BIM技术在工程建设项目中的应用价值分析

田奇珍

【摘要】伴随着建筑建设科技含量的不断提高和施工工艺的越来越复杂，传统的施工管理技术已无法满足现有施工管理的需要。而BIM技术是一项以三维数字技术作为基础并将各种相关信息集成在一起的工程数据模型。将其应用到工程建筑项目管理之中，能够起到缩短施工周期和减少施工成本的作用。因此，对BIM技术在工程建设项目中的应用价值进行探讨，有着重要的意义。本文先对BIM技术做一个概述，然后再在此基础上具体对BIM技术在工程建设项目中的应用价值进行阐述。

【关键词】BIM技术；工程建设项目；应用价值

随着我国社会经济的快速发展以及城市化进程的不断加快，我国建筑业获得了较大的发展。随之而来是，人们对建筑工程项目的要求也越来越高。而项目管理是建筑工程建设中的重要组成部分，其管理方法与工具的好坏直接对整个建筑业的生产效率造成了不良影响。因此，如何提高建筑工程项目管理的水平已成为当前亟需解决的重要问题之一。又BIM技术是一种新城生产方式与管理工具；且随着该技术的不断发展，先已被逐渐应用于建筑工程项目建设的各个阶段。据相关文献资料与实践研究结果表明，BIM技术在建筑工程项目建设中的应用，不仅能强化项目管理力度，而且还能减少工程出现延误的风险。同时，这还能缩短施工周期，从而有利于经济效益的提高。但是目前在我国，BIM技术不仅尚未普及，而且理论研究与工程应用的实践经验均不足。故而，对BIM技术在工程建设项目中的应用价值进行分析已成为当前研究的重要课题之一。

一、BIM技术概述

（一）BIM技术的含义

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是一种将三维数字技术作为基础，并将建筑工程项目中各种相关信息集成一起的工程数据模型。BIM技术主要有五大特点，即可视化、优化性、模拟性、可出图性以及协调性。目前为止，关于BIM技术的定义并未明确，有多个版本。而我国的《建筑信息模型应用统一标准》中，BIM技术的定义是引用美国国家的。其定义主要被分为三部分：一是，BIM技术是一个建设项目物理与功能特性的数字表达；二是，BIM技术是一个共享的知识资源，它为建设项目从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供了可靠依据的过程；三是，在建筑项目的不同阶段，不同的利益相关方通过在BIM中的插入提取更新以及修改信息来支持和反映其各自职责的协同作业。同时，BIM技术是建筑设计行业中新兴的一种依托计算机辅助设备的工程数字化的设计方式，它通过对整体虚拟建筑信息模型建立的方式来实现全方面与全方位的土建设计及相关检测、管网控制等配套工作。且伴随BIM技术的不断发展，其逐渐被广泛应用到建筑工程项目数字化管理工作之中。

除此之外，BIM技术是结果的同时也是过程。一般而言，具有建筑信息的模型是通过建模过程来得到的。在建筑工程項目中，BIM技术贯穿于其全生命周期，即该项目的规划、设计、施工、运营维护以及拆除或扩建等。BIM技术在建筑工程项目建设中的应用，一方面它能够尽可能地减少项目生命周期中的不可预见性与不确定性，从而防止了不必要浪费的出现；另一方面，它还能提高造价估算的精确度、减少施工成本与设计变更以及缩短施工周期，从而为建筑企业或单位带来了巨大的经济效益。

（二）BIM技术的原理

在本质上，BIM技术的功能和属性即是信息，它是一种能够对信息进行存储的载体。同时，BIM技术是将实物转化成信息的过程，也是对信息进行使用与管理的技术。据相关文献资料与实践研究结果表明，BIM技术在工程建设项目中的最大应用价值是使信息的有效利用率得到较大程度的提高。一般而言，BIM技术在信息作用方面的特点主要包括模型信息的完备性、关联性以及一致性。基于此，BIM技术不仅可以被贯穿于建筑项目建设的全生命周期，而且还可以对建设的过程与最终效果进行模拟。此外，BIM技术的实现主要是在协同框架下构建多种信息共享的模型，其基本原理图如图1所示。

（图1：BIM技术的协同平台）

其中，基于工业基础（Industry Foundation Classes，IFC）标准的数据库最为关键。对于BIM技术而言，信息互通是其核心功能。其要使建筑信息能够在不同的部门软件之间交流互通，则应必须要有一个标准化的通用语言来对信息进行读写，这能够有效的减少信息流通的耗散损失。而IFC标准是一个中性、独立以及公开的标准，它既不依赖于任何系统也不受任何组织与开发商的控制。因此，基于工业基础标准的数据库对BIM技术有着极其重要的意义和应用价值。

