BIM技术在建筑工程施工设计及管理中的应用

颜开

【摘要】随着我国经济和社会的高速发展，各种建筑工程越来越多，对建筑工程施工和设计要求不断提升。针对传统建筑工程设计和管理中出现的问题，有必要将BIM技术合理应用其中，提升工程设计和管理质量，降低对相关工作人员的要求。为此，笔者将要在本文中对BIM技术在建筑工程施工设计及管理中的应用进行探讨，希望对促进我国建筑工程事业的发展，可以起到有利的作用。

【关键词】BIM技术;建筑工程设计;管理

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.068

1、前言

由于建筑工程的系统性和复杂性，各种工程影响因素非常多，对工程管理方法和技术的应用有着相对比较高的要求。BIM技术在建筑工程信息化管理当中，发挥着非常重要的作用，技术优势非常显著，能够对各种资源进行更加高效的整合和使用，提升建筑工程管理效果。

2、BIM具体的特性

2.1协调性

建筑行业非常关注的就是协调性。为了保证建筑的协调性，就需要施工单位、业主以及设计单位认真做好协调配合工作，一旦在工程施工中出现了问题，就需要相关单位立即开展工作协同，及时探讨出问题发生的原因，并及时采取措施进行解决。通过将BIM技术合理应用到工程建设当中，可以更加及时发现工程建设中存在的问题。例如，可以直接使用BIM碰撞检查，来对建筑综合管线安装图中的错误进行检查，在找到错误之后，就可以及时开展修改工作【1】。

2.2模拟性的特点

通过该特点的应用，可以对实际操作进行很好的模拟。在建筑工程设计环节，可以直接通过使用BIM技术对建筑功能进行模拟，如紧急疏散、热能传导、节能、日照等。在施工的过程中，还可以利用BIM技术实现4D模拟，并根据编写好的施工组织设计，来对施工情况进行有效的模拟，从而得到更加科学的施工方案。

2.3优化性的特点

随着时代的不断发展，对建筑各方面功能的需求不断提升，这就需要认真做好设计优化工作，通过在设计优化阶段引入BIM技术，可以进一步保证对工程的优化效果。在实际设计方案优化的过程中，往往需要使用很多的信息，通过BIM建立模型，就可以给建筑提供结合、物理、规则、结构等信息。

3、BIM技术在建筑方案设计中的应用

3.1了解建筑结构及建筑场地。建筑结构的特征非常多，如建筑的稳定性和安全性等，如果建筑缺失了这些特征，容易导致建筑在后期使用的過程中出现很多的安全隐患问题。因此，在建筑结构当中，应该保证这些特征的合理性。为了保证满足这个要求，就需要认真做好建筑场地和建筑结构的分析工作，能够根据建筑场地要求，来开展针对性的设计工作。在开展建筑场地分析的过程中年，可以直接通过对BIM技术的应用，来对施工场地的情况进行有效的模拟，并对建筑现场进行建模仿真，通过建筑模型就可以将建筑的优缺点很好展示出来，保证得到最佳的施工场所设计效果。

3.2三维可视化功能在工程设计中的应用。在传统建筑工程设计的过程中，很多时候采用的是二维CAD设计，在表达建筑成果的过程中，往往采用的是平面图、立面图和剖面图。虽然其可以正常表达工程设计信息，但表达效果不够直接，使用也不太方便，对工程结构设计的准确性，造成非常大的影响，不能满足建筑设计的相关要求。因此，通过将BIM技术应用到建筑结构设计过程中，可以让设计人员具有三维思考方式，还可以对建筑信息和数据进行更加详细的分析，从而最大程度保证建筑的设计质量【2】。

3.3在设计管理当中的应用。在建筑设计管理的过程中，通过对BIM技术的应用，可以建立BIM参数模型，让整个工程信息得到更加全方位的展现，方便开子涵设计信息查阅工作。在建筑模型的实际使用中，可以让各种信息的传递变得更加直接，为后续开展设计管理工作，创造出更好的条件。在设计管理工作开展的过程中，应该认真做好场地信息、成本信息和工程信息容量的更新工作。在过去开展设计管理工作的过程中，由于设计管理工作内容相对比较复杂，导致管理工作开展压力相对比较大，各种工程信息也不够详细。

4、BIM在住宅建筑排水工程设计中的应用

4.1安装模拟设计

安装模拟设计在工程设计中，发挥着非常重要的作用，可以在后期工程指导中，发挥非常重要的作用。在开展排水工程施工的过程中，往往会出现非常多的管线，其在吊顶区域非常复杂，设计资源的使用率并不是非常高，设计周期也相对比较长。如果在空间维度当中引入BIM，就可以编制出合适的安装进度表，让施工项目达成预先设计的可视化效果。

