BIM技术在工程勘察设计阶段的应用研究.pdf

工程技术BIM技术在工程勘察设计阶段的应用研究新潮电子第1 4期（总第5 45 期）张大鑫，王凤（青岛市市政工程设计研究院有限责任公司，山东青岛2 6 6 0 7 1)摘要：BIM技术经过几年的发展，已经在工程勘察领域得到了越来越多的应用，而设计和绘制工作人员的工作方式也已经从平面逐步过渡到立体，这样不但可以提升工作效率，还可以提升工作质量，三维设计的工作结果可以起到更大的效果。基于此,本文以BIM技术为切入点,阐述其在工程勘察设计阶段的价值体现,仅供参考。关键词：BIM技术；工程勘察；设计阶段目前，在许多项目的建设过程中,负责现场勘察的设计师在绘制施工图纸的时候，可以使用BIM软件对施工过程中的各种有关数据进行汇总，与此同时，勘察人员也可以使用BIM软件对其进行工作安排，并通过三维立体模型的形式将其展现给大家,从而实现各项工作的配合。这种工作方法为绘图工作带来了极大的便利,并降低了绘图时可能产生的各类误差。另外,BIM技术的应用,让设计师在设计思路上有了更多的改变,在设计方法上也有了更多的进步。一、研究背景及意义在过去的几年里,国内对计算机的应用已经变得越来越普遍,同时,在工程设计中,也将计算机用作辅助工具，用于图形设计，而且发展十分迅速。与此同时,来自国外的一些国家和地区的先进软件也在不断地进入我国市场，并被大量地使用，对我国的建设事业起到了巨大的推动作用。另外，我国也在积极地对绘图软件进行研究开发，而且已取得了一定的成绩，所开发的软件在各方面都得到了良好的好评，例如：建筑CAD就是一种由我国自主开发并被大量应用的平面绘图软件。CAD软件系统已被大量应用于工程测量与设计领域，给他们的工作带来了巨大的帮助，它改变了传统的勘察设计工作方法，简化了工作流程,提高了工作效率,促进了该行业的技术创新,加快了改革的步伐。二、常用二维绘图软件的使用现状（一）信息传递出现误差通常，建设企业在建设工程开始之前，都会要求设计者对工程现场进行勘察,并编制出相应的施工方案。在对地形进行勘察的时候,对于一些特殊的建筑物，如：管道，桥梁和隧道，则是设计人员关注的焦点。但是,因为设计者在标高上存在着一定的误差,这样就会产生资料的衔接与传输误差,进而造成后来的工93程建设中,某些建筑相互冲撞,这对工程建设极为不利,所以,为了保证施工的顺利进行，就必须要设计单位对图纸进行再次的修改，才能保证施工的顺利进行。除此之外，因为设计人员使用的是平面绘图软件，因此在传达信息的时候，存在着不能直接明确的问题。此外,在接收过程中,由于受试者的主观因素,很可能会造成错误的信息。另外，因为每个设计机构使用的软件不同，在多个软件之间进行数据转换时，可能会产生一些错误,从而对最后的结果产生影响。上述几种信息错误的情况，都会造成建设单位的效率低下，,工期延长,以及建筑整体质量的下降。（二）工程勘察行业内部大幅度变革在网络大数据的时代背景下，很多建设行业都在利用大数据的手段,BIM技术也在不断地被应用到工程勘察领域,以3D方式建立建筑模型,从而降低了信息传输的错误，提升了建设的效率。在这样的情况下，传统CAD技术在工程勘察领域中逐渐被淘汰,而BIM技术的引入和应用将是工程勘察领域中的一种趋势，并将起到引导作用。三、BIM技术的特性（一）信息集成BIM技术用于工程结构设计工作,相对于其他技术具有重要的优势，该技术可以收集和整理有关工作中的各种信息,BIM技术在对信息进行采集和整理时,主要体现在：将会对建筑设计工作中所做的工作以及相关的工作资料进行汇总，同时将所需的各类资料进行分类整理。在采用BIM技术进行数据建模时，要保证建模项目的各个环节都可以进行，并且要合理地进行，既要保证各环节的品质，又要保证数据建模项目的顺畅。在建立数据资料建模的过程中,技术人员要着重注意施工材料的选取，要尽可能地为工程结构的建设选择最适合的材料，同时,对物料的各项参第1 4期（总第5 45 期）数,如：物料的大小，物料的需求等，也是影响物料质量的关键因素。要想解决这些影响工程结构设计的问题,数据建模工作是一项非常关键的工作,在最近的几年中，目前,国内在建筑工程领域采用的CAD绘图方法逐渐被BIM技术所替代，显示出国内建筑工程领域在这一领域有了长足的发展。