BIM技术在建筑智能化建造中的应用

摘要：经过对大量项目工程安全事故的调查分析得知，由于建筑需求的增加，很多建筑企业在扩大施工规模的同时并没有提高安全管理质量，导致建筑工程安全事故频发，不仅带来严重经济损失，还严重威胁施工人员的生命安全。BIM技术体现出智能化、信息化、可视化的应用优势，应用于项目管理工作中，构建协同管理平台，辅助开展建筑工程项目管理工作，提高建筑工程进度管理、安全管理、成本管理水平，实现管理信息共享，提高建筑工程管理质量。本文主要分析BIM技术在建筑智能化建造中的应用。

关键词：BIM技术;建筑工程;建筑智能化;建筑物建造;建筑工程应用

引言

BIM技术的全称是建筑信息模型技术，在进行建筑项目的建设施工的过程中所涉及的各种相关信息都能够通过该项技术将其模拟出来，并以此来建立一个三维立体的建筑模型，为所有项目的参与者提供清楚明了的建筑信息。因此在整个建设施工的过程中以这项技术来指导所有建筑项目参与者去进行工程的更加精确化施工是非常有用的，对于缩短整个的建设工期、降低建筑项目的成本以及减少建设过程中的资源浪费等都有着极大的帮助，对于提升建筑项目的整体价值也是极为有利的。

1、BIM技术的概念

BIM技术的概念BIM技术又称为信息施工模型，能为项目工程设计构建符合数据要求的建筑模型，通过构建协同管理平台，实现对施工进度、施工质量和施工安全等多方面的实时管理。BIM技术最早诞生于美国，该技术不仅包括项目工程的设计建设，还涵盖施工管理和后期维护等。BIM技术能将项目设计以3D形式展现出来，还能实现设计纸质文档的数字转换。因此，BIM技术直观性特点在项目工程设计阶段和施工管理阶段的应用能帮助设计人员解决一些平常难以解决的问题。就目前情况来看，BIM技术在项目施工行业中的应用越来越广泛，已经成为了一种关键技术，显示出了巨大的发展潜力。

2、建筑物的智能化发展

所谓的建筑物智能化是以整个建筑物为主体，将各种智能化的信息以及技术应用在建筑物的使用过程中，对其整体的应用方式进行优化，使其在使用过程中具备一定的“人类思维”，比如说感应光照自动进行遮光帘的开启与关闭。通过这种智能化的技术可以帮助建筑物与人体以及周围的自然环境更加协调，从而帮助提升人们的居住质量。而随着科技的不断进步与发展，不同人群对于建筑智能化的要求也在不断提升。

2.1要有更舒适健康的建筑物环境

建筑物在建成之后无论是用于日常居住还是进行办公都需要确保在其中生活的居民能够受到应有的庇护，不会在健康以及安全性上存在威胁。而智能化的建筑物自然也需要如此。比如说空调系统要能够自动对空气中的有害成分进行检测，如果检测结果显示其的确有污染物，那么还需要能够自动对其进行消毒处理。除此之外还有温控、光照调节、湿度调节、室内色彩调节等。智能化理念下，建筑将会更加人性化，在建筑外部安装的各类传感器会实时监控室外的温湿度变化，并将检测到的各类环境信息传递给中控模块，再由模块将控制信号发送给空调、加湿器等终端设备，以确保室内能够始终维持在一个适宜的环境。当然，智能化采光也会是智能化建筑的一个发展趋势，采光系统会模仿向日葵，每一扇窗户底部的旋转杆会随着太阳的方位变化而转动，确保折射进室内的阳光处于一个合适的范围，不会因过多或过少而造成室内环境的舒适感下降。

2.2要满足不同用户的不同需求

传统的建筑物在进行建设的过程中已经提前对其之后的使用功能进行规划，而一旦建成要想对其进行更改是比较困难的。但智能化的建筑物则完全不同，通过对整个建筑物的结构进行更加细致化的设计来将不同的功能进行组合，从而实现建筑物的多功能使用。比如说原本用于办公的面积只有100㎡，企业在发展的过程中需要增加新的员工以及办公场所，那么在经过简单的改造之后就能够使得办公场所的面积迅速获得增加。

