BIM技術在建筑智能化建造中的應用

摘要：經過對大量項目工程安全事故的調查分析得知，由于建筑需求的增加，很多建筑企業在擴大施工規模的同時并沒有提高安全管理質量，導致建筑工程安全事故頻發，不僅帶來嚴重經濟損失，還嚴重威脅施工人員的生命安全。BIM技術體現出智能化、信息化、可視化的應用優勢，應用于項目管理工作中，構建協同管理平臺，輔助開展建筑工程項目管理工作，提高建筑工程進度管理、安全管理、成本管理水平，實現管理信息共享，提高建筑工程管理質量。本文主要分析BIM技術在建筑智能化建造中的應用。

關鍵詞：BIM技術;建筑工程;建筑智能化;建筑物建造;建筑工程應用

引言

BIM技術的全稱是建筑信息模型技術，在進行建筑項目的建設施工的過程中所涉及的各種相關信息都能夠通過該項技術將其模擬出來，并以此來建立一個三維立體的建筑模型，為所有項目的參與者提供清楚明了的建筑信息。因此在整個建設施工的過程中以這項技術來指導所有建筑項目參與者去進行工程的更加精確化施工是非常有用的，對于縮短整個的建設工期、降低建筑項目的成本以及減少建設過程中的資源浪費等都有著極大的幫助，對于提升建筑項目的整體價值也是極為有利的。

1、BIM技術的概念

BIM技術的概念BIM技術又稱為信息施工模型，能為項目工程設計構建符合數據要求的建筑模型，通過構建協同管理平臺，實現對施工進度、施工質量和施工安全等多方面的實時管理。BIM技術最早誕生于美國，該技術不僅包括項目工程的設計建設，還涵蓋施工管理和后期維護等。BIM技術能將項目設計以3D形式展現出來，還能實現設計紙質文檔的數字轉換。因此，BIM技術直觀性特點在項目工程設計階段和施工管理階段的應用能幫助設計人員解決一些平常難以解決的問題。就目前情況來看，BIM技術在項目施工行業中的應用越來越廣泛，已經成為了一種關鍵技術，顯示出了巨大的發展潛力。

2、建筑物的智能化發展

所謂的建筑物智能化是以整個建筑物為主體，將各種智能化的信息以及技術應用在建筑物的使用過程中，對其整體的應用方式進行優化，使其在使用過程中具備一定的“人類思維”，比如說感應光照自動進行遮光簾的開啟與關閉。通過這種智能化的技術可以幫助建筑物與人體以及周圍的自然環境更加協調，從而幫助提升人們的居住質量。而隨著科技的不斷進步與發展，不同人群對于建筑智能化的要求也在不斷提升。

2.1要有更舒適健康的建筑物環境

建筑物在建成之后無論是用于日常居住還是進行辦公都需要確保在其中生活的居民能夠受到應有的庇護，不會在健康以及安全性上存在威脅。而智能化的建筑物自然也需要如此。比如說空調系統要能夠自動對空氣中的有害成分進行檢測，如果檢測結果顯示其的確有污染物，那么還需要能夠自動對其進行消毒處理。除此之外還有溫控、光照調節、濕度調節、室內色彩調節等。智能化理念下，建筑將會更加人性化，在建筑外部安裝的各類傳感器會實時監控室外的溫濕度變化，并將檢測到的各類環境信息傳遞給中控模塊，再由模塊將控制信號發送給空調、加濕器等終端設備，以確保室內能夠始終維持在一個適宜的環境。當然，智能化采光也會是智能化建筑的一個發展趨勢，采光系統會模仿向日葵，每一扇窗戶底部的旋轉桿會隨著太陽的方位變化而轉動，確保折射進室內的陽光處于一個合適的范圍，不會因過多或過少而造成室內環境的舒適感下降。

2.2要滿足不同用戶的不同需求

傳統的建筑物在進行建設的過程中已經提前對其之后的使用功能進行規劃，而一旦建成要想對其進行更改是比較困難的。但智能化的建筑物則完全不同，通過對整個建筑物的結構進行更加細致化的設計來將不同的功能進行組合，從而實現建筑物的多功能使用。比如說原本用于辦公的面積只有100㎡，企業在發展的過程中需要增加新的員工以及辦公場所，那么在經過簡單的改造之后就能夠使得辦公場所的面積迅速獲得增加。

