BIM技術(shù)下的建筑工程設(shè)計(jì)管理
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［摘要］建筑是人類生存的基礎(chǔ)，也是社會經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在這方面，如果建筑行業(yè)想要更好地發(fā)展，則應(yīng)著重于在建筑行業(yè)中加強(qiáng)對bim技術(shù)的運(yùn)用。如今，BIM是建筑行業(yè)中使用最廣泛的技術(shù)之一，不僅提高了建筑模型的集成化水平，而且為其建筑設(shè)計(jì)提供了適當(dāng)依據(jù)，重要的是，好的設(shè)計(jì)不僅可以有效地提高設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量，而且可以幫助設(shè)計(jì)公司優(yōu)化并改善現(xiàn)有的設(shè)計(jì)管理標(biāo)準(zhǔn)，充分促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展。
［關(guān)鍵詞］BIM技術(shù)；建筑工程；設(shè)計(jì)管理
1BIM概述
BIM含義為“建筑信息模型”。BIM技術(shù)實(shí)際上可以將建筑項(xiàng)目的基本結(jié)構(gòu)稱為設(shè)計(jì)元素，并系統(tǒng)地將各種信息組合起來，例如材料信息和幾何結(jié)構(gòu)以及物理特性等，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)庫。完整數(shù)據(jù)庫包括所有施工數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)庫中，并且相應(yīng)的施工項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型已存儲在數(shù)據(jù)庫中。建筑公司可以收集、輸入、更新和修改數(shù)據(jù)庫中的信息，以提高工作效率。模型的每個(gè)部分的數(shù)據(jù)信息并不是單獨(dú)的信息塊，它們之間也具有邏輯關(guān)系。在BIM模型的虛擬數(shù)字化建筑工程中，它們形成了完整的，有層次的系工程數(shù)據(jù)系統(tǒng)[1]。BIM技術(shù)已經(jīng)成為中國建筑工程設(shè)計(jì)管理的信息橋梁，它為傳統(tǒng)的施工方法提供了更多科學(xué)和相關(guān)的信息以及新的項(xiàng)目管理理念，它在設(shè)計(jì)管理中起著重要作用?？傮w而言，這大大提高了建筑工程整體水平。
2BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)管理中的優(yōu)缺點(diǎn)
BIM技術(shù)與最新的管理技術(shù)密不可分。自從使用BIM技術(shù)以來，建筑技術(shù)設(shè)計(jì)管理迅速發(fā)展，效率和質(zhì)量取得了巨大的飛躍，它已成為中國建筑設(shè)計(jì)管理的標(biāo)準(zhǔn)，并帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益。（1）使用BIM技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)3D模擬。這樣，工程師可以優(yōu)化每個(gè)環(huán)節(jié)，以便員工可以了解建筑的概況以及每個(gè)項(xiàng)目的細(xì)節(jié)，使每個(gè)細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確性得到保證。（2）使用BIM技術(shù)來提高建筑設(shè)計(jì)管理的效率和質(zhì)量只是其優(yōu)勢之一，這是最實(shí)用的方法，經(jīng)過正確優(yōu)化，可以分配，管理和計(jì)算用于項(xiàng)目的人員和材料，這將確保在開始施工之前計(jì)算出準(zhǔn)確的項(xiàng)目總預(yù)算，以節(jié)省材料和人員成本，從而避免浪費(fèi)金錢。（3）在每個(gè)施工階段都使用BIM技術(shù)。在項(xiàng)目的早期階段，可以將建筑進(jìn)行三維模擬，以確保項(xiàng)目計(jì)劃的可行性。在項(xiàng)目的中期心，可以不斷修改和評估模擬方案，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)并對細(xì)節(jié)進(jìn)行抽查檢驗(yàn)，在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，對建筑進(jìn)行總體質(zhì)量控制和評估，可以保證建筑物的質(zhì)量。BIM設(shè)計(jì)還可以通過新技術(shù)來優(yōu)化設(shè)計(jì)管理，但與此同時(shí)，新技術(shù)面臨許多挑戰(zhàn)和問題，需要不斷進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。