4.2可视化设计

给排水工程设计与土建工程设计差异相对比较大，土建是以个体楼层来进行划分的，排水工程通常属于独立的系统。在进行工程制图的过程中，需要将平面和空间有效结合起来，对各种系统构件更加直观进行展示，能够将管道在空间的位置反映出来，这对指导设计人员开展设计，可以起到非常大的辅助作用。

4.3协同设计

在开展CAD绘图的过程中，往往不能将所有的内容都进行加载。然而，如果将BIM技术引入到设计过程中，可以对各种模型信息进行统一的汇总，如水泵的尺寸、电量和质量等。通过进一步加强协同设计，可以让各种数据的使用变得更加方便，有问题的数据查询和修改也更加方便，负荷计算结果也可以得到及时的更新。在这个过程中，全部的操作都可以在一个模型当中进行，能够进一步对设计工作量进行优化，还能进一步强化协同的联动性和有效性。

4.4参数优化

在Reviet R模型的过程中，各种模型数据都可以使用同样的建模数据库，信息形式相对较多。如果对模型中的参数进行修改，就可以直接在模型上显示出来，对设计修改一处，就能在模型上对状态信息进行更新。例如，如果对相关设施的数量、位置进行修改，其修改结果可以在材料表中显示出来，提升工程设计开展效率。此外，对参数的优化，也可以直接在模型上体现出来，通过将BIM引入到计算过程中，也可以起到非常好的辅助设计作用。比如，在开展水力大小的计算过程中，可以直接使用相关工具来进行公式的编制，只需要将相关参数输入其中，就可以直接计算出结果，可以有效提升设计效率。Excel是一种使用非常方便的工程辅助设计软件，能够直接对模型中的数据进行读取，管道的各种数据也非常方便进行修改【3】。

5、建筑工程管理中存在的问题

5.1安全管理意识相对比较欠缺。经过多年的发展，我国建筑工程安全管理水平有了非常大大程度的提升，各种安全信息监管系统逐渐建立的起来，但由于相关管理工作不能有效做到位，导致很多管理人员的安全意识相对比较低，各种危险因素相对较多，存在着发生严重安全事故的可能。

5.2施工危险性比较高。在开展建筑工程管理工作的过程中，安全施工管理发挥着非常重要的作用。很多企业对开展施工安全管理工作重视程度非常高，然而各种安全问题还相对比较多。尽管很多企业已经出台了相关安全管理条例，但是安全管理效果依然不够理想，施工环节当中的安全问题依然比较多。很多施工人员在施工的过程中，存在麻痹大意的思想，不能及时开展各种安全隐患排查工作，经常在危险的环境中进行作业，导致发生安全事故的几率较高。

6、建筑工程管理中BIM技术的应用

6.1在建筑工程管理中的应用

在开展建筑工程施工的过程中，工程施工质量管理发挥着非常重要的作用，需要建筑管理人员引起足够的重视，一旦建筑发生了严重的施工质量问题，就会对建筑功能的发挥，造成非常严重的影响，甚至威胁到建筑使用人员的生命安全，建设单位在这个过程中也有可能承担非常大的经济损失。

6.2事前施工质量管理

通过对BIM技术的应用，可以建立必要的工程三维模型，能够通过对三维模型的分析，来及时发现工程施工中存在的不足，并及时发出提醒，让施工人员结合工程实际情况，制定出合理的工程处理方案，提升工程施工的科学性。另外，通过开展事前质量检查工作，还可以及时对工程施工中可能发生的质量问题进行预测，更加及早采取措施进行应对。最后，通过对BIM技术的应用，还可以事前质量管理中，及时发现各种预留孔洞，更加合理开展配筋工作，保证各种预留位置的合理性。

6.3事中质量管理

通过在建筑工程建设过程中认真做好工程管理工作，可以进一步提升工程施工质量，将BIM技术合理应用到工程质量管理过程中，可以进一步缩短工程施工周期，降低工程施工成本，提升工程管理水平。通过采用BIM技术可以对各施工节点进行构造和模拟，让建筑工程以更加直观的形式呈现出来，从而让施工人员更加合理开展材料使用规划和配置工作，提升对材料利用率。例如，通过对BIM技术的应用，可以让施工人员对钢筋的位置进行更加直观的观察，保证预留孔洞位置的合理性。在管线布置的过程中，也可以通过对BIM技术的应用，来实现对管线的排布、位置确定，让管线的排布变得更加合理，避免出现管线过多交叉的现象。

