基于BIM的建筑设计与施工优化

史岩

摘要：随着电子信息科学技术的不断提升，众多新型施工软件在建筑工程设计与施工过程中得以应用，有效提升了设计与施工管理的科学性，为提升建筑工程质量，保证建筑实际使用性能打下了良好的基础。作为建筑工程领域中应用较为广泛的BIM技术，在实际使用过程中因其突出的参数3D化、模型可视化以及信息标准化在建筑工程实际使用中收到了理想的效果，成为了行业工作者们关注与研究应用的热点内容之一。本文针对BIM技术在建筑工程中的应用进行了研究分析，分别对建筑设计与施工管理中BIM技术应用特征进行了探讨，旨在提供一定的参考与借鉴。

关键词：BIM；建筑设计；施工；优化

中图分类号：TU201 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）14-110-02

1 BIM技术基本特征

1.1 BIM技术内涵

BIM技术是建筑信息模型（Building Infomaation Modeling）技术的简称，该技术通过数字化3D技术对建筑工程中涉及的多种信息进行全面的整合，实现了工程数据模型的构建。该技术综合了建筑工程管理全过程中设计、施工、运营、维护等诸多环节的相关内容，将传统的建筑工程设计与管理的纸质文件转化为数字化文件，并以3D可视化的形式加以展示，提升了工程设计与管理人员提取与处理建筑工程信息的准确性与效率性。

1.2 BIM的特点

1.2.1参数化3D模型

BIM技术建模过程中应用的数据信息直接来源于建筑设计参数，通过参数化建模的形式直接将方案设计信息转化为3D模型，以此实现了建筑设计方案2D向3D的转换。参数化的3D模型完全与设计方案向契合，同时在设计过程中能够通过参数的调整直接进行建筑结构智能化设计，保证建筑设计整体的合理性。

1.2.2可视化技术

BIM技术的应用其主要特点在于设计方案与施工管理过程的可视化，以往的2D设计与施工管理方案转变为3D可视化模型，设计与施工人员能够通过直接的观察，实现设计与施工管理判断识别，进而完成相应工作的管理与优化。现阶段，建筑工程的体量不断增大，施工工艺应用也相对复杂，仅仅依据传统的方案数据往往难以从整体上对设计与施工工作进行把控，应用BIM技术在实现方案可视化的基础上，结合工期管理、造价管理等诸多因素对建筑工程进行全方位管理工作。

1.2.3统一化的信息标准

当前，数字化信息技术在建筑工程领域中的覆盖范围不断扩大，随之而来的是不同软件平台或管理系统内部信息标准的衔接问题。当前，建筑设计与施工管理工作中应用的BIM软件执行的是IFC标准，也是众多信息处理软件的执行标准，因此BIM软件在使用过程中能够更好的实现信息录入与数据输出，统一化的信息标准有效提升了设计与施工管理方案使用的便捷性。

2基于BIM的建筑设计与施工优化

2.1建筑设计阶段的BIM应用优化

2.1.1高度直观的可视设计

在应用BIM技术进行建筑设计的过程中，3D模型能够有效实现建筑设计理解度的提升，能够方便的进行设计方案共享交流，数字化的信息载体有效提升了方案处理效率。同时，高度直观的设计结果为设计人员进行结构调整优化提供了更为便捷的途径。

2.1.2高度统一的关联设计

BIM的3D设计结果其基础是设计方案的数据支撑，相应的模型与数据是一一对应的，这种高度统一的关联设计保证了设计方案与实际成果的一致性，同时也有效实现了设计方案调整优化过程的统一性，避免了人为操作失误对设计结果的不利影响。

2.1.3高效精确的自动统计

建筑工程设计阶段形成的信息对于工程整体质量与成本造价等要点环节有着直接的影响。借助BIM技术，设计人员能够将工程设计的全部信息录入系统形成工程数据库，借助自动统计功能实现数据的全面收集整理，从而实现全过程施工质量与成本造价控制，获得理想的设计结果。