（1）中國建筑業(yè)不積極學(xué)習(xí)或被動接受新技術(shù)知識。因此，BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑管理中，僅僅依靠政府來規(guī)劃，而其作用尚未得到充分體現(xiàn)。（2）BIM技術(shù)可以為建筑公司帶來經(jīng)濟(jì)利益，以節(jié)省資金，但是大多數(shù)公司不認(rèn)同BIM技術(shù)的商業(yè)模式。（3）BIM作為一項(xiàng)新技術(shù)，需要具有專業(yè)人員來操作它。建筑業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的工作，建筑行業(yè)的員工還面臨素養(yǎng)方面的問題。在中國，沒有多少人會正確使用BIM技術(shù)，這影響了BIM在中國的發(fā)展。
3BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)管理中存在的問題
3.1設(shè)計(jì)協(xié)同與管理方面的問題
雖然施工過程本身主要涉及項(xiàng)目的協(xié)調(diào)和管理，但一部分單位只考慮到自身的成本和利益，強(qiáng)行對工程方案和設(shè)計(jì)圖紙管控，這導(dǎo)致專業(yè)設(shè)計(jì)人員出現(xiàn)強(qiáng)烈抵制，這也給整個(gè)建筑項(xiàng)目的施工和質(zhì)量造成了問題，因此，實(shí)際建造中很難實(shí)現(xiàn)施工目標(biāo)。
3.2數(shù)據(jù)安全方面的問題
保證該技術(shù)可以與AutodeskRevit這樣的專業(yè)平臺進(jìn)行軟件分析，這樣可以為BIM開發(fā)和應(yīng)用提供可靠地工作環(huán)境。另一方面，為了確保BIM應(yīng)用程序的性能和穩(wěn)定性，還必須在專業(yè)平臺上實(shí)施數(shù)據(jù)更新并消除安全性問題，避免非專業(yè)平臺可能導(dǎo)致的有關(guān)數(shù)據(jù)信息的泄露等安全問題發(fā)生。
3.3設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面的問題
在大多數(shù)情況下，許多設(shè)計(jì)人員為了保證建筑工程設(shè)計(jì)的協(xié)同性，使用CAD軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，但是應(yīng)用CAD軟件軟件不可避免地會導(dǎo)致協(xié)調(diào)流程、數(shù)量、目的和深度發(fā)生變化，這是項(xiàng)目管理中普遍缺乏技術(shù)BIM標(biāo)準(zhǔn)的原因。如果存在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)問題，則數(shù)據(jù)模型和現(xiàn)場設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之間的差距可能會擴(kuò)大，并且可能無法使用預(yù)期的數(shù)據(jù)模型。
4BIM在建筑工程設(shè)計(jì)管理中的改進(jìn)措施
4.1加大建模標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建力度
作為設(shè)計(jì)公司，在開始管理建筑BIM項(xiàng)目之前，需要進(jìn)行建筑合理化構(gòu)建，包括構(gòu)建建模標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目命名，項(xiàng)目文件名、文件系統(tǒng)、模型設(shè)計(jì)、變更文件、然后項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)根據(jù)項(xiàng)目單位或項(xiàng)目部門提供的BIM建模和項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的內(nèi)容分為幾個(gè)階段，第一階段，在最初深化設(shè)計(jì)時(shí)，可以更詳細(xì)地了解設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)圖，從而使開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)模型可以滿足現(xiàn)場結(jié)構(gòu)圖的要求；第二階段，在施工現(xiàn)場的施工過程中，設(shè)計(jì)人員可以使用BIM技術(shù)在項(xiàng)目的每個(gè)階段完成詳細(xì)的設(shè)計(jì)。他們必須確保在傳輸和轉(zhuǎn)換過程中信息的完整性，以避免由于不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致信息失真或丟失；第三階段，確保涉及的信息單位和部門收到信息后可以有效地更改施工圖紙存在的問題，確定標(biāo)準(zhǔn)模型構(gòu)建力度，工程成本模型以及公司實(shí)施的工程計(jì)算量確定下來。根據(jù)BIM文件，可以編制預(yù)算，制定項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃以及完成建設(shè)項(xiàng)目管理。
