BIM技术在房屋建筑施工阶段的应用

梁雪婷 付小微 伍珂亿

（内江师范学院建筑工程学院，四川 内江 641100 ）

随着世界经济的高速发展，建筑行业也取得了巨大的发展。在我国，人们生活水平不断提高的同时对现代建筑在规模、形态和功能方面的要求也越来越多，BIM技术的引入使得这些要求的实现成为可能。在项目实践中，人们逐渐认识到在施工领域应用BIM技术能够带来极大的经济效益，因此，进一步探讨BIM技术在建筑施工阶段的应用将有利于我国建筑施工领域的不断革新，推进我国建筑行业的长远发展。

1 BIM的概念

Autodesk 公司定义 BIM 是一种建筑软件的应用，是在传统二维图纸的基础上进行改革创新。美国的建筑科学院认为 BIM 是信息模型和信息建模过程。莱瑟林认为，BIM 是系统软件，也是业务流程[1]。中国学者认为 BIM 是建立在三维技术上的，集成了工程项目各种构件信息的建筑工程信息模型，对建筑项目的设计与实施的数字化表达。虽然各国建筑专家对 BIM 的定义尚未统一，但大致可以把 BIM 定义为利用三维软件工具，创建完整的建筑模型，并且应用到全建筑生命周期管理的一种建筑信息模型。

2 BIM的主要特征

2.1 模型操作的可视化

BIM技术的基础是建立在三维模型上的，而可视化是BIM最明显的特征。对于建筑行业来说，建筑模型可视化具有重要意义。传统的建筑施工图纸，采用手工或者CAD制图的方式，仅仅是针对建筑物的外观或局部构件进行部分表达，施工人员很难想象出建筑物的整体外观。随着人们对建筑外观造型和建筑结构要求的不断增加，平面图纸的表达很大程度上限制了施工工作的有效开展，而在BIM技术软件环境中，所有的施工操作都是可以在三维可视化环境中模拟完成的，同时建筑信息也可以自动生成和储存，出现在人们面前的是更加具体立体的建筑实物[2]。

2.2 模型信息的关联性

BIM技术的协调作用在建筑业中扮演着重要的角色。在传统施工中，难免会出现设计师与施工人员沟通滞后、信息渠道闭塞等问题。例如在进行管道施工前，设计人员对相应图纸进行了修改，但施工人员并没有及时获取信息，导致在正式施工过程中，出现图纸信息和建筑实物不一致的情况。在BIM信息模型中可以有效避免这一情况，由于模型中对象都是可识别和相互关联的，当模型中的某一个对象发生改变，与之相关联的对象也会实时更新，确保模型的完整性和一致性[2]。

2.3 模型的模拟性

BIM模型不仅可以模拟出建筑物实体，还可以模拟建筑周边环境和突发事件处理方案，如日照模拟、通风模拟和安全疏散模拟等。通过三维仿真模拟，在工程设计阶段就可以找出存在的问题，避免出现建筑朝向、主要主入口布局、消防通道设置、管线放置等不合理问题，使设计方案更加完善；在工程施工阶段可以通过4D可视化模拟施工的进度来对比实际施工进度，更加直观的了解各项工程的同时还可以通过5D技术，对建筑施工企业的成本进行估算和适当的控制，提高工程效率[2]。

除上述特征外，BIM技术在建筑工程上还有多个特征如信息一致性、可出图性等，而依赖BIM技术的虚拟施工，模型模拟等在房屋建筑施工阶段起着重要作用。

3 BIM技术在施工阶段的应用

3.1 BIM技术在建筑施工中应用的优势

现阶段的建筑工程项目具体有规模大、周期长、复杂性高的特点。BIM 技术的施工管理应用是在设计阶段创建的BIM模型的基础上，在建筑施工中应用，主要是应用BIM模型模拟和数字化技术，从而使建筑外观和主体构件更加形象，逼真。首先，应用BIM技术可以提前对各专业设计进行检查，如管道碰撞检测，在实际施工前发现问题，事先协调，从而减少施工变数，提升项目综合管控能力。其次，利用BIM技术进行虚拟仿真发现问题并及时修改设计，避免因设计问题造成的工期滞后和材料浪费，使得施工变得更加准确、经济和安全。最后，BIM技术可以合理和高效地实现现场平面布置，提高施工组织协调的有效性和集成性。

3.2 BIM技术在建筑施工阶段的四大应用

3.2.1 施工进度管理

项目施工前，设计本身就可能存在问题，因为一个建筑项目的施工图纸有成百上千张甚至更多，建筑施工项目信息量大，难免会有误差，一旦图纸出现问题，设计方和施工方沟通不及时就会影响施工进度，造成重大损失。而施工过程中现场的施工环境又是复杂多变的，很多项目都具有不同的特性，这时，如果再按照施工人员的主观经验，很可能导致施工不能正常进行。

3.2.2 施工成本管理

在建筑行业中，成本管理是指建筑企业在项目中各项成本的核算、分析、决策和控制。传统技术下的工程由于工程量较小，企业基本能依靠员工完成对项目成本的管理和控制。而随着我国经济的不断发展，工程项目越来越复杂，成本管理的复杂度也逐渐提升。在具体的操作方面，通过建立庞大的模型数据库，实时监控施工过程中材料和人员的变动，及时统计并生成新的数据，达到一模多用的目的。BIM技术的实时计算，极大地减少了造价工程师的负担，提高了工作效率和保证了成本控制的精确性，实现了建筑施工的利益最大化。

3.2.3 施工质量管理

建筑工程的质量直接关系着建筑使用者的人身安全。传统模式下工程项目质量管理存在施工人员素质不高、不按图纸施工、违规施工、施工质量无法预测等问题。随着科技的进步，尤其是在BIM技术不断推行，施工技术不断提升后，建筑质量问题也得到了极大地改善。

3.2.4 施工安全管理

施工过程是动态变化的，施工现场由于时间、流程、材料堆放不合理往往会出现交叉情况，这样不仅会降低工程的进度，而且还有可能会引发安全问题。利用BIM技术的可视化可以及时了解工程进度、现场环境和材料堆放等状况，及时发现工程项目中存在的安全隐患并及时对施工方案进行改进，规避施工现场的危险源，保证工程安全施工。通过BIM技术仿真模拟，可以将建筑工程模型划分为不同区域，并以此制定各种应急疏散方案，如设定施工人员的出入口、建筑设备运送路线、消防车辆停车路线、恶劣天气的预防措施等。

4 结语

BIM技术在我国建筑工程领域发挥着极大的作用，尤其是在建筑施工阶段的应用前景十分广阔，我国应大力培养掌握BIM技术的人才，多做相关研究以促进我国的建筑工程行业走向一个更高的层次。