BIM技術(shù)在建筑設(shè)計施工管理一體化中的應(yīng)用

劉時雨，梁 拯

（廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)，廣東 肇慶 526020）

近年來，人們對建筑設(shè)計施工管理的要求越來越嚴(yán)格，在這一背景下如何解決設(shè)計施工管理中的不足，提升管理質(zhì)量，逐漸成為建筑項目管理面臨的主要問題。BIM技術(shù)具有可視化、集成性等特征，可為建筑設(shè)計施工管理提供良好的支持。因此，分析BIM在建筑設(shè)計施工管理中的運(yùn)用具有一定必要性。

1 建筑設(shè)計施工管理現(xiàn)狀

1.1 設(shè)計與施工環(huán)節(jié)銜接不佳

在當(dāng)前建筑工程項目中，設(shè)計工作與施工管理通常由不同組織結(jié)構(gòu)分別完成，這兩項工作之間的銜接相對不足。具體體現(xiàn)在前期設(shè)計階段，未能充分考慮建筑施工及施工管理工作的要求，導(dǎo)致實(shí)際施工中出現(xiàn)相關(guān)問題，影響施工效率及施工管理質(zhì)量。

1.2 設(shè)計及施工管理質(zhì)量較差

在建筑設(shè)計及施工管理工作中，由于缺乏必要的銜接、溝通，信息交流不暢，進(jìn)而影響了建筑項目設(shè)計的合理性及施工管理工作質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計施工管理一體化中的應(yīng)用優(yōu)勢

就建筑設(shè)計施工一體化管理工作而言，BIM的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在以下兩個方面：第一，能建立信息共享機(jī)制。建筑工程項目的周期通常較長，從前期設(shè)計階段到項目施工階段，需要經(jīng)過較長時間。傳統(tǒng)管理工作主要以保存重點(diǎn)數(shù)據(jù)資料的形式（出具設(shè)計圖紙等），為施工管理工作提供支持，因此會因施工單位、管理人員對建筑項目設(shè)計要點(diǎn)、特征等了解不足，在實(shí)踐管理工作中出現(xiàn)一定問題。相比之下，在建筑設(shè)計施工管理中引入BIM技術(shù)，可利用BIM技術(shù)建立信息共享平臺，便于項目設(shè)計方、施工方等不同主體利用信息平臺進(jìn)行信息傳輸、交流。這種實(shí)時性的信息分享與溝通過程，可提升建筑施工與設(shè)計要求的契合性，減少相關(guān)問題的形成。第二，可預(yù)先識別不足。BIM具有良好的碰撞檢驗功能[1]，利用建筑設(shè)計圖紙、施工方案等信息建立建筑三維模型后，可運(yùn)用BIM軟件的碰撞檢驗功能，預(yù)先分析建筑施工等環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而提升管理工作效率及質(zhì)量。

3 建筑設(shè)計施工一體化管理中BIM技術(shù)的運(yùn)用

3.1 建筑項目信息綜合分析方面

在建筑項目設(shè)計階段，設(shè)計單位對建筑項目相關(guān)信息的分析具備充分性、有效性，與建筑項目設(shè)計質(zhì)量存在密切關(guān)聯(lián)。于建筑設(shè)計施工一體化管理中引入BIM技術(shù)后，借助BIM技術(shù)的信息收集、處理優(yōu)勢，能更好地完成相關(guān)信息的綜合分析。

具體而言，運(yùn)用BIM技術(shù)開展建筑項目信息綜合分析的流程：第一，信息整合?？捎绊懡ㄖ椖吭O(shè)計質(zhì)量、設(shè)計變更風(fēng)險的信息種類較多，在一體化管理模式下，需收集所有可能影響建筑設(shè)計工作的信息，以保障信息分析結(jié)果的可靠性[2]。例如，某住宅建筑項目運(yùn)用BIM技術(shù)開展建筑設(shè)計施工一體化管理，其收集的部分信息資料如表1所示。第二，導(dǎo)入分析。將收集到的相關(guān)信息資料導(dǎo)入BIM軟件中，利用BIM軟件的自動分析功能，生成符合資料要求的設(shè)計方案（包含建筑材料、建筑朝向、外部圍護(hù)結(jié)構(gòu)等設(shè)計要素）。

表1 某住宅項目設(shè)計相關(guān)資料

3.2 設(shè)計質(zhì)量分析方面

建筑項目的設(shè)計方案是施工的重要參照，也是決定建筑項目使用壽命的關(guān)鍵所在[3]。基于建筑設(shè)計工作的重要意義，加強(qiáng)對建筑項目設(shè)計質(zhì)量的分析具有一定必要性。

