BIM技术应用现状研究.pdf

第4 9 卷第9 期2023年9 月摘要：随着经济的快速发展，传统建筑生产模式严重限制了建筑行业的发展,BIM技术的出现改善了这一状况。对BIM技术在土木工程领域的应用现状和实际应用效果进行总结分析，以利于BIM技术的高效、高质量应用，为我国建筑业健康发展奠定良好基础。关键词：建筑行业;BIM技术；应用现状中图分类号：TU17文章编号：1 6 7 2-4 0 1 1(2 0 2 3)0 9-0 0 5 1-0 3D0I:10.3969/j.issn.1672-4011.2023.09.0200引言BIM技术可将建筑信息模型和施工图纸有效结合，实现对建筑全面、系统的分析，帮助工作人员更好地了解建筑结构、各构配件之间的位置关系，对于提升工作效率意义重大。BIM技术还可以创建和管理与建筑工程共享的数据资源，包括建设项目全生命周期的设计、施工、运维、翻新以及拆除的功能特征，为全生命周期的决策提供信息支持，实现多部分、多阶段信息流动，有效降低建筑物全生命周期成本。但是如何正确合理地利用BIM技术,有效降低施工技术、方案等存在的风险隐患，促进我国建筑行业平稳持续发展仍是重中之重。本文就BIM技术在不同领域的应用现状做了简单概述和分析，初步了解建筑的信息化需求和BIM技术目前的应用情况，为我国现阶段正在进行的大规模基础设施建设中信息化技术的应用提供参考。1BIM技术的应用现状1.1建筑工程中的应用刘洋 1 对BIM技术在建筑施工中的应用情况进行了研究,主要研究了BIM技术应用的优越性和在建筑施工中的应用要点。研究表明：在项目建设初期，即投资、设计以及施工前期准备阶段，运用BIM技术可对施工流程进行分析和梳理，可确保项目各施工环节工作明确，能够加强对施工风险的预测,提前针对预测风险做好预案，降低各种风险因素对施工进度、质量以及效益的影响。在施工场地布置中应用BIM技术，可使相关技术人员更准确地计算施工作业面积，保证充足的材料运输车辆空间等。同时,BIM技术的运用还使得场地布置工作更加简化，避免出现场地布置不合理的问题，预防了场地布置过大影响施工秩序，进而保证各项施工能够顺利进行。在工程数据系统中应用BIM技术可以使数据处理工作更简便、更高效，在确保工程数据输入准确的前提下，管理人员可将理论数据转化为信息化模型，方便处理施工中遇到的各类问题，按照数据处理进行程序化施工，规范了整个施工流程。BIM技术在工程造价方面的应用主要收稿日期：2 0 2 2-0 3-3 1作者简介：柯斌(2 0 0 0 一），男，福建莆田人，本科，主要研究方向：BIM技术应用。通信作者：仲继清（1 9 8 9 一），女，黑龙江大庆人，博士，讲师，主要从事工程材料和工程结构力学性能研究工作。基金项目：大学生创新创业训练计划项目：基于BIM技术的铝模板在房建工程中的应用研究（S202111258045）5川建材SichuanBuildingMaterialsBIM技术应用现状研究柯?斌,李倩莹,唐耀伟,仲继清（大连大学建筑工程学院,辽宁大连1 1 6 6 2 2）体现在投资估算、资金管理以及资金估算等方面，通过全面的、专业的数据分析为投资方提供合理的、可参考的建议，挖掘项目投资的潜在价值，提高风险度关注，避免投资环节出现不可控偏差。此外,BIM技术可对施工过程中所需要的全部物料进行预算，以此为基础进行施工成本控制，对施工现金流进行实时管控，避免出现超预算问题。文献标志码：A2016年国务院出台关于大力发展装配式建筑指导意见相关文件后，各地因地制宜发展装配式建筑，但装配式建筑建设过程中，涉及设计、生产、运输以及装配等多个环节，特别是在设计和施工环节，信息需求量大，若某个环节出现信息传递不及时，都会影响施工环节的进度，为解决该问题，王会 2 以江苏省苏州市虎丘结构形式为装配式剪力墙的保障房建设为例，提出在装配式建筑项目中应用BIM技术。