BIM技术在建筑工程施工中的应用探究

乔华文

本文将从当前BIM技术概况出发，对BIM主要的工程施工应用进行分析与探究，希望为相关建筑企业提供一些帮助和建议，更好地开展建筑工程的各项施工工作。

BIM即建筑信息模型，该技术出现于二十一世纪初期，当前在世界范围得到了一致认可与广泛好评，能够为建筑信息集成提供很大的帮助，在建筑工程设计阶段、施工阶段、运行阶段等全部阶段发挥着重要作用，把多种信息整合到三维模型中，以建筑信息模型为基础，业主、运营部门、施工单位、设计团队能够开展协同工作，充分提高施工效率，降低成本、节省资源，有利于可持续发展。

一、当前BIM技术概况

目前，建筑信息模型在国内得到大量建筑企业的应用，使自身的市场竞争力与施工管理能力得到提高。借助建筑信息模型，不但能开展建筑工程建模的工作，还能做到信息化管理整个建筑工程，充分控制建筑项目的单价、造价等多个方面，如奥运场地“水立方”就对revit等多个三维软件进行了应用，使建筑结构复杂的程度大大降低，解决了多个施工难题。

二、BIM主要的工程施工应用

1.运用建筑信息模型进行施工模拟

随着建筑施工规模的增加，会使项目管理的各种工作变得十分复杂。由于施工时的施工流程具有不可逆转性，必须按照事先制定的施工方案进行，导致建筑施工如果产生误差就需要重头再来，如果出现这样的情况，不但浪费财力、物理和人力，还会对整个建筑工程质量造成较大影响。若将建筑信息模型中的4d模拟应用到施工过程中，那么就能借助施工进度、3d模型两者的有效连接，整合施工现场中各种信息、数据、资源，构建出一个项目施工的4d信息模型，可视化模拟施工场地、施工设备、施工资料、施工人员等诸多要素，协调不同团体间的施工工作。与此同时，把施工4d模拟和施工组织方案进行有机结合能够有效安排建筑材料的进场，并合理、科学地配置劳动力，让整个项目施工流程的清晰性与合理性得到加强。

2.运用建筑信息模型进行碰撞检查

开展项目施工以前，通常施工人员会对管线进行预先设计，以此为基础对建筑物中不同构件间碰撞的现象进行处理，不过，原有2d图纸一般很难对系统、个体的各种碰撞情况进行充分反映，其离散行为有较大不可预知性存在，导致施工人员在设计过程中容易将建筑物的一些碰撞现象忽略掉。因此，可以把建筑信息模型应用到碰撞检查中，积极利用其可视化的功能。建筑信息模型的可视化监测，不但能将项目施工中多种软碰撞、硬碰撞进行消除，还能使项目施工设计得到完善和优化，使施工中出现的错误损失、返工问题等大大减少，从而对构件方案进行合理优化。另外，借助建筑信息模型碰撞检查后的3d模型，施工人员能够进一步开展施工交底、施工过程等模拟工作，不断提高项目施工质量。

3.运用建筑信息模型进行三维渲染

要想宣传、展示建筑工程，可利用建筑信息模型中的三维渲染功能，借助现实虚拟化把最真实的代入感提供给客户，使其感受到强烈的感官体验和视觉体验。在对三维渲染相关技术进行应用的时候，需要与项目工程的施工方案、施工调整、招投标等相结合，使人们能够更加清晰、全面、直观地认识这个项目工程。另外，当建筑信息模型建成之后，可以用于再次渲染的基础模型，使三维渲染精确度、效果得到充分提升，把建筑工程整体内容更为直观地介绍、宣传给客户，使建筑工程中标的几率得以增加。

4.运用建筑信息模型打造施工团队

为了在建筑工程中更好地对建筑信息模型进行应用，还需要打造专门的技术团队，为施工过程、施工管理等方面提供支持。在建立的技术团队中，项目经理、团队负责人主要进行工程施工中建筑信息模型实施目标、实际应用等方面的协商，包括建筑信息模型的应用目标效益、编制投资方案、制定各部门任务等。与此同时，技术团队应成立协商、成本核算、模型建立、模型分析等多个部门，不同施工人员与施工部门间都应尽心尽力，共同进行建筑信息模型的有效规划。

