浅谈BIM技术在工程实践中的应用探索

王 鑫

（辽宁城市建设职业技术学院，辽宁 沈阳 110122）

随着国内多项重大建筑项目的开工建设，企业开始将BIM技术的运用纳入建筑工程的工作范畴，试图用BIM技术来解决实际问题。BIM的实践项目中，通过业主、设计单位、施工单位不断摸索，让BIM技术开始有了实践依据，为今后BIM在建筑领域的运用提供了经验参考。本文以天津生态城节能环保双创中心项目为例，详细阐述BIM技术在实际工程项目中的应用。

1 项目介绍

天津生态城节能环保双创中心项目，建设地点为滨海新区中新生态城，总建筑面积约为59820.57m2，地上建筑面积为44116.82m2，地下建筑面积15703.75m2。项目由创投中心、研发楼B、C、D、中央车库及门卫组成，其中最高层数为10层，最大单体面积19525.06m2，最高高度约为45.9m，最大跨度约为8.1m，最大基坑深度约4.4m。

2 工程关键点

2.1 施工场地狭小

项目所在场地狭小，给施工临时设施、生活办公临时设施布置造成一定困难。

2.2 工期紧、体量大

本工程项目体量较大，包括：创投中心、研发楼B、研发楼C、研发楼D、中央车库等工程。计划工期跨越两个冬季，土建作业有效时间少，又遇京津冀停工期。

2.3 质量要求高

工程质量要求较高，绿色建筑要达到国家绿色建筑二星级标准，争创“天津市海河杯”。创投中心属高层建筑，轴网竖向传递要求精度高，测量放线工作量大，对控制网精度要求高，地下室体量大，对于地下室自防水混凝土及柔性防水的施工质量要求较高，质量控制难度大。

2.4 机电安装系统多，专业复杂

本工程机电安装系统功能繁多，智能化程度要求高，新技术应用多，各种机电设备及弱电系统设计齐全，专业性强，劳务作业队伍多等特点。

3 BIM技术在施工中的应用

3.1 三维场地布置

在充分考虑施工机械设备、办公、道路、现场出入口、临时堆放场地等因素的基础上，应用BIM技术对施工场地进行科学的三维立体规划，建立了施工场布三维模型，利用BIM模型的三维可视化，模拟现场布置，让工程人员身临其境，更好的帮助项目进行合理的场地布置。

3.2 BIM模型的创建

根据施工设计图纸创建直观反应设计意图的三维BIM模型，建立土建BIM模型、钢筋BIM模型、安装机电BIM模型。如图1所示，以创投中心为例。

3.3 质量与安全管理

图1 创投中心BIM模型

（1） 图纸问题

在建模过程中发现土建、钢筋、安装图纸等问题，把图纸问题录入到BIM系统的对应模型处，通过BIM系统把视口保存，这样可以通过三维模型查看图纸问题，方便图纸问题的查找管理。

（2）构造柱定位分析

根据图纸结构设计总说明及相关规范要求，编制构造柱平面定位图，精确定位每一个构造柱，避免在实际施工过程中因为构造柱定位不准确而造成工程返工。

（3）危险源识别

利用BIM技术，结合项目《安全防护施工方案》对危险源进行预先识别，完成4栋楼的安全防护BIM模型（如图2所示），预防可能造成的影响和危害。

图2 安全防护BIM模型

（4）现场质量安全问题管理

根据现场情况制定基于BIM技术的现场施工问题管控流程，通过BIM系统的协同共享机制将现场质量、安全、环境等情况进行反馈，实现了管理人员与现场人员高效率的信息沟通，及时对施工问题进行控制。

3.4 工程数据分析

（1）工程数据支持——安装专业工程量计算

通过利用BIM软件，建立安装专业BIM模型，能够快速计算出工程量，生成工程量报表，直接形成了工程数据库。

（2）两算对比分析

完成BIM模型和合同清单项目编码匹配，进行模型BIM工程量与合同清单量的对比分析，查漏补项，即可以保证项目实施数据的准确性，也可以为项目结算提供依据。

（3）梁、柱/剪力墙节点工程量分析

本项目结构设计总说明已给出梁、柱/剪力墙节点详细做法，存在节点混凝土等级相差两个等级以上的情况，考虑节点工程量对造价的影响，通过BIM技术，对混凝土等级不同节点处的混凝土工程量进行分析（如图3所示），并根据混凝土市场价，计算得出差额造价。

图3 节点BIM模型

3.5 进度管理与价值曲线

（1） 进度管理

本项目进度计划管控的实现，是通过在Luban Plan中将土建BIM模型与项目Project/Excel的进度计划进行关联，进行施工进度4D模拟，直观、精确地反映整个建筑的施工过程。

（2） 价值曲线

在Luban Govern中把模型与造价数据进行关联，以及完成计划进度和实际进度与模型的挂接，实现在govern中查看计划产值和实际产值，把控项目成本。

3.6 碰撞检查与管线总结优化

（1） 碰撞检查

对多专业BIM模型进行三维空间碰撞检查，对因二维图纸造成的问题进行提前预警，第一时间发现和解决设计问题。

（2）管线综合优化

排布方案：此过道处存在多专业多根管道，桥架与管道相互重叠。通过排布后，水管与桥架排成列，此处过道底标高为2970mm（如图4所示）。

图4 管线综合优化分析

3.7 方案模拟

（1）复杂钢筋节点模拟

对施工现场复杂的钢筋节点，通过与项目总工确定现场钢筋排布方法，完成三维钢筋模型直观反应钢筋节点的排布，并通过手机客户端应用到现场施工管理中，进行可视化交底指导施工。

（2）悬挑脚手架施工方案模拟

根据项目需求，选取《悬挑脚手架施工方案》进行方案模拟，完成悬挑脚手架施工方案模型，模拟脚手架的搭设，提前反映施工难点，演示施工工艺流程，有效的提高施工效率和体现施工方案的合理性。

3.8 信息资料管理

（1）人员与设备管理

通过二维码结合BIM技术进行人员管理、设备管理，收集现场人员和设备信息，并录入到相应的模型中，生成二维码，粘贴到对应人员的安全帽和设备上，实现信息化管理。

（2）施工资料管理

通过BIM系统建立资料数据库，把现场电子版施工资料上传至BIM系统中与模型相关联，并可以生成二维码，管理人员可以通过扫描二维码浏览各个文件，实现施工资料的信息化。

4 BIM应用效果及未来展望

4.1 经济效益

本项目BIM技术在施工阶段中产生了丰厚的经济效益，直接效益主要有以下几个方面：

①图纸问题会审、碰撞检查、预留孔洞等应用减少项目返工和材料浪费。

②工程量数据多算对比减少结算缺漏项。

③三维可视化、施工方案模拟和优化辅助项目决策。

④对管线和砌体进行深化设计避免材料浪费。

⑤基于BIM平台实现参建方、各部门质量、安全、进度等协同管理提高沟通效率。

4.2 未来展望

本项目以实用性和可执行性为基本原则，充分考虑BIM技术与项目施工管理的密切结合，同时注重BIM模型在施工过程中的变更更新以及信息添加、信息分析应用，以保证BIM技术在施工管理以及未来的运营维护管理中发挥作用。