BIM在设计施工一体化中的应用

BIM在设计施工一体化中的应用

周井礼

周井礼

天津海航建筑设计有限公司天津市300162

摘要：建筑信息模型集成化管理系统（BIM），作为数字化设计的集合化应用，在我国的规模化程度很低，相比发达国家还很落后。基于此，笔者结合实际工作经验，在分析BIM技术的基础上，进一步分析了该技术在设计施工一体化中的应用，希望可以为推进行业进步贡献自己的一份力量。

关键词：BIM技术；设计施工一体化；具体应用

引言

BIM（buildinginformationmodel）即建筑信息模型，作为一种全新的建筑信息化工具，可为设计施工一体化提供可视化管理和技术支持，是目前国际和行业建设领域关注和研究应用的热点。然而BIM在设计施工一体化中需要时间和过程、制度和环境以及人才和技术等各方面逐步推进，才能在工程建设中发挥其积极的作用。

1、BIM的特征

1.1BIM信息的完备性

目前，我国大型企事业单位一般均已具备应用BIM技术的能力。不论是设计单位、科研院所及监理咨询，BIM技术已受到广泛重视，BIM建筑信息模型在工程项目上进行了3D几何信息、拓扑关系、完整的工程信息描述。其信息不但包括工程对象的技术信息中的名称、工程性能、结构形式、建筑特点以及建筑材料等；还有施工信息中的施工进度、成本、质量、工序，以及人、机、料，还有外观的艺术性、环境的环保性信息，维护信息中的工程安全性能、材料耐久性能等。

1.2BIM信息的关联性

可识别且相互关联是信息模型中对象的一大特点，系统在生成相应的图形和文档前，会对模型的信息进行统计和分析。通过应用BIM信息模型技术进行建立，从而使业主、设计、总包、分包等参与方在设计阶段就参与到项目中，在共同对设计进行改进完善的基础上，共同分享收益或承担风险。所有对象都会随着模型中某个与之关联对象的变化而更新，以达到保持模型完整性和健壮性的目的。

1.3解决信息化的问题

推动现代CAD技术的应用；建立单一工程数据源；不但能够达到集成化管理建筑生命周期各阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本的目的，而且建筑项目生命周期的长效管理可以得到加强，还可以对其总成本、能源消耗、环境影响等进行数据分析、实现目标的预测和风险控制。进行工程设计方面的三维设计；从而实现专业间、部门间以及单位间的信息共享、虚拟设计、能耗分析、智能设计、碰撞检测以及成本预测等。

2、设计施工一体化的优势及实施

2.1设计施工一体化优势

作为未来建筑行业的发展方向，设计施工一体化的优势颇为明显，从项目施工角度有以下几点：对总体设计方案的精准把握。实行设计施工一体化，设计者在选择方案时能够充分把握施工过程中各种不确定因素的影响，如工期、质量、安全等，制定更加科学合理的方案，有利于项目顺利进行；

关键技术问题的及时解决。设计过程中会存在诸多关键技术问题影响着工程施工，如对于地下室的抗浮问题，大部分的设计对施工阶段的抗浮没有考虑进去，致使施工过程中出现上浮现象，工程质量和工期均受到不同程度的影响，因此及时解决至关重要；

各专业工作的充分协调。实行设计施工一体化，在对很多分项工程深化设计的基础上，能够将建筑等专业工作沟通到位，保证工程的顺利进行，提高建筑物的使用功能；施工组织安排顺利进行。设计施工一体化能够促使现场组织施工不会因材料、设备问题而拖延工程，可在前期做好准备工作，加快工程进度。

2.2设计施工一体化的实施

设计施工一体化的全面推行除了设计施工人员主观努力，还亟需国家政策引导，以期在建筑业大环境中有所成效。首先，政府和行业主管部门的积极倡导，法律法规制度的建立和完善，明确各参与方的地位和责任是必不可少的；提高建筑设计水平，明确设计方在施工阶段工作方向，实施建筑师负责制，将关注重点转向建筑设计，争取更多高端设计，加大对施工现场的介入；充分发挥施工方在设计中的作用，提高工作人员素质和管理水平，对工程进行深化设计，避免出现责任互相推诿现象。最后，各参与方的充分沟通，圆满协调，积极探索，将设计理念完整的传递给各工作人员，确保在规定的工期内达到设计要求。

3、BIM在设计施工一体化中的应用

BIM技术可实现建筑物从设计到后期维护的全套数字化管理，是未来设计施工一体化的主要模式。BIM利用3D数字技术，将建筑模型立体化，建筑师的理念可直观的展示出来，有助于对设计方案进行讨论，实现结构优化，做出最佳决策。BIM强大的可视化技术，不仅能检查建筑与结构是否一致，而且可对各专业，如水、暖、电等在设计过程中出现使用功能上的障碍进行检查，起到积极的协调作用。

传统的设计难以避免出现设计中的图纸在施工过程无法进行，BIM技术可通过模拟优化，让潜在的问题得以消除，减少施工中的不确定性。另外BIM技术在节能设计方面也展示了强大的优化功能，传统的设计模式在这方面对设计师提出很大的挑战，有时改变一个参数而花费很长时间，BIM技术依靠其强大的云计算服务，对建筑耗能方案进行优化设计，让原来可行变为最佳方案。

BIM技术凭借其可视化优势，利用通讯手段可将设计图带往工地，通过动态可视化展示指导施工进程和问题检查，对出现的问题可通过移动设备传回云端服务器，从而高效准确的解决。设计深化是BIM在施工中的一大重要作用，通过深化能够对对施工工艺、材料、设备、成本、进度等进行模拟，对施工中的重点难点充分考虑，更好的控制施工过程。

另外BIM可通过碰撞检测减少现场碰撞冲突以及对成本因变更所引起的变化进行评估。在预制化加工这方面，BIM技术可根据构件的设计要求进行设计，对加工工序进行模拟，直接提交预制加工图纸信息。BIM技术在各专业协同合作中提供平台，各参与方都可将自己的建筑信息模型通过加入中心文件进行共享。

尽管BIM技术在设计施工一体化中有诸多好处，但是在发展进程中仍存在很多障碍，如各参与方之间关系密切，权责不明；缺乏BIM标准和相关的合同法律；BIM软件不成熟，国产软件缺乏，使用成本高；BIM实践经验少，人才缺乏以及传统思维模式的影响；高层的支持力度不够，投资收益不明等。

4、BIM技术的未来发展

当前西方国家的BIM技术应用相对成熟，尤其在建筑领域的设计、施工、咨询方面非常广泛。在美国电影里，特工进入建筑的主机房，能够了解建筑的内部系统，详细到通风口、管道阀门，还能够通过数据模型，控制电梯运行、水电供给等都是通过BIM技术达到的效果。

我国也只在近几年才开始发展该技术，建造由于设计形态功能的复杂化要需要多工种协同，而且分析指标和数字化的系统管理也得到越来越多的业主需要，BIM在我国建筑工程领域的应用会越来越广泛，但要达到先进国家的水平，还需走很长的路。我们有理由相信BIM在建筑行业会引发一次史无前例的变革。

结束语

我国非常重视BIM技术的应用和发展，很多大型企业为顺应时代的发展，都在积极尝试BIM技术，一大批高难度，结构复杂的建筑拔地而起，给我们带来了前所未有的壮观场面。大规模的城市化进程、专业整合的设计院加上政府与建设部门大力支持，设计施工一体化进程在不断的加快，中国的建筑信息模型技术将会有广阔的空间和发展前景。

参考文献：

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