5.运用建筑信息模型进行统一建模

首先，应统一轴网的标高。建筑信息模型工程师需要在revit软件中导入这个建筑工程的cad图纸，然后按照施工图纸构建对应轴网标高，借助共享平台把它分享给其他建筑信息模型工程师，从而确保不同专业在建模过程中的轴网标高相一致，为后续施工不同专业的整合、链接奠定良好基础，实现建筑建模的轴网标高统一性。其次，应统一不同专业。建筑信息模型工程师应将二维施工图纸向可视化施工3d模型进行转变。不同建模人员需要防止自身专业管道的碰撞现象，如机电建模人员应按照水管不可越桥架、有压管优于无压管、水管优于风管、大管优于小管等主要原则，并且机电管道需要对梁柱进行避让，建筑信息模型建模人员需要按照cad图纸需要，把需要洞口的地方预留出一个洞口，从而使后续施工碰撞检查难度大大降低，增加建筑工程效率与质量。另外，建筑信息模型工程师需要导出已经建成的不同专业revit模型，然后开展不同专业碰撞检查，按照检查的结果对管道走势进行及时修改，使建筑施工效率全面提高，并降低工程施工成本。

6.运用建筑信息模型进行虚拟漫游

借助优化碰撞后的模型，在相关模拟软件中输入漫游效果的命令，让模拟人尝试由建筑最下一层走到最顶层，把这个过程录制并制作成动态模拟漫游视频，向业主、甲方与乙方分别发送该视频，让多方对于管线走向有一个全面的了解，对建筑虚拟模型进行亲身体验，全方位、多角度地对室内装潢、内外构造等效果进行观察，有效增加彼此之间的沟通与交流效率，让业主按照可视化模型给出符合人们需求的修改建议与意见。

7.运用建筑信息模型进行管线综合

原有二维管线综合在技术方面有许多设计上的缺陷和不足，具体进行施工的时候也属于重点、难点。对于管线综合，建筑信息模型可以实现二维管道向三维管道的转变，借助三维综合设计，能够把不同管道间关系、状态等进行直观反映，这使得建筑信息模型变成布置繁琐管线的有效方案之一。借助revit这个软件，把二维平面图进行可视化三维立体管线模型的转变，通过检测可以发现不同专业间存在的冲突，然后深入、细致地报告各种冲突点，再向不同专业设计人员加以反馈让其修改施工模型，但再次检测完成以后，向设计人员反馈新问题，循环几次以后，使机电管道的改善和优化工作得以完成。利用建筑信息模型的综合优化，使很多涉及人员解决了管线综合的问题，让设计人员有效控制了施工方案可行性，在节省人力的同时，加快了建筑施工进度，减少了建筑施工周期，从而有效节约施工成本，使施工单位控制整体施工进度的能力得到充分提高。

8.运用建筑信息模型进行图纸输出

当前我国审查施工图的工作依然以二维作为主要标准，要求施工单位进行三维建筑模型向二维图纸的转化，因此设计施工图时主要都是二维的设计绘图。不过，社会经济的持续发展使建筑行业得到不断发展，建筑的设备、构建、形状等方面出现了翻天覆地的变化，原有cad平面图逐渐无法使工程施工需要得到满足，一般要充分结合立面图、剖面图、平面图才可以对空间的位置进行精准定位，导致施工人员进行建筑施工的过程中需要花费大量的时间与精力查看设计图，容易使建筑工程的工期被延误，在一定程度上降低了施工效率。若运用建筑信息模型，可以对异性设备、构件的空间位置、几个特征等信息进行直观、全面的反应。在revit中输入自动出图的指令，对任意一个建筑模型位置进行剖切，就能对施工人员需求的二维施工图进行输出。除此之外，该图纸只可以在项目的内部进行使用，发挥辅助施工的作用，不能当作直接的根据。利用辅助图纸，施工人员不但使看图的时间得到了节省，还对具体的施工进行了积极指导，发挥缩短工期、提高效率等多种作用。

三、应用实例

本文通过某个建筑工程实例，分析建筑信息模型具体的应用。某个工程处于商务中心区的中轴线位置，建筑面积约为44万平方米，地上有36万平方米的建筑面积，地下有9万平方米的建筑面积，这个建筑是一个甲级的办公楼，具备观光、商业等多种功能。该建筑工程的施工具有一定难度，因此考虑对建筑信息模型进行运用，具体步骤为：第一，建立三维模型。第二，制定设计方案。第三，进行碰撞检查工作。第四，进行施工4d模拟。第五，进行辅助施工。第六，构建组织建构。经过实践，该建筑达到了既定设计目标，有效缩短了工期，节约了物力与人力，实现了收益、成本、投资的最大化。

四、结语

总而言之，研究BIM主要的工程施工应用具有十分重要的意义。相关施工人员应对当前BIM技术概况有一个全面的认识，能够熟练运用建筑信息模型进行施工模拟、碰撞检查、三维渲染、打造施工团队、统一建模、虚拟漫游、管线综合、图纸输出等工作，进行精细化的建筑施工管理，制定和实施最佳施工方案，借助建筑信息模型的模拟增强整体施工安全，从而推动建筑行业长期稳定发展。