BIM技术在施工全过程管理中的应用研究

2020-07-27魏启智李瑶黄龙杰宋婷曾慧玉

现代信息科技 2020年5期

魏启智　李瑶　黄龙杰　宋婷　曾慧玉

摘要：BIM是目前中国建筑业发展的新方向和必然选择。各建筑企业都在积极探索新型建筑信息化的道路。以某综合实训大楼为例，展开建筑工程基于BIM的施工全过程管理应用研究。通过分析BIM应用过程及对于建筑工程的指导工作，充分表明BIM技术在建筑行业工程施工、质量管理、施工管理等方面的突出应用价值，为建筑行业的智能化应用提供参考。

关键词：BIM;建筑信息模型;施工全过程管理

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）05-0105-04

Application of BIM Technology in the Whole Process of Construction Management

——Take a Comprehensive Training Building as an Example

WEI Qizhi，LI Yao，HUANG Longjie，SONG Ting，ZENG Huiyu

（Hunan City University，Yiyang 413000，China）

Abstract：BIM is a new direction and inevitable choice for the development of Chinas construction industry. All construction enterprises are actively exploring the road of new building informatization. Taking a comprehensive training building as an example，this paper studies the application of BIM based construction process management. Through the analysis of BIM application process and guidance for construction engineering，the outstanding application value of BIM Technology in construction industry，quality management，construction management，etc. is fully indicated. It can provide reference for intelligent application of construction industry.

Keywords：BIM;building information model;construction process management

0 引言

0.1 BIM概述

Building Information Modeling，簡称BIM，作为一种数据化工具可以适用于工程设计建造管理，是迅速发展的计算机信息技术对传统建筑行业带来变革所兴起的新兴技术的主要表现形式。随着电子信息科技的发展，BIM技术将在与通信技术和计算机技术的结合中一直优化升级，朝着移动终端、云计算技术、数字化现实捕捉、协作式项目交付等方面发展[1]。BIM具备可视化、协调性、模拟性、优化性等特点，其在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。建筑信息化是当前建筑业发展的新趋势和必由之路[2，3]。

0.2 我国BIM技术行业推广情况述评

2003年中国建筑行业正式引进BIM技术。在工程领域应用情况：谢云飞、陆倩倩等分别对BIM在建设领域、地下综合管廊建设、项目全过程管理、水库工程全生命期、桥梁施工、城市道路管线工程及装配式建筑等中的应用进行了分析[4-10];涵盖工程的各个领域，从设计、建设至运营过程中实现了全生命周期各阶段建设信息的数字化及协同作业，不仅保障了建设的高效性，也保证了建设的安全性。

从经济全球化角度看，BIM将发展成为建筑工程的未来主流技术。湖南城市学院作为高校代表，秉着培养优质土木工程专业人才的理念，立足产业发展，以产学深度合作为依托，以BIM技术发展为契机，将人才培养和产业需求全方位融合。在BIM应用过程中学习、研究，提高高校为经济社会发展服务，为行业技术进步服务能力的同时，为人才培养搭建更好的平台。

1 BIM在建筑业中的应用

1.1 基于BIM的施工过程管理应用流程

BIM应用于建筑业的各个阶段，从基于BIM的建筑（结构）设计、基于BIM的招投标管理、基于BIM的招标控制价编制到基于BIM的施工过程管理等。

基于BIM的施工过程管理流程，主要根据CAD图纸利用Revit软件建立全专业的模型构件，在三维模型建立的基础上，计算、模拟和优化项目各施工阶段的劳务、材料、设备等的需用量，再将成本与进度相结合，集成BIM5D模型，利用BIM技术进行施工动态模拟，统计各个时间点的资源和资金用量，通过对比计划和实际的资源及资金量，制定需求计划，基于BIM进行施工管理，如图1所示。

1.3 施工全过程管理应用实例

1.3.1 项目背景

某综合实训大楼，工程地点位于湖南省益阳市，建筑占地面积5 716.85平方米，总建筑面积17 465平方米，主要用于教学，框架结构，地上六层，总投资额3 200万元。本校利用BIM技术，对该综合实训大楼BIM施工过程管理做了如下分析。

1.3.2 建模、软件处理过程

首先对本综合实训大楼分别使用Revit软件建立建筑、结构模型，使用MagiCAD创建机电模型，通过一系列模型的建立和查验。利用Lumion完成该项目的渲染动画。为实际工程的指导和优化管理提供了基础，如图2所示。

