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BIM技术在建筑建设智能化工程中的应用邓世超孙卿

发表时间：2021/4/26 来源：《建筑科技》2021年2月上作者：邓世超孙卿

[导读] 目前我国经济发展迅速，建筑行业发展势头依然迅猛，信息技术的运用加快了建设智能化的发展。BIM 技术在建筑行业内的应用是比较早的，贯穿于工程设计、施工管理、项目协同作业、运维等多个环节中，在工程全生命周管理中发挥着不可替代的作用。本文首先对智能化与 BIM 技术进行了简单的介绍，分析了 BIM 技术的应用优势及应用方法，以供参考。

山东省青岛市卓达建筑安装劳务有限公司邓世超孙卿 266000

摘要：目前我国经济发展迅速，建筑行业发展势头依然迅猛，信息技术的运用加快了建设智能化的发展。BIM 技术在建筑行业内的应用是比较早的，贯穿于工程设计、施工管理、项目协同作业、运维等多个环节中，在工程全生命周管理中发挥着不可替代的作用。本文首先对智能化与 BIM 技术进行了简单的介绍，分析了 BIM 技术的应用优势及应用方法，以供参考。
关键词：BIM技术；建筑建设；智能化工；应用
        引言
        在当今社会，新技术、新材料的出现大大提升了我国建筑工程的稳定性与安全性，在保障建筑安全的前提下，舒适度、环保性、经济性等也成为建筑工程施工所需考虑的重要因素。计算机网络的发展让 BIM 虚拟建模技术不断完善的同时，BIM 虚拟建模技术的应用也越发广泛，BIM 技术可以有效表达出建筑工程施工的信息资源，改变了传统的“先建后改”建筑理念，实现了在虚拟空间中的“先试后建”，可以有效减少建筑工程施工中许多不必要的麻烦，对建筑工程施工效率的提升有着巨大帮助。
        1研究背景及现状
        在过去的几十年中，作为替代现浇混凝土建筑方式的现代预制装配式建筑技术，引起了多国的关注、应用以及推广。根据住建部及党十七大的现行政策，清晰了我国装配式建筑发展目标，即坚持走中国特色的新型工业化道路，促进业主化与信息化深层次地协调与融合发展。目前国内外对于 BIM 技术的研究很多，主要包括:BIM技术系统研究、施工可视化协调研究、BIM 应用扩展研究等，为 BIM 技术在装配式施工阶段的应用奠定了理论基础。现阶段研究多集中在 BIM 技术应用点以及软硬件的可行性方面，忽略了整体应用实施方案，致使在应用过程中出现BIM 实施内容不明确、BIM 管理应用要点不清晰等问题，严重影响了 BIM 技术在装配式施工中应用目标及价值的实现。
        2BIM技术在建筑施工中的综合应用
        2.1细化流程
        要想完成建筑工程的数字信息建模工作，就必须分离工程的各项数据，并根据实际情况对分离得到的各项数据进行加以分析。BIM 技术的应用不仅可以简化施工环节，提高施工效率，还能细化相应的流程，避免错误的出现，只有细化才能做到精确。在当今时代，BIM 技术在细化流程的同时也对相关的技术人员的专业知识提出了新的要求，建筑工程人员应不断加强专业训练，以适应时代的发展，管理人员更需严格要求自己，在不断加强自身综合素质的同时增强对工程施工的管理力度，以保证施工环节的高效进行。
        2.2在工程设计中的应用
        在工程设计中，BIM 技术具有较强的优势。（1）可以进行可视化设计。与之前的静态效果图相比，可视化设计可以更加直观的将建筑工程的外观与内部结构展现出来，设计人员也更容易发现其中存在的不足，及时做出修改。（2）对场地进行分析。在建筑工程设计之前需要对建设场地进行实地勘察，收集水文、地质、交通、环境、周围建筑等等相关资料，利用 BIM 技术进行系统性的分析，并快速建立三维模型，对施工场地进行科学的规划与布局。（3）方案的辅助设计。对于结构复杂的建筑工程，可以采用参数化的设计方法，利用参数建模软件对设计方案进行合理修改，有助于设计师更好的控制建筑结构的形体。参数化设计属于一种辅助性的设计，是在设计方案的参数出现变更后对建筑形体进行参数修改，使设计方案更加科学、完美。（4）对建筑工程的性能进行分析。影响建筑工程性能的因素有很多，比如照明、安全、布局、色彩等参数都会影响到建筑工程的性能。运用 BIM 技术对这些相关的参数进行综合性、系统性的分析，如果发现与设计理念不符的参数可以进行修改。