（三）BIM技术的优势

目前，计算机辅助制图技术已被广泛应用于建筑领域。经过多年的发展，计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）已成为建筑从业人员必须掌握的一项基础技能。而伴随着科学技术与信息技术的快速发展，BIM技术作为更为高级的CAD软件被研发出来。同时，BIM技术仍以CAD图像文件作为基本的参照物，因其可以直接生成所需的平面图、立体图以及剖面图而使得绘图过程变得简化。此外，与传统的施工技术相比，BIM技术的优势主要表现在以下几个方面：一是，BIM技术中的参数化建筑模型工具可以对所有的抽象数据与图形模块（如，所有的图表、数据以及视图等）进行较为轻松的处理，这是由其均是建筑模型后台数据库中的某个数字而决定的；同时，参数化模型工具还因其具有全局协调变化、及时性以及双向关联性的特点而导致模型变得更加的准确可靠，从而使设计数据、分析数据、处理数据以及编制数据变得更加的高效和方便；二是，BIM技术还彻底地解决了在建设过程中出现数字成果脱节的状况，它通过参数化模型技术整合建筑的各个阶段；同时，其所使用的参数化描述方法具有开创性；三是，由于BIM技术是在IFC标准的信息化与数字化技术的基础上而发展的，导致其可以使不同单位之间的交互性操作得以实现；四是，BIM技术还有利于人员配置的精简，使得项目团队的灵活性变得更强，从而有利于人工成本的大大降低和工作效率的提高；等等。

二、BIM技术在工程建设项目中的应用价值

目前，BIM技术已被逐渐应用到工程建设项目之中，且其在工程建设项目的整个生命周期起到非常重要的作用。一方面，BIM技術的应用加强了项目管理的力度；另一方面，这还有利于施工工期的缩短和施工成本的降低，从而增加了建筑企业或单位的经济效益。因此，建筑企业或单位要获得长久稳健健康的发展，则必须将BIM技术充分地应用到工程建设项目中去。由此可知，BIM技术在工程建设项目中的应用有着重大的现实意义和价值。一般而言，工程建设项目的生命周期主要包括项目规划、项目设计、项目施工以及项目运营这四个阶段。基于此，笔者根据相关的参考文献资料和实践研究结果并结合多年的工作经验，共总结出如下几点应用价值。其具体内容如下：

（一）BIM技术在工程项目规划阶段的应用价值

一般而言，BIM技术在工程项目规划阶段的应用价值主要体现在以下几个方面：首先，在工程建设项目的规划阶段，把握好产品与市场之间的关系是其关键。而BIM技术的应用不仅能很好地实现这一点，而且还能使市场的收益获得最大化。其次，在工程建设项目的规划阶段，BIM技术还为其提供了经济与技术上的可行性论证帮助，并提高其论证结果的可靠性与准确性。最后，BIM技术还为业主提供了针对工程建设项目方案的概要模型，从而有利于工程建设项目施工成本的降低、施工周期的缩短以及施工质量的提高。

（二）BIM技术在工程项目设计阶段的应用价值

在设计阶段，BIM技术的应用至关重要。在一定程度上，BIM技术应用的是否到位直接影响了整个工程建设项目的施工质量与施工成本。究其原因，主要是因为施工设计决定了建筑物的整体质量和施工的难易程度。而与传统的CAD相比，BIM技术的应用有着无可比拟的优势，并弥补了其不足之处。基于此，BIM技术在工程建设项目设计阶段的应用有着重大的现实意义和价值。其应用价值主要表现在以下几个方面：

1、由于在设计初期，设计人员必须详细地分析工程建设项目的各个方面，如外形日照环境以及结构形式等。若使用原有的CAD技术来辅助设计，则会需要投入大量的人力、物力以及财力。而使用BIM技术不仅能够解决了这一问题，而且还能够确保初期设计的正确性。

2、由于传统的设计模式中各专业之间的设计是相对对立的，导致设计上必然会出现矛盾冲突。而BIM技术的应用则可以有效的减少矛盾冲突的发生，从而尽可能地提高了设计的正确性，进而有利于缩短设计的周期。

3、BIM技术还可以对模拟施工，从而有利于及时发现并解决问题，进而有利于设计方案的优化，最终在设计阶段就能够消除本应发生在施工阶段的问题。这不仅缩短了施工的周期，而且也降低了施工的成本。同时，这还有利于效率的提高。

4、BIM技术的应用还能够使得设计变更变得更加的灵活，从而大大节省了工程投入的人力、物力以及财力。

5、BIM模型是一种立体直观的三维信息模型，它最大限度地与实际情况相接近。BIM技术的应用，可以为任何一方提供更为准确直观与方便快捷的信息。同时，这还有利于各方之间的沟通协调。

6、BIM技术所构建的三维信息模型，不仅能够更好地指导后期施工，从而有利于施工周期的减少；而且还可以为业主后期对建筑物的管理与运营维护提供相应的支持。

（三）BIM技术在工程项目施工阶段的应用价值

由于传统的CAD图纸存在施工性低、工作效率低、施工质量低以及施工工期无法获得保障的问题，而BIM技术的应用正好可以解决这一问题。因此，BIM技术在工程建设项目施工阶段的应用有着重大的现实意义和价值。其应用价值主要表现在以下几个方面：

1、BIM技术的应用可以起到三维模型渲染的作用，即对整个建筑物关键部位以及设备布置的情况进行渲染，以此来可以将效果图真实且直观地展现给业主，从而有利于提高工程的中标率。

