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建筑施工BIM技术应用基础研究

发表时间：2021/6/17 来源：《文化研究》2021年7月上作者：韩连鹏马利英

[导读] 本文从两个方面分析了在BIM技术没有出现之前，传统建筑施工的现状，即施工实施现状、施工管理现状，最后总结出了传统施工设计中存在的问题和传统施工管理中存在的问题。

山东济南山东协和学院韩连鹏马利英 250109

摘要：本文从两个方面分析了在BIM技术没有出现之前，传统建筑施工的现状，即施工实施现状、施工管理现状，最后总结出了传统施工设计中存在的问题和传统施工管理中存在的问题。并通过对国内外BIM相关文献的整理，总结了国内外对BIM的定义，然后从BIM的定义、建筑施工BIM技术两个方面来表述了BIM的涵义，并重点分析了建筑施工BIM技术的五大特点，即可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性。
关键词：BIM技术 BIM涵义应用特征
        1传统施工现状分析
        传统进度管理则是通过各种施工进度计划、劳动力计划、材料计划、机械计划等来控制工程进度，从而达到预期的目标。然而，在每一个计划中，均没有有效的影响预警措施，甚至为了完成整个工程的进度计划，而采取非常规的手段赶进度，从而造成大量的人力和物力的浪费，工程的质量得不到保障，这也是我国工程管理中遇到的普遍问题。
        在施工管理过程中，工程中出现的质量问题是有多种原因造成，主要原因就是，人为因素、材料因素、机械因素、施工工艺因素、施工工序因素等。目前，大多数工程上出现的质量问题除了常规的通病及材料的监管不到位之外，主要的质量问题是由工艺和工序的不合理安排造成的。
        对于项目成本管理来说，其是保证工程顺利实施的基础，成本管理包括两个方面，一方面是资金使用，一方面是成本控制。然而，有的时候工程进度和成本控制是相互矛盾的，比如说工程要赶工期，这时就要投入大量的人力、物力，这样将势必造成浪费，这样对于项目的成本控制就变得非常困难。
        项目安全管理必须坚持“安全第一、预防为主”的方针，采取有效的措施对工程实施过程中各个环节进行安全管理，项目的安全管理是整个项目管理的重要部分。目前大型施工企业及重大项目对施工安全都非常的重视，工地现场要有明显的安全警示牌，并设有安全设施体验中心及重大危险源警示牌等相应的安全措施，但是仍然有项目不断的出现重大安全事故，给社会造成了一定的影响。
        2 传统施工存在的问题
        2.1设计方面存在的问题
        传统施工设计是以AUTOCAD为基础的二维图纸，但是二维图纸仅仅表现出建筑物的平面、立面，无法展现出建筑物内部的构造以及形状。而且二维设计生成的图纸非常的专业，没有一定专业知识的人，将很难读懂图纸的内容，这一点让很多非专业的项目参与方非常的无力。这是目前传统施工设计存在的一个主要问题，缺乏直观性[2]。
        随着社会经济的不断发展，大型复杂项目也越来越多，传统施工设计效率低的问题则变得更明显[3]。而且传统施工设计的二维图纸上仅能显示出建筑物的尺寸、材料名称等很少量的信息，从而给各项目参与方的信息交流带来了不少阻碍，而且也没有一个统一的信息交流平台，项目上的信息也都是零散的，每一个信息都需要有不同的表达方式。这也是目前设计和施工及使用方主要的矛盾所在[4]。
        2.2 管理方面存在的问题
        传统二维AUTOCAD图纸所含的建筑信息有限，单个专业的图纸很少顾及到其他专业的情况，整个工程需要多个专业相互沟通才能完成，各个专业既相互独立，又相互联系。一个综合体项目中，每个专业都有自己的一套图纸，因此，在施工过程中，每个施工单位都按着自己专业的图纸进行施工，遇到问题完全依靠技术管理人员的协调沟通，这样很难做到准确性，从而会给工程进展造成很大的影响，进而在施工过程中造成巨大的浪费[5]。
        由于建筑设计师设计的图纸和准备施工的施工图纸会有一定的差距，现场施工过程中由于工艺的不同也会与图纸产生一定的偏差，这样在施工过程中，必须进行二次设计才能施工。然而，施工过程中的涉及到的相关专业又比较多，各个专业之间又是相互影响，尤其是在一些施工工期比较紧的项目上，二次设计不是滞后就是考虑不全面，因此，也导致了施工进度受到了很大的影响。
        3 BIM应用的优势
        3.1 BIM的概念
        随着社会的发展，BIM技术使用的范围越来越广泛，BIM的概念也在不断的更新，这也变相的体现了BIM技术的价值在不断地提高。