3、BIM技術在建筑智能化中的應用

3.1應用于決策階段

在建筑工程進行期間建筑物的周邊環境會對工程形成一定的影響，所以在工程進行階段必須確定相應因素并進行合理的預防。在建筑工程進行期間，使用BIM技術使建筑周邊建筑物、氣候地理形態可以在可視化模型下展現出來，與傳統低效率的工程數據收集整理呈現方式不同，利用三維模型展示工程信息，依托BIM技術模擬建筑周邊環境同時，展示更為具體的信息，還能夠憑借BIM技術分析建筑自身情況，憑借動態模擬演示快速判斷建筑周邊環境存在的變化。另外，可以根據設計標準結合掌握的信息，改造建筑內部結構，提高設計的合理性。

3.2在空間管理中的應用

BIM技術具有很強的空間管理能力，借助這一能力可以為建筑空間做出合理的分配與規劃，將空間的各項用途及其面積觀地進行結算，拒絕一切虛假行為。認真的收藏保存賬單，在工程項目完成之后做好核算檢查工作。如果資金實際流動與計劃流動存在一定的差異，應該明確其原因，做好分析工作，以此來確保工程造價控制在合理的范圍內。最后，在施工過程中，應該嚴格地按合同執行，作為工程的必要數據應該合理完善地管理。不僅如此，還應該在合同當中，將權力和責任清晰地說明。當然，不同的工程所需要的合同類型也不同，通常情況下，規模較小以及相對比較簡單的工程都是運用固定單價合同，規模較大、技術比較復雜、工期較長的工程都是用總價合同，合同當中的對標招標也會根據不同的情況進行調整。應該注重合同當中的結算方式，防止在以后結算過程中出現問題。

3.3構建結構模型

對于S工程，結構形式以鋼筋混凝土為主，主要的設計要點在于結構的連接部位。對于連接部位的設計，運用BIM技術能夠推理出每個連接射線之間的合理性，并且在找到合理性連接后，能夠將這些參數進行認真地執行。除此以外，在設計的過程中運用BIM技術，還能夠進行相關結構模型的建立，在這一過程中，能夠對各個結構中的參數進行調整，并還能對相關的零件或其它的部件進行更新完善，從而使得工程結構的設計效率和設計質量得到提升。在對本工程進行結構設計時，首先需要運用BIM技術進行結構幾何模型的建立，并且對Revit軟件進行充分地應用，進而構建結構分析模型，對建筑結構中的每一個節點進行分析研究，進而對具體的連接位置進行確定，在確保無誤的基礎上實現自動連接。在進行模型構建的時候，需要對基本的構建、結構板、梁等要素進行充分地分析。為了確保模型建立的質量，還需要做好以下幾個方面的工作：首先，對樣板文件進行合理地選擇，并且建筑BIM模型進行有效鏈接;其次，利用相應的軟件進行軸網的建立，進而對標高進行精確地定位，并且對樣本文件進行科學地制定;第三，對于建筑結構中的砼梁與砼柱，需要進行科學地設置，進而構建科學、合理的砼樓結構板;最后，對于整個模型需要進行全面、認真地檢查，一旦發現問題時，需要進行及時地改進和調整。通過這一系列的工作，能夠建立初步模板圖。對于建筑結構設計來說，之所以需要進行標高的科學設計，主要是為了便于后期施工的順利進行，并且有利于進一步提升建筑結構設計的質量。在利用BIM技術時，雖然相關軟件中有“族”功能，但是在實際的設計過程中，由于受到各種因素的影響，使得設計過程中的各個工作難以得到滿足。因此，在實際的設計過程中，在進行異性構件的構建時，應該獨立構建相關族文件，并以此為基礎進行工作的開展。

3.4在數據處理方面的應用

借助于BIM技術能夠對建筑設備安裝工程實施有效管理，不僅體現在技術層面，同時也體現在經濟層面。通過碰撞檢測項目，能夠得到管道線路下料設計相關參數，優化整個項目下料管理工作。從工程采購工作開始，利用BIM技術虛擬設備安裝過程，對下料過程進行有效控制，做好項目技術交底工作。認真落實多算對比活動，按照安裝工程施工計劃妥善安排，保證分包結算順利開展。對于每一個施工階段，相關人員都需要認真收集相關數據信息，形成信息報表，并將報表提交給項目的負責人，以便于審核分析相關數據，將有關的數據信息反饋到BIM建模體系中。通過BIM技術，借助安裝工程施工各環節的數據信息，構建BIM三維模型，落實數據收集、工程檔案管理等，可以快速調用相關結構設計，起到快速響應的效果。傳統方式下，建筑設備安裝工程中的設計人員主要是利用CAD軟件編制相關資料，無法對相關數據庫實施對比，出現計算錯誤的幾率相對較高，容易影響設計效果，返工則會降低整體的設計效率。在編制數據過程中出現錯誤，設計人員不僅要更改設計圖紙，同時還需要重新編制數據庫，工作量會大大增加。部分工程設計存在不可逆特點，這就需要設計人員重新設計。借助BIM技術，設備安裝工程設計人員可以利用BIM系統數據庫，實現對相關數據的自動化編制和統計，能夠顯著提升安裝工程材料準確性與設計工作中的計算能力。通過自動化統計和編制設計數據，還能夠控制工程設計中的成本預算，降低整體工程造價，節約成本。