2、BIM技术的应用，可以将整个施工的过程与现场进行模拟。同时，若将施工进度和成本控制均加入到建筑模型中，还可以最大限度地与施工的真实情况进行接近。这不仅能加强施工企业或单位对施工过程的控制力度，而且还能够及时地发现并解决施工中所隐藏的问题，从而有利于施工成本和施工工期的减少。

3、BIM技术还可以对建筑物的内部管网进行碰撞检查，以此来能够及时地发现管网布置的不合理之处，从而有利于管网布置计划的优化，进而有利于减少施工的工期。

4、BIM技术的应用还能够使建筑企业或单位施工计划的制定提供工程施工所需的基础数据，从而有利于提高施工计划的精确度。同时，这还为施工人员的安排、施工材料的准备以及施工设备的准备提供了有力的支撑，从而尽可能地避免了人员、仓储以及运输对资源的浪费。

（四）BIM技术在工程项目运营阶段的应用价值

由于BIM技术在工程建设项目的运营阶段起到较为重要的作用；因此，在对BIM技术在工程建设项目中运营阶段的应用价值进行分析时，还不能忽略运营阶段的应用价值。一般而言，BIM技术在工程建设项目运营阶段的应用价值主要体现在以下几个方面：首先，BIM技术中的参数模型是各种设备管理的数据库，它能够为系统的维护提供必要的依据；其次，在建筑物使用寿命的期间，建筑物的设备设施与结构设施均需要不断获得维护；而BIM技术则通过运营维护管理系统并结合本身所具有的空间定位和数据记录的优势，能够制定出科学、合理的维护方案，从而大大降低了建筑物在使用过程中出现的突发状况，进而有利于建筑物使用寿命的提高；最后，BIM技术的应用还能够提高建筑物运营过程的系统性、可控性以及高效性，从而有利于工程建设项目各方利益最大化的实现。

（五）BIM技术给业主带来的应用价值

据相关文献资料和实践研究结果可知，BIM技术在工程建设项目中应用的最大受益方是业主，且其给业主带来的应用价值主要表现在以下几个方面：

1、由于从工程建设项目的规划阶段便应用了BIM技术；因此，BIM技术在工程建设项目中得到应用可以尽可能地减少设计的变更和提高施工的质量，从而有利于施工工期的縮短和投资成本的降低，进而促使了工程建设项目能够尽早地投入到运营中去，最终有利于业主能够尽快受益。

2、由于在整个建筑物的投资成本中，使用阶段的成本所占比例非常大。据相关文献资料可知，建筑物使用阶段的成本可占总成本的3/4。因此，如何做好建筑物使用阶段的管理是当前亟需解决的重要问题之一。而在施工阶段做出修改的BIM竣工模型所形成的管理平台，为工程建设项目的运营、扩建或拆除以及维护等提供了相应的服务，从而为业主的管理提供了极大的方便。

3、在工程建设项目的设计与施工阶段，BIM技术的应用为业主对建筑物的后期运营维护提供了方便和基础。这不仅为业主缩短了施工的周期，而且也为业主减少了投资的成本。同时，这还能为业主节省使用成本。

结束语

综上所述，伴随着我国建筑业的快速发展，传统的粗放式发展模式已满足不了当前其发展的需要。而BIM技术是一种新兴技术，并在建筑工程项目的整个建设中发挥着极其重要的作用，可以为施工的双方带来巨大的价值。而目前，BIM技术在我国建筑业中并未普及，其现状不容乐观。因此，建筑企业或单位必须重视BIM技术在整个建筑工程项目建设中的应用，并对其应用价值进行分析。又由于本文篇幅有限，必然存在不足之处。故而，这还需要我们进一步对BIM技术在工程建设项目中的应用价值进行探讨和研究。

参考文献：

[1]李亭亭，吴献，尹莉等.BIM技术在工程建设项目中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术，2014 （1）.

[2]张家立，何波.BIM在商业地产项目开发前期的应用价值探讨[J].中国房地产业，2012（3）.

[3]谷善明.应用BIM技术提高工程建设项目管理水平[J].中文信息，2013（6）.

[4]王立超.基于BIM的工程项目成本管理方法研究[J].建筑·建材·装饰，2014（24）.

[5]郭福元，刘刚，袁尚锋等.浅谈BIM在工程实例中的应用及展望[J].城市建设，2012（35）.

[6]郭力.工程建设项目BIM应用风险分析与应对[J].建筑经济，2015 （3）.

[7]王继华，严莉，宫艳娜等.基于BIM技术体系提升项目群管控能力的探索与实践[J].建筑设计管理，2013（7）.

[8]刘觅.浅析BIM在工程建设项目实施阶段的运用[J].中小企业管理与科技，2014（13）.

[9]胡宁，汪亚平.基于工程项目管理现状的BIM应用[J].铜陵职业技术学院学报，2014（3）.

[10]郑涵滨，毛聿礼.国内工程建设项目管理BIM应用研究[J].城市建筑，2014（14）.