在建筑設(shè)計施工一體化管理中引入BIM技術(shù)，可利用BIM技術(shù)的可視化優(yōu)勢，構(gòu)建建筑三維模型，并在此基礎(chǔ)上，向BIM軟件中輸入相關(guān)要求信息，通過BIM軟件的碰撞檢驗功能，綜合評估建筑項目設(shè)計方案的設(shè)計質(zhì)量。例如，某商業(yè)建筑項目設(shè)計單位分別設(shè)計了兩套設(shè)計方案，其中一種設(shè)計方案的建筑主體呈平鋪狀，類似數(shù)字“一”；而另一種設(shè)計方案中的建筑主體則呈“L”型，如圖1所示。為確定最佳設(shè)計方案，分別將上述兩種方案導(dǎo)入BIM軟件內(nèi)，建立相應(yīng)的建筑三維模型后，啟用碰撞檢驗功能，從土地利用率、建筑內(nèi)部能耗等方面進(jìn)行綜合分析。最終分析結(jié)果顯示，呈“L”型分布的建筑方案的土地利用率更高，且其內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗較小。

3.3 動態(tài)施工管理方面

建筑設(shè)計施工一體化管理的要求：充分銜接建筑設(shè)計與施工環(huán)節(jié)，利用二者之間的關(guān)聯(lián)性，提升建筑項目質(zhì)量[4]。基于上述要求，可運(yùn)用BIM技術(shù)開展動態(tài)施工管理，即自設(shè)計階段起，利用BIM技術(shù)全面收集設(shè)計工作產(chǎn)生的相關(guān)信息，邀請施工單位參與建筑項目的設(shè)計分析環(huán)節(jié)。確定設(shè)計方案后，運(yùn)用BIM技術(shù)構(gòu)建建筑施工進(jìn)度模型，由施工人員根據(jù)實(shí)際施工狀況，向施工進(jìn)度模型中更新相關(guān)信息。如若實(shí)際施工與施工進(jìn)度模型出現(xiàn)偏差，施工進(jìn)度模型可自動提示、預(yù)警，以此實(shí)現(xiàn)建筑項目的動態(tài)施工管理。

圖1 某商業(yè)建筑項目最優(yōu)設(shè)計方案

3.4 精細(xì)化管理方面

建筑設(shè)計施工一體化管理模式下，BIM的引入還可幫助建設(shè)單位實(shí)現(xiàn)建筑項目的精細(xì)化管理。具體而言，可借助BIM技術(shù)，構(gòu)建由招投標(biāo)管理、建筑設(shè)計、施工、驗收等環(huán)節(jié)構(gòu)成的精細(xì)化管理機(jī)制，以滿足建筑全生命周期管理目標(biāo)，提升建筑施工質(zhì)量，延長其使用壽命。

4 BIM的應(yīng)用展望

4.1 建立BIM信息化數(shù)據(jù)庫

BIM技術(shù)在整合信息、提升設(shè)計質(zhì)量等方面具有明顯優(yōu)勢。在建筑設(shè)計施工一體化管理中，隨著人們對建筑設(shè)計施工管理質(zhì)量要求的不斷提高，設(shè)計施工管理工作要求也產(chǎn)生了一定變化。為了確保建筑設(shè)計及施工管理質(zhì)量，可考慮運(yùn)用BIM技術(shù)，建立BIM信息化數(shù)據(jù)庫，即在全面普及BIM技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，要求各建筑設(shè)計、施工單位將運(yùn)用BIM技術(shù)建立的建筑三維模型上傳至BIM信息化數(shù)據(jù)庫中，不斷豐富BIM信息化數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)儲備。當(dāng)建筑BIM信息化數(shù)據(jù)庫中信息增加至一定程度時，建筑設(shè)計單位、施工單位可直接利用BIM信息化數(shù)據(jù)庫的自動信息檢索、篩查功能，向BIM信息化數(shù)據(jù)庫輸入建筑項目的相關(guān)信息資料，由數(shù)據(jù)庫自動提供可靠的設(shè)計和施工管理意見（通過對既有類似建筑項目三維模型的綜合分析獲得）。在這種情況下，設(shè)計人員、施工人員的工作壓力均可得到良好緩解，同時建筑設(shè)計施工一體化管理工作質(zhì)量也可得到一定提升。

4.2 實(shí)現(xiàn)實(shí)時協(xié)同合作

目前，基于BIM技術(shù)的建筑設(shè)計施工一體化管理基本實(shí)現(xiàn)了多主體的協(xié)同合作與信息共享。相對于傳統(tǒng)管理模式而言，BIM技術(shù)的引入無疑為建筑項目管理提供了極大的便捷，但這一管理模式尚未達(dá)到實(shí)時協(xié)同合作的要求。因此，在后續(xù)BIM應(yīng)用中，可通過對BIM一體化管理模式的優(yōu)化、BIM軟件的更新等，建立建筑設(shè)計、施工管理的實(shí)時協(xié)同合作模式，便于建筑項目各方主體實(shí)時針對建筑項目設(shè)計、施工管理工作進(jìn)行溝通、交流，進(jìn)而促進(jìn)建筑項目質(zhì)量的提升。

5 結(jié)論

綜上所述，于建筑設(shè)計施工管理一體化中引入BIM技術(shù)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。為了充分發(fā)揮BIM的價值與優(yōu)勢，可結(jié)合當(dāng)前建筑設(shè)計施工管理現(xiàn)狀，建立基于BIM的設(shè)計施工一體化管理機(jī)制。此外，還應(yīng)注意參照建筑設(shè)計施工管理的應(yīng)用，創(chuàng)新BIM的應(yīng)用模式，以提升BIM的應(yīng)用價值。