3.5BIM的施工進度的動態模擬

工程主要應用四維施工模擬相關軟件來管理施工進度，在實際應用的過程當中，應用三維模型設計軟件來建立虛擬的建筑工程三維模型，科學安排施工進度，投入足夠的人力、物力，保證工期。在施工進度管理中應用BIM技術，既能夠實現優化管理和縮短工期的目標，也能夠根據實際情況來編制施工進度計劃。在編制施工進度計劃的過程中，需要根據時間參數制訂優化的進度計劃，從而保證資源配置的合理性、有效性。另外，還需要準確計算工程量，應用BIM平臺上的統計數據，并且根據施工水平和規范要求，精確計算施工材料、施工機械的使用量。除此之外，施工管理部門還需要合理安排施工進度，有效處理采購部門的物資供應問題，并且積極參與信息共享平臺的建設，實現及時的交流和溝通。利用虛擬現實技術構建可視化模型，制訂合理的施工進度計劃。在基于BIM的施工進度管理中，每一項任務都需要單獨編碼，并且進行模型鏈接，在施工時，把信息傳遞到系統，從而實現信息資源的科學管理和充分利用。

3.6項目質量管理

建筑工程施工的BIM協同管理平臺具有工程質量管理的功能，通過對施工全過程的監控完成質量監控。首先，技術人員應根據構件的施工過程設置關鍵管控節點，再將關鍵節點與相應的構件關聯，并通過系統PC端分派到指定的負責人手中，相應的負責人將根據現場質量檢測結果進行結果數據的填報。如果技術人員填寫的數據超出了管控節點的范圍值，系統就會發出預警信息，這樣技術施工人員就能及時發現質量問題并進行改正。技術人員在現場錄入數據后，將會自動在系統的網頁端進行匯總與分類處理，方便管理人員查詢，使其充分掌握相關構件的真實狀態。此外，管理人員還可以通過協同管理平臺將數據導入BIM數據庫，自動形成報表，提高質量驗收資料的可靠性。

3.7應用于驗收階段

將BIM技術應用到建筑工程中，收集工程各環節的工作數據，同時利用BIM技術完成數據信息的共享以及分析等工作，為竣工驗收工作的開展提供巨大的助力。在驗收環節按照項目建設指標，查看工作進行情況，加強對項目數據的管理力度，提高相應數據的準確性、可靠性。另外，使用BIM技術還可以快速計算工程總價與各項單價，在工程項目進行階段對項目各環節工作進行強有力的控制，提高項目管理水平。

3.8在施工安全方面的應用

在建筑設備安裝工程實施過程中，包含了諸多建筑材料，加上施工環境復雜，必須重點考慮施工中的安全問題。具體施工中，會使用大量的機械設備、材料工具，一旦出現安全問題，后果不堪設想。將BIM技術應用在安裝工程安全管理控制中，能夠加大施工安全管控力度。當前很多施工企業對安全管理控制的重視程度不高，有些施工企業盡管重視安全管理，但由于自身能力有限，采用的安全管理手段較為落后，無法滿足現代化工程的安全管理需求。利用BIM技術構建建筑安裝工程模型，對工程項目實施進行模擬，能夠發現可能存在的安全問題，以便于采取有效的安全防控措施，提高工程施工的安全性。

結束語

綜上所述，BIM技術是基于信息技術的一種先進管理建模技術，管理人員將其應用于建筑工程項目管理工作中，可發揮出BIM技術可視性、共享性的優勢，提高建筑工程成本管理、進度管理、質量管理以及竣工管理的效率，提高建筑工程的施工質量。

參考文獻：

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[2]王曉光.試析建筑工程項目管理中BIM技術的融合與應用[J].居業，2021（03）：165-166.

作者簡介：吳偉英（1988-），女，漢族，江西宜春，本科，教師，研究方向：建筑或公路技術、工程造價、工程管理