(shè)進(jìn)行模擬，可以有效避免管線沖突問題。

以某建筑工程項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目建筑面積為8 000 m2，地下1層為商業(yè)用房，地上2層為住宅，總建筑高度為31 m。智能建筑工程項(xiàng)目的功能為：①給排水系統(tǒng)：包括冷水、熱水、污水、雨水等管道系統(tǒng)；②通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)：包括空氣調(diào)節(jié)、新風(fēng)和排風(fēng)等管道系統(tǒng)；③照明和動(dòng)力控制系統(tǒng)：包括照明及動(dòng)力設(shè)備控制等管道系統(tǒng)；④智能家居和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)：包括網(wǎng)絡(luò)管理、門禁控制、安防監(jiān)控等管道系統(tǒng)。由于該項(xiàng)目屬于大型建筑項(xiàng)目，因此在進(jìn)行施工前必須對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，以確保其具有良好的適用性。

首先按照要求，結(jié)合BIM技術(shù)對(duì)施工圖紙進(jìn)行核對(duì)，核對(duì)時(shí)需要確定管線敷設(shè)的具體位置、標(biāo)高、方向等基本信息。對(duì)于管線敷設(shè)位置不明確的情況，可以在施工圖紙上標(biāo)注清楚管線敷設(shè)的具體位置。然后通過應(yīng)用BIM軟件中的三維立體模型對(duì)管線敷設(shè)位置和標(biāo)高等進(jìn)行模擬計(jì)算，將管線敷設(shè)過程中可能出現(xiàn)的碰撞問題在三維立體模型中進(jìn)行模擬分析和解決[2]。

通過分析，得出該工程管線敷設(shè)過程中可能出現(xiàn)的問題與解決方法，對(duì)應(yīng)解決方法為：①根據(jù)碰撞問題的類型和出現(xiàn)的位置選擇不同的解決方案；②對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中存在的碰撞點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注；③對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中沒有標(biāo)注出來(lái)的碰撞點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)注。研究結(jié)果表明，利用BIM技術(shù)對(duì)管線敷設(shè)進(jìn)行模擬分析后得出結(jié)論和建議并將其應(yīng)用到實(shí)際施工中，不僅可以有效解決管線敷設(shè)過程中可能出現(xiàn)的問題，還可以提高管線敷設(shè)過程中管線敷設(shè)效率和施工質(zhì)量。

3.2 對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行三維可視化管理

在智能建筑工程施工過程中對(duì)所使用的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行管理時(shí)，可利用BIM技術(shù)對(duì)機(jī)電設(shè)備的各種信息進(jìn)行提取，然后將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)還可以利用BIM技術(shù)對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行三維可視化管理，以便于對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行效果等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)更新[3]。

在將施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)電設(shè)備信息數(shù)據(jù)輸入到BIM系統(tǒng)后，可以通過計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，為機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。為了確保機(jī)電設(shè)備在施工過程中能夠正常運(yùn)行，可以采用BIM技術(shù)來(lái)建立三維可視化模型，將機(jī)電設(shè)備安裝過程中各個(gè)階段所需要完成的工作內(nèi)容進(jìn)行展示。例如在施工開始前，就可以將所有安裝工作全部完成并做好相應(yīng)的標(biāo)識(shí)工作，然后將BIM導(dǎo)入到施工現(xiàn)場(chǎng)，使其與模型建立的實(shí)際情況相符合。在對(duì)機(jī)電設(shè)備安裝完成后，還可以利用BIM對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)所需要完成的工作內(nèi)容進(jìn)行展示。

此外，還可以將機(jī)電設(shè)備安裝完成后所產(chǎn)生的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)輸入BIM系統(tǒng)中。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析和處理，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中可能存在的問題或者故障，并及時(shí)采取措施對(duì)其進(jìn)行處理[4]。如果機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障后沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)其進(jìn)行維修和更換等操作，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。

