BIM技术在建筑施工中的应用

贺衍　李建国

【摘 要】 BIM的理论基础主要源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机集成制造系统CIMs理念和基于产品数据管理PDM与STEP标准的产品信息模型。BIM技术是结合了计算机仿真、虚拟现实、计算机辅助设计等技术，对实际施工过程进行三维建模通过分析三维施工模型来对具体施工过程进行事前控制以及动态管理进而达到优化施工方案的目的。此外BIM还可以解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。BIM技术作为一种新一代创新性的计算机辅助设计工具与生产方式成为建设信息化技术在建筑业的直接应用。基于此，本文就将结合工程实例对BIM技术的具体应用要点进行分析探讨。

【关键词】 建筑施工；BIM；应用；措施

1、BIM技术特征

1.1、模拟性及执行性

在我国当前的BIM技术在建筑施工的运用中，在设计阶段，可针对设计需要，进行一些模拟实验，比如紧急疏散模拟、热能传导模拟等等；在设计完成后的招标阶段和施工阶段，则可进行4D模拟，即对项目工程进行项目时间加3D模型的模拟，通过4D模拟确定施工方案和施工指导等，BIM技术的运用，让三维模型与施工进度安排实现可视化，便于相关方面的沟通交流，项目工程的项目经理也可以经过视觉比较施工进度与预测进度避免进度疏漏，能对项目的进行有全方位的把握和了解，确保施工进度如期进行。与此同时，BIM技术也可以进行5D模拟，所谓的5D模拟，就是基于3D模拟的造价控制，通过这种模拟，实现对项目施工成本的控制；在项目施工的后期运营阶段，可通过使用BIM技术，模拟日常项目施工对紧急情况的处理，比如，对于消防人员的疏散以及地震人员的逃生等等场景。

1.2、项目可视化

近几年，BIM技术的发展为使用者提供了可视化的思路，实现了往前线条式构建向三位立体实物图的转变，使人们一目了然，并且这种可视化，是具有反馈性和互动性的全过程可视化，有利于报表的生成和效果图的展示，更可以促进施工项目的设计、建造以及后续运营中的沟通决策，使整个过程都具有可视化状态。在投标过程中，这种可视化可以对施工企业的业务能力进行具有说服力的展示，获得外部的认同，加大了企业的竞争优势。BIM技术在建筑施工中的应用，也有助于建筑施工的策略清晰化，加大了业主对建筑企业的信任度，有利于建筑企业客户的发展。

1.3、协调性及优化性

对于复杂建筑项目的管理，一直是建筑单位比较困惑的问题，而BIM技术的应用则解决了这一问题，BIM技术将格式以及大小不一的数据进行整合，综合整理到一个可视图内，提高了施工过程中空间和时间的协调利用率，明确了施工设计中的冲突与问题，在施工前期就进行协调处理，并将协调过程生成相应数据，进行公开明示。BIM技术也可以解决建筑施工过程中诸如电梯井布置与建筑的其他布置之间的相关协调问题等，运用BIM技术进行更好的优化协调处理。BIM模型也为用户提供了建筑物实际存在的信息，这类信息主要包括建筑物的规划信息、建筑物的几何信息以及建筑物变化的未来存在信息等，满足了用户对建筑物信息的了解。而BIM技术在建筑行业的运用，使得该技术的优化工具为使用者以及背后的庞大用户团体提供了项目优化的具体措施，减轻了建筑行业人员的工作压力，有利于用户更好地了解到相关信息。

2、BIM技术在建筑施工企业中的应用价值

2.1、BIM是通过计算机三维模型所形成的数据库，包含建筑施工周期中大量重要的信息数据，这些数据库信息在建筑施工全过程中动态变化调整并可以及时准确地调用系统数据庫中包含的相关数据，加快决策进度、提高决策质量，从而提高项目质量，降低项目成本，增加项目利润。

2.2、BIM是事前的模拟技术。BIM在施工之前能够提供一种基于计算机进行工作成果、绩效指标以及生产过程模拟的手段，使得工作之前就可以通过可视化方式知道过程或者成果中存在的问题，从而提前进行方案改进和优化，提高施工的质量，减少浪费，创造价值。