在建筑设计阶段采用BIM技术进行三维可视化协同设计、预制构件深化设计和校验、管线分段和支吊架设计以及立面砌体排砖深化设计。在预制构件生产阶段采用BIM技术可实现预制构件设计阶段图纸信息、关键工序的预埋件和钢筋信息与加工阶段无缝对接，避免预制构件生产错误，提高了生产效率。通过采用BIM5D进行施工模拟建造过程的分析，对项目的实际进度和成本进行对比，导出偏差分析报告，找出产生偏差原因，对构件的现场吊装、节点连接及灌浆等关键节点施工方案进行了优化，为BIM技术在装配式建筑中的应用提供可靠依据。1.2路桥工程中的应用郭翔 3 对公路设计中BIM技术的应用进行了研究,研究表明在设计中应用BIM技术，能够将公路路面、路线以及周围环境等信息进行全面整合，并在此基础上实施可视化建模，将相对复杂的形态展示出来，也能较直观地将设计效果展现出来,降低以往图纸设计中的失误发生率。在公路设计中应用BIM技术还能够实现对复合体积算法、平均断面算法的有效利用,从而对原地面线、设计线之间的土方实施有效、准确且快速的计算，同时BIM技术还能够自动生成土方调配图标，分析挖填距离,进而明确土坑、弃土堆的位置和土方移动的具体方向等，为后续施工提供便利条件。通过BIM技术的应用，设计人员可以较直观地对公路工程三维动态效果进行实时检查、对比和分析，通过简单的模型操作即可实现对方案的准确调整,轻松完成设计变更、工程量和工程进度等的调整。综上所述，在公路设计中应用BIM技术，能够提升建模效率，保证设计的准确率，加强沟通联系，优化设计模式。母富等 4 对某大桥加固工程中BIM技术的应用进行研究,研究表明在招投标阶段,BIM模型的可视化有利于方案展示，可直观全面地呈现整个加固项目情况。在加固项目开始时，基于BIM技术建立电子资料信息库，以便掌握和留存整个项目的重要数据内容。在项目实施阶段，通过对BIM模型进行优化和调整，可将加固方案的BIM模型交付，还能进行成本控制、进度模拟等，可以提高桥梁加固项目的一体化协同，同时通过BIM技术模拟施工进度，得出各环节施工关键节点，从而进行合理的场地布置和资源配置，整个过程可通过4 D可视化平台展示，反推模型数据，进而优化和更改不51Vol.49,No.9September,2023Vol.49,No.9September,2023合理之处。在桥梁结构设计中，对布置复杂、体量较大的结构来说,BIM技术还可以解决信息孤岛和信息流失问题。总之,将BIM技术应用于桥梁的加固改造、抗震设计及结构选型中,取代传统CAD出图,充分利用BIM参数化、可视化以及仿真模拟等优点，对桥梁结构进行建模，对模型进行可视化调整，可准确高效地完成桥梁加固改造等工作。1.3水利工程中的应用国家“十四五”规划纲要提出“建设现代化基础设施体系”“没有信息化就没有现代化”。因此，水利高质量发展的重要标志就是智慧水利建设。刘志明1 5 将BIM技术用于建设智慧水利工程，BIM技术可提供水利工程的外观几何尺寸信息和不同阶段、不同场景下的模型属性数据，以实现水利工程建设和管理运行智慧化。在工程规划设计阶段，基于BIM技术可进行方案比选、模型分析，实现数字化交付。在工程建设阶段，同时建设数字李生工程，建立了基于BIM+CIS技术的水利工程全寿命周期管理平台，该平台可进行工程进度、质量和安全、投资等工作的管理，实现了施工过程可视化模拟以及施工方案的持续优化。在运行阶段，基于BIM管理平台，实现获得水情监测、预报、工程异常预警等突发情况的应急预案。除了在设计、施工等阶段采用BIM技术，在水利工程勘察工作中BIM技术也得到了推广和应用。