（二）采用BIM技术使工作变得可以传递在进行模型工作时，利用BIM技术进行信息传递，提高了整个过程的自动化水平，当工作人员需要更改一些信息时，可以在不改变其它信息的情况下，对已完工的设计图进行更改。BIM技术可以凭借自身的传送能力，来修改各种错误的数据，这项技术不仅能够降低工程结构设计人员的压力,还能够降低他们的工作量，提高工作效率，避免在修正错误数据的过程中出现失误，影响到其它数据，从而引起工程设计问题,BIM技术的诸多优势使其在工程结构设计行业中起到了很大的作用。(三)可视化BIM技术是一种可视化的方法。这一特征主要表现在，设计师可以将以往的线形部件转化为3D实体来展示。不过，这个3D模型和建筑图纸有很大的不同,因为它是由专业人士绘制出来的。并将效果以线性化的形式来展现出来,而不是通过组件的信息来自动产生，所以经常会出现同组件之间缺少互动性和反馈性的情况。而BIM技术则充分发挥了它的可视性，可以很好的克服这个不足，并以3D图像的形式显示，使得整个加工过程更加直观。(四)模拟性BIM技术能够建立一个三维的实体模型,也就是对一个建筑模型的仿真。BIM技术仿真的最大特色就是还能仿真现实中不能操纵的东西等。在建筑设计过程中，模拟建筑的日照、节能、传热、紧急疏散等情况；在投标和施工阶段,将采用4维和5 维模拟；与此同时，BIM的模拟特性也可以被应用到项目后续的运营中,比如：在发生地震的时候，可以进行人员的撤离,在出现了火灾的时候，可以为消防工作提供准确的火灾信息，并帮助被困人员逃离火灾现场等。四、BIM技术在国内工程勘察设计领域中的实际应用情况(一)工程勘查工程勘察工作是建筑设计领域非常基本和非常重要的一项工作，它将直接影响到以后的项目建设。目前,我国在这一领域的工程勘查工作中,大部分的地质信息还是以CAD软件构建的平面模型为依据，新潮电子但是,由于平面模型所能表达的多种数据形态都很简单,而且相对于BIM技术构建的3D模型,其立体效果也不理想。而当BIM技术应用于工程设计时,能够为工作人员提供一个保存和处理数据的平台,将实地勘查获得的各类数据全部录入数据库，进行分析，为勘探工作人员提供更多的资料，提升勘察工作的品质。通过BIM技术,可以将测绘过程中获取的各类信息资料，转变成可视化数据。BIM软件应用于工程测量领域有很多种。然而，假如是进行岩土工程勘查,那么就很少有应用,其所具有的各项功能难以满足工程勘查工作的需要。目前,国内已有部分企业开发出了先进的岩土工程勘探信息系统，但在利用这些系统开展工作时，很难实现信息共享,因此，很难实现多个专业间的协作叫。(二）绿色性能分析将BIM技术运用于工程建设，是当前国家倡导的环保节能理念，可有效提升建筑的节能效果。在目前我国的绿化工程中，应用了大量的计算机软件,为其提供了一系列的节能评价数据。通常情况下，在绿色建筑的建设中,使用的软件模型都是固定的,这样的模型能够很好地处理项目建设中存在的与数据有关的问题,对提升工作效率有很大帮助。将BIM 技术应用于项目建设，可以有效地提高项目建设的质量和项目的功能。根据对大量资料的调研,我们发现,在运用BIM技术进行建筑时，灯光分析、暖通空调等方面,都是建筑企业比较关注的内容，但是，在对建筑材料、新能源等方面,BIM技术的运用却很少。除此之外，还可以在一定程度上推动企业的发展，使企业的技术水平在不断应用这项技术的过程中得到提升，从而使企业在今后的市场竞争中得以生存,并推动企业可持续发展的目标。(三)工程量统计工程量计算是一项非常重要的工作,它在造价管理中占有非常重要的位置，它将直接关系到企业的竞争能力，也将影响到项目成本控制的质量。在工程量计算工作中,使用 BIM技术,能够用于构建一个完善的3D模型数据库，实现与工程施工信息数据的采集，还能够对其进行高效的信息分析,减轻了工程师的工作负担，并且可以提高了他们的工作效率和工作质量，可以使他们的计算工作的准确性得到了很大的提高,在进行更改时,如何更好地应对各种问题,以及如何更好地进行造价的管理，有着重要的意义。在进行计算的时候，可以使用各种不同的方法,还可以使用BIM技术来进行数量的估算。在运用BIM技术来进94工程技术工程技术行工程量计算的时候，大部分都会选择使用应用程序界面,在进行业务发展的时候,要对BIM技术所能带来的经济利益进行分析，寻找最适合于企业发展的BIM技术，以求获得最大经济效益。