2.3、施工单位通过BIM的应用，可以实现项目的精细化管理。在施工阶段BIM与设计阶段不同，施工阶段的工作目标是实际项目，而BIM成为实际项目的“计算机虚拟影像”而包含了实际项目所需的所有必要信息。这就是为何在施工阶段，只有将BIM模型与实际项目虚实结合，才能对项目进行有效过程管控。建筑项目产品不像制造业产品，建造过程项目管理所需要的数据复杂难以标准化，而BIM三维信息技术不但解决了海量数据管理难题，还解决了信息孤岛问题，数据能够完全共享。当工程基础数据信息在动态的建设过程中进行有效地创造、计算、管理、共享，使各管理岗位，各协作单位快速、准确获得数据成为项目能够成功的关键。

3、BIM技术在具体工程实例中的应用探讨

3.1、工程概述

东营长安大厦项目的建筑形态、高度和外幕墙结构变化都比较复杂而BIM技术作为贯穿整个工程建设生命全过程的技术模式使工程项目结构选型变得简单明了。在建筑施工阶段，项目面临的最大难题就是高度。在建造的过程中，全程都将BIM纳入其中，整个周期都是通过精细化的管理手段来完成的从模拟阶段过渡到实际的建造上来提升了施工建设水平并保证了施工质量，从而获得更多的经济效益。

3.2、具体应用

3.2.1、三维渲染，宣传展示，给人真实感和直接的视觉冲击。按照项目施工计划将场地和大型设备的布置情况形象地展示出来对复杂节点的施工方案施工顺序的选择进行4D的模拟选择出最优方案。长安大厦项目将建好的BIM模型作为二次渲染开发的模型基础提高了三维渲染效果的精度与效率给业主更为直观的宣传介绍从而提升中标几率。

3.2.2、准确无误的调用数据库中的系统参数加快决策。BIM技术在长安大厦施工中得到了广泛的应用使用到了Revit，Naviswork等三维软件使该项目结构复杂的问题得到了最大限度的解决。而BIM技术核心在于实现数据的动态变化和建筑施工状态的同步，实现项目高质量。另外通过信息化网络进行了数据共享实现了资源的最大化利用。

3.2.3、快速算量提升精度。创建BIM数据库后，通过建立6D关联数据库准确快速的计算出工程量提升了长安大厦项目工程的施工预算精度及效率。由于BIM数据库能提供各类所需的数据信息所以也更便于施工管理工作的开展。

3.2.4、进行精确计划，减少不必要的浪费。由于无法快速准确的获取海量的工程数据就导致施工企业很难实现精细化管理，由此也产生了经验主义。但是BIM技术的出现为施工企业解决了这一难题，可以帮助管理人员快速准确地获得工程基础数据，施工企业以此为依据来制定出合理的计划减少了施工中不必要的资源、物流环节的浪费。

3.2.5、虚拟施工确保有效协同。长安大厦项目就是利用三维可视化功能再加上时间维度，进行的虚拟施工。随时随地直观的对比施工计划与实际进展，实现有效协同使得施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌这也是该工程的成功之处。通过BIM技术与施工方案、施工模拟和现场视频监测的结合减少了该建筑出现的质量问题的频率。

3.2.5、检查工程碰撞问题减少施工等待和返工。长安大厦工程为全现浇结构钢筋绑扎机械连接量大、预埋件预留孔洞多、施工精度高。因此借用BIM的三维技术在工程前期可以进行碰撞检查，做好各工种协调配合的组织工作，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性。施工人员可进行施工交底、模拟各工种交叉施工、提高施工質量减少施工等待和返工。

4、运用BIM技术助推项目管理转型升级

项目管理是一条线，贯穿于项目的全过程，而BIM技术目前是这条线上那些重要的点，这些点对于缩短项目周期，确保项目质量，降低项目成本，提高工作效率会起到重要作用。所以，在项目管理的系统的应用上，我们重点针对关键环节、关节岗位开发了很多工具系统，这些工具结合BIM技术，与项目管理系统有效结合，不仅解决管理层关注的规范问题，还可以为各类岗位人员带来很多便捷性。如物资称重系统的开发，可以使一个2万平方米的工程就钢筋一项能节省100万左右，5万平方米的工程可以节省300万左右的成本。劳务现场管理系统的开发，对企业内部劳务资源的有效配置，过程中清场的结算，合同外用工的管理以及劳务队伍的规范管理都会带来重大价值。技术、质量、安全等工具系统的开发，将会有效提高现场管理的便捷性。这些工具系统将成为助推项目管理转型升级的重要手段。

总而言之，BIM技术的应用为建筑工程项目发展带来巨大效益。其能够实现对整个过程的监控与管理体现BIM技术自身的优秀特点。因此在具体实践当中，我们应该不断完善BIM技术保证与现代经济发展相一致，以此促进我国建筑行业可持续发展。

参考文献：

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