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BIM一共包含了三层含义，第一层是BIM技术，指的是数字化的展现设施和工程建设的过程，第二层指的是参与整个协同整合管理的BIM技术，第三层则是参与建筑设备和建设项目的全生命周期管理的BIM技术[6]。
        3.2 BIM的技术特点
        依据各版本的定义，通过对相关文献的了解和总结，BIM技术是带有建筑信息的多维参数模型，BIM技术适用于项目工程的多个方面，在各个专业之间建立了协同关系，通过工程的全生命周期的BIM应用，帮助建设方统筹工程目标，实现了项目的价值。BIM具有以下五大特点[7]：
        （1）可视化
        可视化指的是虚拟仿真，可以让我们在工程开始前，可以通过三维的立体模型，看到工程竣工后的工程实物。相较于以线条为主的二维CAD图纸，BIM技术的设计方式，设计成果则是更加的直观。与传统的效果图相比，BIM模型使用的是参数化智能对象，所有视图都来自同一个模型，对任意视图的更改都将实时反馈到其他的视图，而且在项目的全过程均具备可视化的特点，可视化效果不仅可代替效果图用于展示，也可以用于项目的沟通与决策。
        （2）协调性
        工程项目一般涉及到的参与方众多，专业也很广泛，因此，协调问题是项目的重大难题。通过BIM技术的使用，在统一的平台上进行设计，在设计的过程中实现多专业的协调，这样在施工前就可以解决专业之间的设计冲突，通过可视化的三维模型与统一的信息数据库来提升多方的沟通、资料传递的质量与效率，进而减少了工程的返工与资源的浪费。
        （3）模拟性
        随着大数据的发展，可利用BIM模型及模型所带的信息直接进行必要的分析与模拟，使得分析工作更加的便捷，项目的分析模拟工作更加的全面。
       （4）优化性
        相对于传统的二维图纸表达方式来说，三维模型更加符合实体结构的表现需求，只有通过BIM技术的应用，才能实现更加精细化的设计与施工。三维BIM模型可以减少设计过程中由于图纸的变更、设计的遗漏、施工软碰撞等造成的错漏碰缺等问题，方便进行设计的深化，优化设计方案。借助三维BIM模型，方便对复杂的节点进行施工模拟，提高了施工方案的可行性，同时用于施工交底，提高施工的质量。
       （5）可出图性
        现阶段工程表现的形式仍是以二维CAD图纸为主，由于BIM模型可以真实的体现出设计的成果，相对于独立的二维图纸的绘制方法，通过BIM模型获取的二维图纸具有一定的关联性，一旦设计方案发生了变更，所有视图都将一致变更，减少了变更的工作量。同时，由三维模型得出的二维图纸将更接近实际工程，减少了人为因素所造成的图纸错误。
        4结论
        通过对传统施工存在的问题分析，得出了传统建筑施工过程中存在的问题，主要体现在两个方面：一是传统的设计方面缺乏直观性、效率低下、包含建筑信息少；二是传统施工管理方面，施工阶段各个专业在有效协作方面存在严重的不足，导致了设计和施工方面出现了严重的脱节现象。
        通过对BIM技术的五大特点的分析，得出在施工管理过程中，用BIM技术可以有利于项目的沟通与决策，从而有效的减少工程的返工与资源的浪费，也提高了施工的质量，进而减少了人为因素所造成的图纸错误。
参考文献
[1]张伟.工程项目信息化建设与管理[J].科技风,2019(17):88+92.
[2]秦岭,吴玲.浅析建筑信息模型在工程造价控制中的实践运用[J].四川水泥,2021(03):298-299.
[3]朱敏.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用研究[J].工程建设与设计,2019,(05):94-95+101.
[4]陈添杰.BIM技术在施工各阶段场地布置的应用与研究[J].福建建设科技,2021(02):88-91.
[5]王培荣.浅议施工总承包企业在市政工程各阶段的造价管控[J].建材与装饰,2019(21):194-195.
[6]周梅丽.浅谈BIM技术在工程造价中应用的优缺点[J].工程技术:全文版,2017(1):00243-00243.
[7]刘维跃,孔震,曾敏,徐海林,王超军.基于BIM云平台的协同设计管理研究[J].价值工程,2017,36(32):68-71.
作者介绍：韩连鹏（1996-），男，山东协和学院，山东济南，土木工程15级学生；马利英（1984-），通讯作者，女，山东协和学院，山东济南，硕士研究生。