2.1.4高效严谨的协同设计

BIM技术的应用是对建筑工程全过程的优化整合，通过数据信息可视化的形式为建筑设计与施工提供了协同工作的有效途径。在建筑设计过程中，设计人员能够通过BIM技术提供的共享途径，不同部位的设计人员能够进行配合工作，有效避免了因信息传递不畅导致的设计偏差，维持设计方案的一致性。

2.1.5快速及时的计算模拟

BIM技术应用优于传统建设设计方法的要点在于信息处理效率的提升，通过BIM软件内置的统计、计算、分析等系列功能模块，能够保证设计分析结果的准确性，实现设计流程的标准化控制，对设计方案与思路进行控制，同时对设计结果进行及时的评估。

2.2建筑施工阶段的BIM应用优化

2.2.1高度准确的基础数据

建筑工程施工管理的对象是建筑整体各部件与各施工工艺的应用过程，在此过程中形成的相应数据信息的是巨大的，实现施工管理优化需要依托这部分数据的收集与使用才能保证其合理性。应用BIM技术施工管理人员能够直接针对具体施工管理环节调用工程信息与行业标准规范，通过系统化的查阅实现完善的工程资料使用。在施工过程中，出现工程变更的情况下，施工管理人员能够通过BIM模型数据的修改，完成整体性的数据变更，优化完善后的数据自动录入工程管理模块，保证了施工管理信息的完整性与有效性。

2.2.2高效精确的各类统计

在完成建筑工程施工管理信息数据的获取后，借助BIM统计分析功能施工管理人员能够实现施工流程的全面控制。建筑工程中涉及的主要管理对象为各种施工材料、设备以及人员的调配使用，通过统计分析，管理者能够对施工过程中涉及的各方面要素进行量化统计，通过计算机的运算功能便捷的获取统计结果，从而实现工程建设资源的优化配置。同时，应用BIM软件进行数据统计有效避免了以往人工统计过程中可能存在的误差问题，保证了统计结果的真实性与有效性，为进行建筑工程施工精细化管理提供了支持。

2.2.3高效灵活的工程管理

建筑工程施工是一个动态化的过程，在此过程中通过BIM技术引入工期要素，实现时间维度上的工程施工管理，能够对工程量进行准确的统计，实现施工资源的有效利用，提升施工管理的精确性。作为BIM信息统计的基本单元，建筑结构构件层级的细部施工能够详细录入在施工管理系统之中，保证施工要素与建设时间的统一调配。工程建设刮泥人员，能够结合构件施工将施工过程中各工艺的执行时间具体到小时的层次，实现工程量、材料量以及人员设备量的协调统一，保证工程管理的高效性。

2.2.4高度协同的施工方案

现阶段，建筑工程施工中的工序交叉与干扰现象日益突出，实现多工种的协同施工是保证施工质量与工期的先决条件。BIM模型的三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工，随时随地直观、快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，可以大幅度提高施工过程中的协同程度，合理分配工作界面和工作工序，这样不仅可以有效减少建筑质量问题、安全问题及减少返工和整改，还可以提高施工效率，缩短施工周期，有效降低时间成本和人员成本。

2.2.5高效可靠的成本控制

建筑工程施工成本造价控制是一项科学而系统性的工作，在此环节中影响建筑施工成本的工程量、工期、资金等诸多要素间的关系是动态变化且相互关联的，实现高效的成本控制需要对这些因素进行综合化的分析与考量，同时实现全过程造价管理，做到随时监控、随时调整。完善的BIM数据库还可以实现任一时点上工程基础信息的快速获取，通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等数据的多算对比，可以有效了解项目运营即时的盈亏状态，以及采购和库存情况，实现对项目成本风险的有效管控。

3结语

综上所述，随着社会经济水平的不断提升，建筑工程呈现出了体量大、结构复杂的整体特征，给建筑设计与施工管理带来了一定的困难。BIM技术在建筑设计中的应用实现了建筑设计行业的创新发展，利用BIM技术能够建立更加科学和高效的建筑数字模型，能够有效提高建筑工程结构设计质量，确保建筑施工安全和提高施工效率。本文阐述了BIM技术的概念及内涵，研究了BIM技术实现的功能，并对BIM技术在建筑结构设计与施工管理中的应用进行了分析，具有一定借鉴价值与参考意义。