在水利勘察过程中应用BIM技术可以提高勘察工作的效率和质量，还可促进勘察工作管理更加有序化。於文汇 6 从BIM角度出发，探讨了BIM技术在水利工程勘察中的应用实践。运用BIM技术构建数字地形三维模型,能够充分体现项目建设区域内地形变化情况，同时还采用动态实体三维模型勘察手段对复杂多变的场地条件和自然条件进行动态勘察，构建整个项目的三维实体模型，勘察效果较传统地质勘察效果更好。1.4景观园林中的应用随着城镇化建设脚步的加快，园林建设备受关注，尤其是智慧园林设计理念逐渐融人园林建设中,BIM技术的应用提高了园林建设水平。邓旺富 7 对BIM技术在景观领域的应用进行了探索，在景观园林设计环节应用BIM技术，通过染的三维立体模型使各方工作人员理解园林设计的重点和亮点，同时借助BIM技术创建包括场地设计、廊架设计、台阶设计的景观图纸，通过透视图和平面等达到设计效果。运用BIM技术还可准确计算水源、日照及周边环境情况，合理实现符合区域环境的景观设计。江施言 8 对BIM技术在智慧园林模型构建中的应用进行了探讨。将BIM技术应用在园林配套研发、资产可视化管理、园林工程材料管理以及园林施工环节，打造完整、立体的园林模型，提高了园林建设水平，实现了园林的智慧建造，满足了人们的观赏需求。1.5综合管廊中的应用何海等 9 对BIM技术在市政综合管廊中的应用现状进行分析，总结了BIM技术应用的优势。在市政综合管廊施工中，运用BIM技术创建三维模型，施工人员通过同比例放大模型能够相对轻松地发现设计图中的错误,通过查漏补缺降低施工管理风险。项目管理人员还可通过BIM技术对施工进行动态管控，有效辅助人员进行合理的变更决策。在市政综合管廊施工过程中成品预制构件被大量应用,BIM技术可实现设计单位、施工单位以及预制供应商的数据统一对接，减少了设计变更造成的时间浪费。BIM技术在综合管廊项目施工图深化阶段的应用可以优化管廊内部空间布局，虚拟525川建材SichuanBuildingMaterials仿真技术可再现铺设的各类管线和组件，甚至可虚拟AI养护人员进行日常巡检。在施工准备阶段应用BIM技术可优化施工场地布置，编制施工组织方案，强化施工技术交底。总之BIM技术在市政综合管廊方面的应用，可完善其建设和管理，进一步提高工程质量、进度和安全。顾海涛1 0 以上海和辉广电项目为例，研究了BIM技术在室外管廊中的应用。本工程中采用2 0 1 6 Revit进行建模，运用Navisworks软件进行了模型整合、碰撞检查以及漫游视频导出。在室外管廊施工完成时,采用BIM正向设计进行新增仓储仓库的室外管廊设计，发现新增管廊中存在的问题，更改室外绿化布局，及时调整设计方案，满足了设计要求。1.6暖通空调中的应用周少军 I结合工程实践对BIM技术在暖通空调设计中的应用进行了研究。借助BIM技术绘制施工图纸，建立暖通空调三维模型，精准确定管道预留位置，借助参数化模型检查施工图设计是否合理与可行，避免了因设计失误导致施工质量受损，保证施工质量，节约施工成本。金雷1 2 基于BIM技术对暖通空调施工过程中的管控进行了研究。通过BIM技术对不同区域的空调通风系统、供暖系统、散热系统、地源热泵等的施工进行管理，实现了对管控范围的选择和划分，以此为基础对管控流程进行调整和优化，然后将施工和管理数据输人可视化终端，所有施工相关信息均可较直观的呈现，通过截面上微调和宏观检测进而对施工成果进行了优化。孟晓涛 1 3 对BIM技术在暖通空调施工中的环保应用进行了研究。在BIM建模过程中，根据不同房间的温湿度控制标准、房间朝向、使用时间和洁净度等将房间进行空调区域划分，利用BIM技术实现空调系统运行过程的监测和自动控制,建立了有效的能效管理体系和管理制度，给建筑行业的节能环保带来了很大帮助。