分别使用BIM算量软件、计价软件进行工程项目工程量计算和计价，形成本工程的工程量计算成果文件，完成工程项目，形成本工程投标报价文件;基于本工程BIM土建、安装算量实体模型，利用BIM施工现场布置软件，完成基础、主体、装饰三个阶段的三维现场布置图设计，并形成不同阶段的工程模型设计文件，模型三维展示如图3所示。

利用BIM模板脚手架设计软件，根据本工程施工方案和设计要求，完成本工程项目模板脚手架的设计，并形成案例工程模型模架设计文件;利用梦龙网络进度计划编制件/Project进度计划编制软件，结合本工程施工组织设计，编制施工进度计划表，并形成本工程进度计划设计文件;另外可编制节水、节能、节电、节地、绿色工地、智慧工地等方面的方案。

1.3.3 基于BIM的工程项目施工管理应用

（1）进度管理应用：

事件：由于市政电网抢修导致施工场地2017年13、14号停电两天。

应用点：停电两天导致工期延误，运用软件对比由于工期延误造成的计划进度和实际进度的差距（可用于进度例会展示），统计进度滞后期间应完成的计划工程量和所需要的物资量，以便于后期进行工期索赔和费用索赔。图4分别表示由于工期延误造成的计划进度和实际进度的差距，还可以及时预测施工资源需求，对施工资源进行合理的安排与筹划。

（2）成本管理应用：

应用点：软件根据楼板、梁、柱等构件位置、砌体大小、灰缝厚度等判断条件，对墙体进行精细排布，智能生成砌体优化排布图，可以指导实际采购并有效降低施工现场砌体损耗量，以便减少浪费、节约成本，如图5所示。

（3）资料管理应用：

事件：二层平面图D轴和23轴～25轴交界处窗户设计变更。

应用点：利用软件记录图纸设计变更，整合与变更相关的系列文件及图纸，方便资料的查询和管理。

2 结论

在整个工程项目施工过程中，将BIM可视化、协调性、模拟性、优化性等特点进行合理运用，能够帮助工程人员更好地了解建筑施工的各个环节，对施工过程进行更加科学的管理，减少返工节约成本，全面提升工程建设的效率。这就是BIM在整个施工过程中应用价值的体现，通过某综合实训大楼的BIM施工过程管理应用，总结如下：

（1）工程施工智能化。实践证明，工程师可以基于BIM技术实现3D施工，根据生产的三维模型生成各种图形和文件指导现场施工。当有变更出现，修改原模型，相关的图形和文档自动更新，可有效协调各专业施工。

（2）质量管理信息化。BIM技术的应用，可建立统一的工程数据源，采用BIM技术，可有效解决企业质量管理中出现的信息断层问题和信息孤岛问题。

（3）施工管理可视化。利用BIM技术虚拟施工、维护和管理，将三维模型与进度联系，并结合场布，建立4D施工信息模型;在此基础上，再与成本联系，建立5D信息模型，实现虚拟建设，为后期提高施工效率，同时避免施工过程中的变更及索赔提供依据。

在工程领域，BIM正处于并将长期处于使用、探索阶段，在智能化社会大环境发展下，把BIM技术与行业其他新兴信息化技术、智能设备等相结合，是未来更好地运用BIM的发展方向。

參考文献：

[1] 张江波.BIM的应用现状与发展趋势 [J].创新科技，2016（1）：83-86.

[2] 刘禹.建筑工业化是中国建筑业发展的必由之路 [J].中国建设信息，2012（10）：36-40.

[3] 邸光辉.建筑产业现代化与建筑信息化发展研究 [J].中国战略新兴产业，2017（16）：119-120.

[4] 谢云飞，朱亮.BIM技术在建筑业中的应用分析及重构建议 [J].智能建筑与智慧城市，2019（2）：26-27+30.

[5] 陆倩倩，丁智.BIM技术在杭州市地下综合管廊建设中的应用 [J].现代城市，2018，13（4）：7-9.

[6] 魏国民.BIM技术在项目全过程管理的应用研究 [J].住宅与房地产，2018（36）：118-120.

[7] 薛向华，皇甫英杰，皇甫泽华，等.BIM技术在水库工程全生命期的应用研究 [J].水力发电学报，2019，38（7）：87-99.