3、BIM技术在建筑智能化中的应用

3.1应用于决策阶段

在建筑工程进行期间建筑物的周边环境会对工程形成一定的影响，所以在工程进行阶段必须确定相应因素并进行合理的预防。在建筑工程进行期间，使用BIM技术使建筑周边建筑物、气候地理形态可以在可视化模型下展现出来，与传统低效率的工程数据收集整理呈现方式不同，利用三维模型展示工程信息，依托BIM技术模拟建筑周边环境同时，展示更为具体的信息，还能够凭借BIM技术分析建筑自身情况，凭借动态模拟演示快速判断建筑周边环境存在的变化。另外，可以根据设计标准结合掌握的信息，改造建筑内部结构，提高設计的合理性。

3.2在空间管理中的应用

BIM技术具有很强的空间管理能力，借助这一能力可以为建筑空间做出合理的分配与规划，将空间的各项用途及其面积观地进行结算，拒绝一切虚假行为。认真的收藏保存账单，在工程项目完成之后做好核算检查工作。如果资金实际流动与计划流动存在一定的差异，应该明确其原因，做好分析工作，以此来确保工程造价控制在合理的范围内。最后，在施工过程中，应该严格地按合同执行，作为工程的必要数据应该合理完善地管理。不仅如此，还应该在合同当中，将权力和责任清晰地说明。当然，不同的工程所需要的合同类型也不同，通常情况下，规模较小以及相对比较简单的工程都是运用固定单价合同，规模较大、技术比较复杂、工期较长的工程都是用总价合同，合同当中的对标招标也会根据不同的情况进行调整。应该注重合同当中的结算方式，防止在以后结算过程中出现问题。

3.3构建结构模型

对于S工程，结构形式以钢筋混凝土为主，主要的设计要点在于结构的连接部位。对于连接部位的设计，运用BIM技术能够推理出每个连接射线之间的合理性，并且在找到合理性连接后，能够将这些参数进行认真地执行。除此以外，在设计的过程中运用BIM技术，还能够进行相关结构模型的建立，在这一过程中，能够对各个结构中的参数进行调整，并还能对相关的零件或其它的部件进行更新完善，从而使得工程结构的设计效率和设计质量得到提升。在对本工程进行结构设计时，首先需要运用BIM技术进行结构几何模型的建立，并且对Revit软件进行充分地应用，进而构建结构分析模型，对建筑结构中的每一个节点进行分析研究，进而对具体的连接位置进行确定，在确保无误的基础上实现自动连接。在进行模型构建的时候，需要对基本的构建、结构板、梁等要素进行充分地分析。为了确保模型建立的质量，还需要做好以下几个方面的工作：首先，对样板文件进行合理地选择，并且建筑BIM模型进行有效链接;其次，利用相应的软件进行轴网的建立，进而对标高进行精确地定位，并且对样本文件进行科学地制定;第三，对于建筑结构中的砼梁与砼柱，需要进行科学地设置，进而构建科学、合理的砼楼结构板;最后，对于整个模型需要进行全面、认真地检查，一旦发现问题时，需要进行及时地改进和调整。通过这一系列的工作，能够建立初步模板图。对于建筑结构设计来说，之所以需要进行标高的科学设计，主要是为了便于后期施工的顺利进行，并且有利于进一步提升建筑结构设计的质量。在利用BIM技术时，虽然相关软件中有“族”功能，但是在实际的设计过程中，由于受到各种因素的影响，使得设计过程中的各个工作难以得到满足。因此，在实际的设计过程中，在进行异性构件的构建时，应该独立构建相关族文件，并以此为基础进行工作的开展。

3.4在数据处理方面的应用

借助于BIM技术能够对建筑设备安装工程实施有效管理，不仅体现在技术层面，同时也体现在经济层面。通过碰撞检测项目，能够得到管道线路下料设计相关参数，优化整个项目下料管理工作。从工程采购工作开始，利用BIM技术虚拟设备安装过程，对下料过程进行有效控制，做好项目技术交底工作。认真落实多算对比活动，按照安装工程施工计划妥善安排，保证分包结算顺利开展。对于每一个施工阶段，相关人员都需要认真收集相关数据信息，形成信息报表，并将报表提交给项目的负责人，以便于审核分析相关数据，将有关的数据信息反馈到BIM建模体系中。通过BIM技术，借助安装工程施工各环节的数据信息，构建BIM三维模型，落实数据收集、工程档案管理等，可以快速调用相关结构设计，起到快速响应的效果。传统方式下，建筑设备安装工程中的设计人员主要是利用CAD软件编制相关资料，无法对相关数据库实施对比，出现计算错误的几率相对较高，容易影响设计效果，返工则会降低整体的设计效率。在编制数据过程中出现错误，设计人员不仅要更改设计图纸，同时还需要重新编制数据库，工作量会大大增加。部分工程设计存在不可逆特点，这就需要设计人员重新设计。借助BIM技术，设备安装工程设计人员可以利用BIM系统数据库，实现对相关数据的自动化编制和统计，能够显著提升安装工程材料准确性与设计工作中的计算能力。通过自动化统计和编制设计数据，还能够控制工程设计中的成本预算，降低整体工程造价，节约成本。