6.4在安全管理中的应用

在开展建筑工程建设的过程中，安全管理工作发挥着非常重要的作用，其是各种施工工作开展的基础，各种安全管理工作并不是相互独立，而是与施工质量、成本、进度管理相互关联的。通过各种安全管理措施的应用，可以有效降低工程施工中出现安全事故的几率，避免出现太过严重的安全风险。通过在工程安全管理中引入BIM技术，可以更加准确和及时完成对各种安全风险的识别，从而更加及时采取相应的弥补措施，有效解除各种施工安全隐患。

6.5根据工程模拟来开展安全管理工作

通过采用BIM技术的模拟功能，可以对整个工程施工过程进行模拟，进而及时发现工程施工中可能出现的问题，然后及时采取措施进行修正，让建筑工程设计变得更加完善，还可以对工程施工中发生的安全隐患进行模拟，预测各种安全事故的诱因和危害程度。例如，对工程施工中出现的高空坠物，也可以通过BIM技术有效模拟出来，从而更加及时采取安全防护措施，避免高空坠物可能造成的危害。另外，还可以对以往发生的安全事故做好资料留档，便于后期开展梳理工作，发现问题发生的深入研究，然后制定出针对性的解决措施，起到警示和预防的作用，还可以进一步培养施工人员的施工安全意识，对工程施工中可能出现的危害有初步的认识，然后结合工程的实际状况，及早采取预防措施，最大程度避免安全事故的发生。

6.6安全薄弱点的识别和防护

在建筑工程施工过程中，各种安全薄弱点是一直存在的，通过对BIM技术的应用，可以通过工程仿真的方式，来发現施工中的危险区域。以临边洞口为例，在工程施工过程中，临边洞口往往是防护工作中的重点，其周围往往会安装各种防护措施。通过对BIM技术的应用，能够在进入到工程准备阶段之后，明确防护临界洞口的位置，为后续开展安全防护工作，提供必要的依据。

6.7工程进度的预测

通过开展工程进度预测工作，可以让工程管理人员更进一步掌握工期。为了保证工程进度预测的准确性，需要首先做好BIM模型的搭建工作，保证各种工程建设信息的完整性，还应该结合工程的实际情况及时对工程施工进行调整，保证三维模型的有效性。最后，还可以结合设计方案，来开展相关演练工作，与工程施工工期及时进行对比，一旦发现有可能出现工程延期，就需要对工程施工方案及时进行调整，最大程度避免工程施工延期情况的发生。

6.8在工程进度管理当中进行应用

在工程施工进度管理的过程中，其主要包括两项内容：1.认真做好实时控制，通过对BIM技术的应用，来及时掌握当前工程施工进度，并与工程施工设计进行对比，及时发现工程施工进度偏差，更早采取预防措施，让工程施工工期得到有效的控制。2.动态控制。其也是工程施工进度控制的有效手段，通过BIM技术来实现工程施工的动态控制，保证工程施工可以顺利进行，保证各施工环节都可以得到控制。

6.9在工程现场规划当中应用

随着城市化的高速发展，建筑用地变得越来越紧张，工程现场面积不断缩小，对开展施工现场规划，带来了较多的难题。为了保证工程施工的安全性，对场地空间充分进行使用，可以通过对BIM技术的应用，来完成工程现场各种参数数据的收集工作，然后将现场纳入到BIM模型当中，帮助设计人员完成现场空间数据的分析，对各种站点更加科学进行布置，及时发现站点中出现的隐患问题，充分做好安全风险防控工作，提升工程现场规划的安全性。在过去开展现场规划工作的过程中，通常会使用CAD技术，其采用的平面图纸设计形式，并不能对工程现场的情况完全进行显示。通过对BIM技术的应用，就可以现场情况进行精准的展示，为开展现场规划工作，奠定一个良好的基础。

结语：

随着时代的不断发展，对开展建筑工程设计和管理工作提出了更高的要求。针对当前工程设计和管理中出现的问题，应该引起足够的重视，认真分析问题发生的原因，然后及时采取针对性的措施，合理将BIM技术应用其中，提升工程现场管理的可视化效果。

参考文献：

[1]谷大志.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用[J].山西建筑，2020（09）：22-23.

[2]丁灵华.BIM、AR等辅助技术在建筑工程机械自动化中的运用[J].价值工程，2018（12）：37-38.

[3]李怀坤，李晓萌，宫彦入，等.浅谈BIM技术在工程变更管理中的应用[J].价值工程，2018（10）：55-57.