4.2BIM設(shè)計(jì)管理在施工場地中的作用
施工計(jì)劃是項(xiàng)目控制中的關(guān)鍵要素，BIM技術(shù)可以為施工現(xiàn)場規(guī)劃提供重要作用。首先，BIM設(shè)計(jì)管理人員對建筑現(xiàn)場進(jìn)行檢查，以最大限度地發(fā)揮建筑工程的整體作用，技術(shù)人員可以根據(jù)條件適當(dāng)規(guī)劃空間、道路、街區(qū)和活動地點(diǎn)。其次，由有必要進(jìn)行科學(xué)計(jì)算并調(diào)整塔吊在建筑中的位置，以避免發(fā)生許多安全事故。最后，BIM技術(shù)根據(jù)國家對環(huán)境要求，以規(guī)劃建筑材料的存放場所。盡管在傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)管理中很難實(shí)現(xiàn)上述這種情況，但隨著BIM項(xiàng)目管理技術(shù)在中國建筑業(yè)中的使用日益廣泛，這種情況正在逐一解決。原因是BIM項(xiàng)目管理技術(shù)可以科學(xué)和準(zhǔn)確地進(jìn)行規(guī)劃，借助計(jì)算機(jī)建模技術(shù)，三維可視化技術(shù)，虛擬建模技術(shù)等，避免設(shè)計(jì)不到位的情況發(fā)生。
4.3加強(qiáng)BIM信息整合力度
建設(shè)項(xiàng)目的構(gòu)建過程涉及很多相關(guān)信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與企業(yè)發(fā)展直接相關(guān)，特別是在中國，現(xiàn)代建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，因此有必要將技術(shù)與全面的信息數(shù)據(jù)集成在一起，BIM技術(shù)具有集成信息的功能。BIM技術(shù)可以整合從建設(shè)項(xiàng)目中獲得的所有信息。同時(shí)，通過使用計(jì)算機(jī)技術(shù)和3D技術(shù)對建筑方案進(jìn)行高效設(shè)計(jì)，有效地實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目管理規(guī)劃。因此，為了給現(xiàn)代建筑企業(yè)提供有效的信息支持，促進(jìn)中國建筑業(yè)的發(fā)展，有必要加強(qiáng)對BIM信息的整合。
4.4加大BIM應(yīng)用研究的工作力度
BIM技術(shù)在建筑技術(shù)中的使用可以提高管理水平和建筑質(zhì)量，但是BIM技術(shù)的地位也受到威脅。作為建筑公司，如果沒有及時(shí)更新，這很容易導(dǎo)致其被其他新技術(shù)代替。因此，為了改善中國的BIM技術(shù)，建筑業(yè)必須加強(qiáng)對BIM技術(shù)的研究，并應(yīng)用全新的技術(shù)來管理現(xiàn)有的建筑技術(shù)，從而提高設(shè)計(jì)管理水平。
5BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用
5.1在設(shè)計(jì)研究階段的應(yīng)用
對于建筑工程來說，必須在設(shè)計(jì)活動開展之前進(jìn)行可行性研究，以確保工程建筑設(shè)計(jì)的可靠性。在設(shè)計(jì)階段使用BIM技術(shù)可為工程架構(gòu)提供技術(shù)支持，并使設(shè)計(jì)理念和特定實(shí)施階段的步驟更具有可靠性。在制定建筑設(shè)計(jì)方案時(shí)，有必要分析其可行性，同時(shí)考慮到建筑質(zhì)量和使用功能的要求。這個(gè)過程既耗時(shí)又對建筑公司造成損害。將BIM技術(shù)應(yīng)用到其中可以對工程設(shè)計(jì)進(jìn)行建模，并為設(shè)計(jì)人員提供可視化模型，以幫助他們改進(jìn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，使用BIM技術(shù)來提高運(yùn)營效率，降低成本并完善決策制定。
5.2在設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用
