BIM技术在建筑工程项目中的应用探讨

蒋黎明 广西建工集团第四建筑工程有限责任公司

1 引言

BIM技术，是伴随科学技术发展而出现的一种建筑信息模型技术，是建筑学、工程学及土木工程的新工具，BIM技术的应用不仅提升建筑工程的建设质量和效率，对建筑工程项目管理工作的科学化、规范化发展也有着积极的促进作用。

2 BIM技术概述及其特点

2.1 BIM技术概述

BIM技术的工作原理，主要是利用现如今先进的计算机以及信息技术，对建筑工程项目的相关数据信息进行汇总、整理和分析，并通过建模软件将数据分析结果构建成可视的三维模型，从而方便项目策划、项目设计以及项目管理等工作人员对建筑工程进行分析和研究，从而节约建筑工程项目的人力和资源损耗。

2.2 BIM技术的特点

BIM 技术的特点主要包括可视性、模拟性以及协调性等，其中，可视性主要是指BIM 技术可以根据建筑工程项目数据构建出相应的三维立体模型，不仅可以通过三维模型对建筑的结构进行更加直观的了解和分析，还可以帮助相关工作人员对建筑全貌以及建设进度进行更加细致的掌控，对建筑工程项目的正常、有序进行有着重要意义；其次，BIM技术的模拟性主要是指在建筑工程项目开始施工之前，相关工作人员可以利用BIM 技术对工程建设过程中的各个环节进行模拟实践，便于建设企业和施工团队对工程项目的施工方案进行优化调整，有助于提高建筑工程的施工质量；而BIM技术的协调性，主要体现在建筑工程项目建设信息的共享等方面，建筑工程项目普遍具有技术工艺较为复杂以及涉及部门较多等特点，利用BIM技术可以实现相关部门之间的实时沟通交流，从而提升各部门之间的协调和配合，对提高建筑工程项目管理工作质量和效率有着积极的促进作用。

3 BIM技术在某项目中的应用

3.1 工程概况及应用范围

某工程为框架结构，地上5 层，地下1 层，建筑面积10265m2，层高为：地下一层3.7m、一层5m、二层5m、三层4m、四层和五层均为3.5m。该项目属于公建项目，造形复杂，装修变化大，利用BIM技术可以提前对特殊部位进行预设计，有效防止施工中的错误，BIM技术在此工程中应用分为常规应用与创新应用，在投标阶段、施工策划阶段、施工阶段三个阶段完成。

3.2 BIM技术常规应用的分类

（1）施工投标阶段：编制施工进度三维策划模拟施工。

（2）施工策划阶段：建立土建结构模型，结构进度模拟施工动画；施工现场三维场坪布置策划。

（3）进入施工阶段：①危大工程的三维设计与三维交底（土方开挖及基坑支护、临时用电、盘扣式模板架及高大模板、落地式脚手架、塔吊安装）；②图纸会审应用三维应用；机电管线三维碰撞模拟；③工程五D 管理，及时调整进度及造价。④施工后期验收阶段：建筑三维模型与实物图的对比验收。

3.3 BIM技术常规应用的效益阐述

（1）在投标阶段，编制施工进度三维策划模拟施工：通过品茗三维策划软件，对施工各阶段（土方阶段、地下室施工阶段、主体施工阶段、装修阶段和收尾阶段）的施工进度进行三维展示，使施工组织设计更直观反映出各阶段施工现场的三维模型，本阶段仅为直观展示施工模拟过程，建型为专用软件的轻量化建模。

（2）在施工策划阶段，①建立土建结构模型，结构进度模拟施工动画：通过品茗HIBIM 软件（翻模软件）及REVIT 软件（专业建模软件），Navisworks（模型动态模拟软件）将工程的主体结构模型建立起来，并进行向上建造动态模拟显示，将时间进度、模型进度与造价进度结合起，以比较现场施工与模拟施工的差导，从而达到分析进度计划、造价计划与实际进度、实际成本差别的原因。②施工策划阶段的施工现场三维场坪布置策划：通过品茗三维场坪布置软件，对施工现场施工平面图进行优化，将其转化为施工立体图，更直观地完成施工现场临时设施、施工机械、道路、围墙、大门、宿舍等布置见图1。