除此之外，BIM技术还能在某种意义上促进企业的发展，在持续使用该技术的同时，提高企业的技术水准，帮助企业在未来的市场中更好地存活下来，推动企业的可持续发展。（四）在虚拟建筑模型中进行设计传统的建筑设计多是以平面图为基础，用平面图来表达设计者的整体建造思想,而对一些具体的细节却难以作详细的描绘与处理。许多设计师都有不错的创意，只是受限于技巧。无法将其构思详尽、形象地表现出来,会对其产生一定的影响。而且,在完成了这个计划后，一般都会有专业人员来绘制，这就很容易偏离设计师的设计初衷，在传统的建筑设计中,效果图和图纸不一致的现象十分普遍。BIM技术的引人,让设计师可以利用虚拟建模技术，对数据进行调节,从而更好地感知到设计的结果，以一种全方位的观察和身临其境的方式,让设计师可以更好地发挥自己的想象力，激发自己的创造力，从而达到最好的设计效果。（五）自动生成图纸文档常规的设计方案，不但需要大量的人力物力，而且很难进行修改,耗费大量的时间。引入BIM技术，可以彻底地改变传统的工作方式，使过去的工作不再依赖于图纸。BIM技术是一种基于建筑物建模的自动绘图方法，它不但可以使建筑物的设计可视化，并能根据需求对视图进行动态调整，使得设计图更加清晰；而这些详细情况，都被放大了出来，方便大家观看。除此之外，BIM技术还可以用来进行费用计算，区域面积核算,物料核算等。（六）自动变更管理BIM技术的运用，可以将建筑物的建模，自动绘制成图。当需要对图纸进行修正时，仅需对模型进行修正,使得对设计的修正与更改更为方便。在数据修改过程中，可以实现数据库的自动升级，可以直接获得已修改过的视图,并可以进行绘图。这样的改变方式，减轻了设计师的负担，使得烦的更改不会太多的占据了设计师的时间,这样就可以把注意力放在细节的设计上，提升了设计的效率。（七）自动分析功能BIM技术拥有自动分析的能力,比如：许多的非图数据信息，都会反映在建筑模型中，通过抽取并处新潮电子理模型中的数据，可以实现结构分析、规范检查、能量分析、性能分析等高级分析功能。利用微机对设计资料进行监控，可使资料的精确度得到改善，从而保证施工质量。BIM技术代表着更高的智能化、数字化程度，它将成为未来建筑设计的主要发展方向,并将在建设工程中起到重要的作用。特别是在当前能源危机日趋严重的情况下，绿色和节约能源的建设已经越来越多,而BIM技术能够在很大程度上减少建筑能耗。（八）协同工作与数据传递BIM技术对建筑设计也有很大的帮助,就是要有能力达成合作、传送资料。利用构建的BIM协作工作平台,可以让在设计中的每一位参与者都可以进行完整的数据存储和精确的数据传输。使用信息化平台或者是共享文件夹，可以为设计中的每一位参与者提供一个成熟的协作工作环境,从而防止在设计中的每一个环节出现脱轨对设计品质有影响。另外，在每一个阶段,都要按照不同的需求,将其划分为不同的层次，以精确的数据转换为依据,将其拆分、整理和深化。通过对建模资源的集成，可以使建模成为一个整体，同时也可以使设计更加深入，从而使建模信息更加完善。应当指出。要充分利用BIM技术的优越性，必须重视建设高质量的BIM技术人员，加大对BIM技术人员的培训力度，并不断改进培训方法，实现BIM技术培训的正常化；在此基础上，本文提出了一种新的经营理念。五、结语综上所述,近年来，与我国建筑工程行业相关的信息技术快速发展，技术的层次也有了极大的提高，BIM技术在工程施工和工程设计工作中都获得了很好的应用，利用BIM技术可以提高项目工程施工的质量，并且还可以极大地提升工程施工现场的安全管理质量,在平面图设计中也起到了很好的效果。BIM技术可以将项目建设的整体环境再现出来，使人们可以借助电脑软件来直观的了解项目的建设情况。另外，在BIM软件中输入一些与项目有关的信息,通过对这些数据的分析,得出一个整体的施工方案。运用BIM软件对建筑结构进行模拟，对改善建筑结构设计、提高建筑施工的质量，对推动建筑行业协调、稳定发展具有重要的意义。参考文献：1倪超杰,钟冬冬.BIM技术在建筑工程结构设计阶段的应用研究 J砖瓦,2 0 2 2(1 0):6 6-6 8+7 2.第1 4期（总第5 45 期）95