1.7模板工程中的应用模板施工是建筑工程施工中很重要的环节之一，模板施工方案不妥会造成安全事故，,BIM技术可提供高真模拟实际施工场景，且能够进行分析计算和数据调整，避免安全隐患。蔡家齐 1 4 对BIM技术在高大模板施工管理中的应用进行了研究，研究表明设计人员可根据BIM输出的模板脚手架结果核对设计参数，更容易发现潜在安全风险并改进，可视化效果使相关工作人审核和检查项目更加方便、快捷，减少了模板脚手架设计人员的投入，提高了成本控制环节的精度和工作效率。陈守权等 1 5 对基于BIM技术高层住宅铝模板设计优化进行了研究。在铝模板设计中引入BIM技术，可优化主体结构楼层管道、管线及预留洞口、主体结构内部门、窗洞口周边二次结构,还可优化避难层、顶层与标准层结构。应用BIM中的三维模型设计铝模板，统一了模板规格，降低了施工难度,提高了施工效率。1.8其他方面的应用除以上应用之外，在建筑领域中的老旧小区改造、机电管理、建筑装饰等方面也开始逐步应用BIM技术，甚至其他专业领域也有BIM技术的应用实例。2结语目前,BIM技术应用广泛，无论是房屋建筑工程、路桥工程、水利工程、暖通空调、景观园林等领域,BIM技术的应用改善了传统工程项目中存在的端,其作为一种技术管理手(下转第5 5 页）第4 9 卷第9 期2023年9 月第4 9 卷第9 期2023年9 月导意义，建筑施工人员需要严格按照设计方案进行施工，在整体设计中应考虑到现场具体需求与设计之间的不匹配现象，在与设计师之间进行充分沟通之后对图纸进行优化。建筑工人可以利用图纸独立完成许多建筑体内部的建设，除此之外，建筑图纸还应该与整体的施工方案保持一致,确保整个建筑工程能够在规定的时间内完成。5.9功能与空间形式的创新功能创新和空间形式的创新是当前建筑在确定设计风格时进行的两大创新方式。对于功能创新而言，主要是与用户的直接体验相挂钩，考虑用户在实际居住和日常出行过程中的各种需求来进行建筑的设计,能够利用功能的多样性满足用户的需求。而功能创新也需要从内部和外部两个方面进行综合探讨，不仅要保持建筑直接的功能化特点，而且需要具有良好的美观化程度。空间创新则是利用合理科学的方式进行空间的探索与利用，在节约空间的同时最大程度地帮助用户使用空间，提高用户对建筑风格的满意程度。5.10坚持创新,遵循原则首先，建筑风格在进行创新优化的过程中，需要考虑到整体与局部的发展特点，需要设计人员采用综合且多角度思考的方式进行建筑方案的设计，实现建筑与周围环境之间的和谐共处，不仅需要降低对周围环境的污染和伤害，而且可以最大程度利用周围环境来提高建筑风格的特点。其次，建筑师的个人风格需要长时间的积累才能够确定，而设计师则需要勤加练习和不断积累，才能够锻炼个人的设计能力,因此，设计人员不能故步自封，需要顺应时代发展潮流，逐渐将创新型发展特点与个人的设计理念进行融合，明确人与自然和谐共处的良好关系，根据周围环境特点进行设计图纸和设计方案的优化与调节，真正发挥建筑的功能与作用。最后，高层建筑是现代化建筑发展特色下的主要建筑表现，由于楼层的限制，各个楼层之间不能单独化发展，否则就会产生建筑风格之间的断裂,还需要在此过程中充分考虑到建筑的稳定性和安全性，从综合的角度进行建筑整体设计，这对于未来建筑的可持续创新发展具有重要意义。川建材SichuanBuildingMaterials6结束语时代更新迅速，建筑设计思想也不断改变，唯有对美的追求永不停止。设计师们要在这种浪潮中不断更新自己的知识框架和知识体系，永不满足，深刻体会建筑设计的内涵。建筑设计要在满足建筑基本功能需求的同时，顺应时代发展的潮流,实现经济效益、社会效益与生态效益的和谐与统一。同样，也不能一味用批判的眼光去看待传统设计，应该继承其中优秀的设计理念，为其增添新的元素。