3.3 施工現(xiàn)場(chǎng)的信息管理

BIM技術(shù)可用于施工現(xiàn)場(chǎng)的信息管理，能有效提高管理質(zhì)量、效率，還能減輕人工負(fù)擔(dān)，長(zhǎng)期保障高水平管理。

1）通過BIM技術(shù)建立智能建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)模型。在BIM技術(shù)支持下進(jìn)行智能建筑工程施工時(shí)，首先需要對(duì)智能建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面分析和評(píng)估，然后通過BIM建模軟件建立智能模型。在此基礎(chǔ)上，施工人員可以在智能模型上進(jìn)行操作和管理。例如，在鋼筋綁扎過程中可以將鋼筋模型導(dǎo)入到BIM中，并根據(jù)BIM中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息來(lái)對(duì)鋼筋進(jìn)行綁扎。當(dāng)鋼筋綁扎完成后，需要通過BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，當(dāng)驗(yàn)收通過后可以將該構(gòu)件直接運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)。

2）利用BIM技術(shù)來(lái)管理施工現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)。在智能建筑工程施工過程中，如果出現(xiàn)某種情況或問題，需要及時(shí)與相關(guān)人員進(jìn)行溝通和交流。因此，為了確保智能施工的順利進(jìn)行以及施工質(zhì)量的提高，可以利用BIM技術(shù)來(lái)構(gòu)建智能建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)模型[5]。在此基礎(chǔ)上利用BIM技術(shù)來(lái)對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，使智能建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)更加完善。

3.4 智能化碰撞試驗(yàn)

智能化碰撞試驗(yàn)是BIM技術(shù)中的一個(gè)重要功能，在智能化碰撞試驗(yàn)過程中，可以利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等各專業(yè)之間的碰撞檢測(cè)。首先，需要對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行合理的安裝位置設(shè)計(jì)，避免機(jī)電設(shè)備之間存在碰撞問題。其次，可以利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑與機(jī)電設(shè)備之間的碰撞檢測(cè)。通過對(duì)建筑物之間存在的空間距離進(jìn)行合理設(shè)置，使電氣設(shè)備安裝位置與建筑物之間存在一定的空間距離，從而確保電氣設(shè)備安裝位置更加合理[6]。例如，在建筑工程施工過程中需要對(duì)室外景觀綠化進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使室外景觀綠化能夠與建筑物之間形成一定的空間距離。通過對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電等專業(yè)之間存在的空間距離進(jìn)行合理設(shè)置，避免機(jī)電設(shè)備之間發(fā)生碰撞問題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在智能建筑工程施工中的應(yīng)用，對(duì)提高智能建筑工程施工質(zhì)量具有非常重要的意義。因此，在智能建筑工程施工過程中，一定要重視對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，積極研究和分析BIM技術(shù)在智能建筑工程施工過程中的具體應(yīng)用方式和方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 汪叢軍，劉美霞，鄒勝，等.基于BIM的產(chǎn)業(yè)協(xié)同平臺(tái)構(gòu)建及其在智能建造中的應(yīng)用研究[J].建設(shè)科技，2024（17）：101-104.

[2] 葉康，廖志三，時(shí)亞弘.施工企業(yè)BIM管理平臺(tái)開發(fā)及應(yīng)用實(shí)踐[J].智能建筑與智慧城市，2024（9）：74-76.

[3] 趙欣玲，劉釗.關(guān)于BIM裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)探究[J].中國(guó)住宅設(shè)施，2024（9）：19-21.

[4] 李良，陳巨滔，林釗睿，等.基于BIM技術(shù)的復(fù)雜深基坑數(shù)字化管理應(yīng)用[J].智能建筑與智慧城市，2024（9）：70-73.

[5] 王亮，趙百松.BIM技術(shù)在裝配式建筑智能建造中的應(yīng)用研究[J].模型世界，2024（27）：155-158.

[6] 湯東航，李博然，王帥.基于AI智能技術(shù)下建筑安全評(píng)價(jià)方法研究[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2024，51（9）：141-143.

[作者簡(jiǎn)介]韋?。?990—），男，廣西欽州人，本科，工程師，研究方向：建筑學(xué)。