3.5BIM的施工进度的动态模拟

工程主要应用四维施工模拟相关软件来管理施工进度，在实际应用的过程当中，应用三维模型设计软件来建立虚拟的建筑工程三维模型，科学安排施工进度，投入足够的人力、物力，保证工期。在施工进度管理中应用BIM技术，既能够实现优化管理和缩短工期的目标，也能够根据实际情况来编制施工进度计划。在编制施工进度计划的过程中，需要根据时间参数制订优化的进度计划，从而保证资源配置的合理性、有效性。另外，還需要准确计算工程量，应用BIM平台上的统计数据，并且根据施工水平和规范要求，精确计算施工材料、施工机械的使用量。除此之外，施工管理部门还需要合理安排施工进度，有效处理采购部门的物资供应问题，并且积极参与信息共享平台的建设，实现及时的交流和沟通。利用虚拟现实技术构建可视化模型，制订合理的施工进度计划。在基于BIM的施工进度管理中，每一项任务都需要单独编码，并且进行模型链接，在施工时，把信息传递到系统，从而实现信息资源的科学管理和充分利用。

3.6项目质量管理

建筑工程施工的BIM协同管理平台具有工程质量管理的功能，通过对施工全过程的监控完成质量监控。首先，技术人员应根据构件的施工过程设置关键管控节点，再将关键节点与相应的构件关联，并通过系统PC端分派到指定的负责人手中，相应的负责人将根据现场质量检测结果进行结果数据的填报。如果技术人员填写的数据超出了管控节点的范围值，系统就会发出预警信息，这样技术施工人员就能及时发现质量问题并进行改正。技术人员在现场录入数据后，将会自动在系统的网页端进行汇总与分类处理，方便管理人员查询，使其充分掌握相关构件的真实状态。此外，管理人员还可以通过协同管理平台将数据导入BIM数据库，自动形成报表，提高质量验收资料的可靠性。

3.7应用于验收阶段

将BIM技术应用到建筑工程中，收集工程各环节的工作数据，同时利用BIM技术完成数据信息的共享以及分析等工作，为竣工验收工作的开展提供巨大的助力。在验收环节按照项目建设指标，查看工作进行情况，加强对项目数据的管理力度，提高相应数据的准确性、可靠性。另外，使用BIM技术还可以快速计算工程总价与各项单价，在工程项目进行阶段对项目各环节工作进行强有力的控制，提高项目管理水平。

3.8在施工安全方面的应用

在建筑设备安装工程实施过程中，包含了诸多建筑材料，加上施工环境复杂，必须重点考虑施工中的安全问题。具体施工中，会使用大量的机械设备、材料工具，一旦出现安全问题，后果不堪设想。将BIM技术应用在安装工程安全管理控制中，能够加大施工安全管控力度。当前很多施工企业对安全管理控制的重视程度不高，有些施工企业尽管重视安全管理，但由于自身能力有限，采用的安全管理手段较为落后，无法满足现代化工程的安全管理需求。利用BIM技术构建建筑安装工程模型，对工程项目实施进行模拟，能够发现可能存在的安全问题，以便于采取有效的安全防控措施，提高工程施工的安全性。

结束语

综上所述，BIM技术是基于信息技术的一种先进管理建模技术，管理人员将其应用于建筑工程项目管理工作中，可发挥出BIM技术可视性、共享性的优势，提高建筑工程成本管理、进度管理、质量管理以及竣工管理的效率，提高建筑工程的施工质量。

参考文献：

[1]陆小进.建筑工程项目管理中BIM技术的融合与应用[J].居舍，2021（11）：118-119.

[2]王晓光.试析建筑工程项目管理中BIM技术的融合与应用[J].居业，2021（03）：165-166.

作者简介：吴伟英（1988-），女，汉族，江西宜春，本科，教师，研究方向：建筑或公路技术、工程造价、工程管理。