因此,建筑设计师应加强和完善现代建筑设计的创新思维体系，努力促进建筑设计行业又快又好的发展。ID:015536参考文献：1林杨月明.探讨现代建筑设计中的创新思维J.四川水泥，2020,42(10):303-304.2刘莎莎.论现代建筑设计中的创新思维 J.建材与装饰，2018,14(47):98.3张佳翔.论现代建筑设计中的创新思维 J.农家参谋,2 0 1 8，36(15):206.4张雨.论现代建筑设计中的创新思维 J.城市建设理论研究，2018,8(21):106.5刘小明.论现代建筑设计中的创新思维 J.城市建设理论研究,2 0 1 8,8(1 2):1 1 8 -1 1 9.6王峰.论现代建筑设计中的创新思维 J.四川水泥,2 0 1 8，4 0(4):86.7张立哲，吴彩霞.论现代建筑设计中的创新思维 J.绿色环保建材,2 0 1 8,5(3):7.8林志鹏.论现代建筑设计中的创新思维 J.建材与装饰，2018,14(12):82-83.9王施汀.浅谈现代建筑设计的创新思维 J.智能城市，2 0 1 8 4(2):24.【1 0】胡敬国.论现代建筑设计中的创新思维 J.住宅与房地产，2018,24(3):94.Vol.49,No.9September,2023（上接第5 2 页）段，无疑可以更高效、更快捷、更安全。但在实际应用过程中似乎并没有达到理想效果，主要原因还是管理人员思想意识不够到位。随着BIM技术应用研究的继续深人，相信在不久的将来,BIM技术必将发挥其潜在优势，得到巨大发展。ID:015508 参考文献：1刘洋.BIM技术在建筑施工中的应用研究J.房地产世界，2022,30(2):111-113.2三王会.BIM技术在装配式建筑中设计与建造应用研究 C/第八届BIM技术国际交流会：工程项目全生命期协同应用创新发展论文集,2 0 2 1.3享郭翔.BIM技术在公路设计中的应用 J.科技创新与应用，2022,12(5):188-190.4母富，焦克滨，贺飞.桥梁加固工程中的BIM技术应用研究J.智能建筑与智慧城市,2 0 2 1,2 8（1 1）：6 9-7 0.5 刘志明.以BIM技术促数字赋能推进智慧水利工程建设 J.中国水利,2 0 2 1,7 2(2 0)6-7.6於文汇.水利工程勘察中BIM技术的应用J.珠江水运，2021,29(9):104-105.7邓旺富.BIM技术在景观领域的应用与探索 J.智能建筑与智慧城市,2 0 2 1,2 8（1 2）：8 5-8 6.8江施言.BIM技术在智慧园林模型构建中的应用探索 J.智能建筑与智慧城市，2 0 2 1,2 8（1 2）：8 7-8 8.9何海，王康，李丙林，等.BIM技术在市政综合管廊施工管理中的应用 J.科技创新与生产力,2 0 2 1,4 2（1 2）：1 3 7-1 3 9,1 4 2.【1 0 顾海涛.BIM技术在室外管廊中的应用研究 J.智能市,2 0 2 1，7(18):7-8.11周少军.BIM技术在暖通空调设计中的应用研究 J.绿色环保建材,2 0 2 0,7(3）：1 0 0,1 0 2.12金雷.基于BIM技术对暖通空调施工过程中的管控 J.安徽建筑,2 0 2 2,2 9(2):9 4-9 6.13孟晓涛.BIM技术在暖通空调施工中的环保应用研究 J.砖瓦,2 0 2 1,5 1(1):1 8 7 -1 8 8.14】蔡家齐.BIM技术在高大模板工程施工管理中的应用研究J.南昌航空大学学报（自然科学版）,2 0 2 1,3 5（4）：8 2 8 5.15】陈守权,谢锦鸿，董友铮.基于BIM技术高层住宅铝模板设计优化研究 J.四川建筑,2 0 2 0,4 0（4）：7 8-8 0.55.