图1

（3）在进入施工段中首先进行危大工程的三维设计与三维交底（土方开挖及基坑支护、临时用电、盘扣式模板架及高大模板、落地式脚手架、塔吊安装）：首先，相关管理人员以及施工团队可以利用信息模型技术对即将开展的建设工作内容进行了解，结合工程已完成的结构以及原有施工设计，对施工流程以及施工安排进行梳理和复核，并利用模拟技术对工程施工方案进行实践模拟，帮助管理人员及施工团队挖掘施工方案和施工流程中存在的不足，再通过与设计人员以及相关部门的协商研究，对施工设计进行调整和改进，从而确保项目建设的安全、顺利进行。在施工检验工作中，相关管理人员也可以利用模型技术对工程建设实际状况进行全面、准确的体现，再结合工程建设要求对项目资源进行合理调配，可以显著提高建筑工程项目施工阶段管理工作质量和效率。图2 为脚手架设计三维图。

图2 外架三维图

其次是图纸会审应用：建立模型，通过对建模及机电管线碰撞模拟发现图纸中的错误，在图纸会审时提出，让设计单位及时修改图纸中的错误，避免了不必要的返工提高施工效率，如图3。

图3 三维建筑、结构及水电模型图

最后是工程5D管理，及时调整进度及造价：利用广联达算量软件及品茗五D管理软件，计算出模拟施工与现场实际施工过程中的造价与进度差异，同时用5D管理软件对产生差异的原因进行分析，有助于提高工程造价管理工作的准确性，还可以根据工程建设的不断深入对造价信息进行及时更新，从而实现建筑工程造价管理工作的动态化以及全程化管理。BIM 5D也与现场项目交付阶段相关，使用可靠的4D程序数据和强大的合同金额，可以跟踪项目实际过程中的预测和实际花费，这对每月的成本报告和预算特别有用。

（4）后期验收的BIM 应用：验收阶段，利用BIM 建立的三维图建筑模型与实物图的对比，找出施工中出现的造型、色彩、周边环境与设计的差异，为竣工验收提供有力依据。

3.4 BIM技术在创新方面的应用

（1）合理使用BIM技术以及新型施工工艺，开发小高差楼地面模具，此模具用于阳台与卫生间3CM高差部位。如图4为该模具安装模拟动画图。

图4

（2）合理使用BIM技术以及新型施工工艺，开发设计新型勾拉模具，用于大型楼梯的施工。

（3）将BIM 技术应用QC 成果、工法申报与国家专利申报中，并在施工模拟中形成二维码加以利用。

3.5 BIM技术应用所带来的经济与社会效益

本工程通过BIM 技术的应用，可发现施工图纸过程的错误，优化了几十处图纸存在问题，及时与建设单位沟通，减少返工费用约5 万元；通过BIM 技术、进度、质量等多方面把控，节约各项材料成本8.2 万元。通过BIM 技术在创新模具及新工艺的应用，产生效益3 万元。共产生经济益约16.2 万元，同时通过BIM 技术的应用，锻炼了队伍，提高了三维建模水平，同时提高了企业的知名度，在科技创新方面也产生一定效益。

4 总结

综上所述，在建筑工程项目管理中合理使用BIM技术，不仅是提高项目管理工作质量和效率的有效途径，对建筑工程项目管理工作的科学化、制度化以及规范化发展也有着积极的推动作用。特别是随着时代的发展以及科技水平的提升，BIM技术也在不断发展和完善，如何真正将BIM技术融入到建筑工程项目管理工作中，并推动建筑工程行业以及建设企业的发展，也成为了有关部门以及建设企业都应重视并进行实践的课题之一。