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        3控制架构下各阶段质量管理 BIM 应用要点
        3.1构件设计阶段
        在装配式建筑建设过程中，装配式构件的生产是以工厂为基础的规模化生产，当出现变更问题或装配式构件发生变化无法装配，会造成成本和资源的浪费。在此阶段，利用 BIM 信息平台对装配式构件的设计、深化设计进行质量控制，保证了装配式构件的正确性与可生产性，确保各个零部件都能准确放置且没有错误与遗漏。结合本项目装配式特点，针对 PC 构件梳理建模规则，PC 构件族库搭建反映出外露钢筋、预留洞口、预埋线盒等元素的空间位置关系，并与其他专业合模进行碰撞检查，有效解决了预留预埋定位问题、钢筋碰撞问题。根据预制构件过程管理需求，基于“简便、易辨识、可延续”的特点，建立预制构件编码体系，第一字段为项目名称码，第二字段按照构件类型划分大类，第三字段区分同类型中不同命名的构件;第四字段为完全相同的构件数量，给每个 PC 构件唯一的身份 ID，如:002-01-001-0001，并与ＲFID 芯片结合，植入PC 构件中，有效解决了 PC 构件放置准确性问题，也使得每种构件数量统计有了更为准确的依据。
        3.24D模拟
        随着建筑规模的逐渐扩大 , 建筑工程的施工难度也在与日俱增。在建筑的建造过程中，施工是不可逆的，一旦出现错误就需重新来过，这不但费钱费力，而且会延误工程的预计完成时间。BIM 中的4D模拟技术却可以通过对建筑的 3D 模型建设与施工现场的资源环境来完成 4D 建筑模型的构建。实现施工过程中施工场地以及施工设备、施工人员的可视化模拟，让整个建筑工程的施工环节一目了然，最终达到最为合理的材料运用以及人员安排。
        3.3在安全管理方面的应用
        利用BIM技术可以实现建筑工程的安全施工管理。技术人员将各类基于 Revit 建立的数据模型 BIM5D 平台，就可以实现对施工现场的实时监控，并可以对施工信息、人员分配做出适当的调整，施工现场产生的各类文字、语音、视频等信息可以与管理模型时时对接，管理人员可以根据这些信息将存在的安全隐患制定整改方案，通过移动端可以时时接收整改方案与进度。另外，BIM5D 平台可以将施工现场的记录、安全问题、质量问题自动生成报表，将真实的施工信息传送给管理人员，使安全问题得到及时解决。
        3.4现场安装阶段
        现场装配施工阶段的质量控制主要是对装配式构件的质量验收和构件装配过程的监控，包括进场质量验收、施工方案模拟、质量控制清单、可视化技术交底等。本项目装配式构件进场需严格进行质量验收，以确保现场装配时所用构件合格。通过扫描ＲFID 标签，将读取出的质量管理数据与 BIM 平台中存储的验收质量标准对比，减少了管理人员水平不同带来的风险，极大地提高了装配式构件的验收效率。施工仿真模拟即通过 BIM 直观的三维动画模拟指导复杂的装配施工过程，可对目前的施工方案进行可行性验证并对方案进行优化和完善。通过仿真模拟提前发现施工方案问题，事先解决了施工中可能遇到的碰撞，实现了各专业及构件的协调，降低了项目损失，如图 5 所示。经过对装配式施工方案模拟后，施工方在模拟过程中对模型设置标记质量控制点并生成质量控制清单。施工管理人员依据生成的质量控制清单，指导施工，对这些质量控制点进行控制。
        结语
        目前 BIM 技术已经成为建筑智能化工程施工的关键技术，通过 BIM 技术的应用，结合建筑智能化工程的施工现状，对业务流程不断优化，对施工过程中的问题及时做好调整，使 BIM 技术的优势得到充分发挥，再结合企业的管理体系，就能够有效的提升企业管理水平，对工程建设过程实现云控制。因此，在建筑智能化工程建设中大力应用 BIM 技术具有非常重要的现实意义。
参考文献
［1］杨东旭．基于 BIM 技术的施工可视化应用研究［D］．广州:华南理工大学，2013．
［2］李呈蔚．基于装配式技术的工程建造项目管理研究［D］．天津:天津大学，2015．
［3］赵林，修龙，蒋德英．对装配式建筑发展的认识与思考［J］．建筑技艺，2016(8):92-94．
［4］康荣冰 .BIM 技术在建筑工程施工管理中的应用［J］. 湖南工业职业技术学院学报，2020，20（06）：24-27，45.
[5] 陈兵，易侃，班鹏等．基于 BIM 技术的桥梁工程半智能化施工管理辅助系统 [J]．城市住宅，2019，23(11):122 － 125．