在設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)還具有對于各種應(yīng)用特別重要的環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，二維技術(shù)是最重要的技術(shù)，雖然可以對圖紙內(nèi)容加以表但是各個(gè)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系比較少，導(dǎo)致來自不同部門的設(shè)計(jì)人員可能不會參照其他設(shè)計(jì)小組的工作成果，導(dǎo)致設(shè)計(jì)活動經(jīng)常發(fā)生錯(cuò)誤，對國內(nèi)建筑業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響。在這方面，使用該技術(shù)作為一種重要的表達(dá)方法，在設(shè)計(jì)過程中有效使用BIM技術(shù)不僅可以改善設(shè)計(jì)，而且可以改善各個(gè)部門的交互作用。在此過程中，可以解決諸如設(shè)計(jì)缺陷之類的問題，這些缺陷中包含了廣泛的設(shè)計(jì)技術(shù)信息，設(shè)計(jì)過程非常復(fù)雜，通常包括概念設(shè)計(jì)，方案設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。BIM技術(shù)可以貫穿項(xiàng)目管理活動的始終并充分發(fā)揮其作用。
5.3在建筑工程實(shí)施中的應(yīng)用
BIM技術(shù)在設(shè)項(xiàng)目實(shí)施中的使用傳統(tǒng)施工設(shè)計(jì)結(jié)是基于CAD模式的，但是2D圖紙?jiān)诠こ踢\(yùn)用中具有許多缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)直接阻礙了國內(nèi)建筑行業(yè)的發(fā)展，例如不穩(wěn)定且效率低下。但是，有效利用BIM技術(shù)的建筑公司不僅可以解決上述問題，而且還可以充分發(fā)揮它的優(yōu)勢。使用BIM技術(shù)，可以將項(xiàng)目信息集中管理所有設(shè)計(jì)模型組合到一個(gè)中心文件中，因此通?？梢酝ㄟ^協(xié)作來形成一個(gè)統(tǒng)一整體，此外，在BIM技術(shù)的指導(dǎo)下，員工可以集思廣益，進(jìn)行許多施工規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)施工規(guī)劃的優(yōu)化，并向人們展示4D設(shè)計(jì)的好處。
5.4在設(shè)計(jì)管理中的應(yīng)用
BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理的應(yīng)用。受此技術(shù)的影響，可以建立BIM模型，完全顯示有關(guān)建設(shè)項(xiàng)目的所有信息內(nèi)容，方便信息需求者進(jìn)行查閱。在建筑模型中，易于維護(hù)和管理，因?yàn)橄嚓P(guān)變更信息進(jìn)行記錄。另外，通過引入BIM技術(shù)，可以更新實(shí)時(shí)信息、財(cái)務(wù)信息、場地信息等信息，為管理工作提供便利。但是，傳統(tǒng)的管理工作管理內(nèi)容比較多且復(fù)雜，會增加管理任務(wù)的負(fù)擔(dān)，使工程人員難以提供更詳細(xì)的管理信息。因此，在項(xiàng)目管理中使用BIM技術(shù)具有不可否認(rèn)的優(yōu)勢。
5.5在綠色設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
隨著對建筑行業(yè)的低碳設(shè)計(jì)的要求很高。在建筑工作中使用BIM技術(shù)可以滿足建筑的環(huán)境需求。根據(jù)實(shí)際情況，BIM技術(shù)基于人類舒適性需求的組合，并通過分析建筑物的照明，通風(fēng)和陽光等條件而進(jìn)行優(yōu)化，以減少住戶對采暖設(shè)備，空調(diào)等設(shè)備的使用。在此過程中，可以使用該技術(shù)來模擬風(fēng)環(huán)境并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。建筑業(yè)發(fā)展對環(huán)境的影響是巨大的，通過倡導(dǎo)低碳環(huán)保的愿景，建筑行業(yè)正在走綠色、可持續(xù)的道路。BIM技術(shù)可以為可持續(xù)設(shè)計(jì)提供服務(wù)。因此，在可持續(xù)設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)是國內(nèi)建筑業(yè)發(fā)展的趨勢。
6結(jié)語
總體而言，隨著時(shí)間的推移，在建筑工程設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)是一個(gè)理性的選擇，同時(shí)也是建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)其自身效益的重要保證。重要的是，可以提高中國的施工管理水平和質(zhì)量，改善建模，優(yōu)化施工項(xiàng)目的規(guī)劃以及加大信息整合力度。
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作者：趙麗莉 單位：聊城職業(yè)技術(shù)學(xué)院