BIM技术在建筑施工中的应用研究

张煜焜

摘要：BIM技术在我国得到了广泛应用，许多企业基于BIM技术获得了自身的竞争优势，该技术的应用能对建筑进行建模，还能对工程信息进行整合、管理、强化。因此，BIM技术的有效应用能降低施工难度，解决复杂工程结构带来的问题。

关键词：BIM技术;建筑施工;应用

随着社会文明的发展，信息技术给制造业、电子业等行业带来了新的变化。在追求低能耗、低污染、可持续发展背景下，工程建设信息化已成为时代发展的必然方向。作为新一代计算机辅助创新工具与生产模式，BIM技术已成为信息化技术在建筑业的直接应用。

一、BIM技术在建筑施工中的应用价值

1、三维渲染，给人视觉冲击。根据施工方案，生动展示场地及大型设备布置、复杂节点施工方案、施工顺序选择、4D模拟、不同施工方案比选等，所建BIM模型可作为二次渲染开发的模型依据，提高三维渲染效果的准确性和效率，给业主更直观的宣传介绍，提高中标概率。

2、快速测量，提高精度。通过建立BIM数据库，能快速计算工程量，从而提高工程项目预算准确性。由于BIM数据库的粒度能达到构件级，能为项目的各个管理过程提供所需数据信息，提高施工效率。BIM模型能选择合适的材料，从而为成本控制提供更合理的依据，进而提高工程效率。

3、准确规划，减少浪费。难以对施工单位进行精确监管的根本原因是无法快速、准确地获取大量施工数据以支持资源规划，从而导致经验主义盛行。BIM技术的诞生，使工程监管人员能快速、准确地获取工程基本数据，为施工单位明确、准确规划人员和材料提供了有效依据，减少了材料、运输、储存的浪费，为实施限量领料和能耗监控提供技术支持。

4、虚拟施工，有效协同。BIM技术的三维可视化功能能通过整合时间维度实现虚拟施工，可随时随地直观、快速地将施工计划与实际进度比较，并能有效协同，施工方、监理方、甚至业主领导都能对工程相关问题及情况了如指掌。因此，BIM技术与施工方案、施工模拟、现场视频监控相结合，能保证建筑施工质量及安全。

二、BIM技術在建筑施工中的实施步骤

1、完成数据采集并构建技术框架。通过实地考察勘测或谷歌地图等，采集具体施工数据，构建BIM技术框架，实现数据接口及数据交互，导入导出IFC文件，利用AutoCAD、CATIA、3DSMAX等相关软件创建BIM模型。然后，利用数据库技术存储数据，建立平台层，数据平台层包括数据集成管理平台及完成数据读取、保存、集成、验证功能的可视化4D平台，构件子信息模型，如施工进度模型、施工安全模型、，施工资源模型或施工设备管理模型。根据不同子模型信息，为模型层及应用层提供数据支持。在BIM技术框架中，应用层作为最后一层结构，主要实现项目动态管理及冲突分析，提供网络进度与资源优化，并实现建模过程。

2、调整系统结构，实现主要功能。BIM管理系统的主要实现功能有：软件工程管理系统及项目集成管理系统，其中，软件管理系统采用C/S架构，项目集成管理系统采用B/S架构，两者间通过数据管理与模型参数实现无缝双相连接。在建筑施工BIM系统中，以AutoCAD为开发平台建立三维集合模型，完成IFC文件结构定义，建立项目组织浏览表。此外，系统施工还应创建、编辑和扩展关键技术资料，实现查询编辑及属性扩展功能。通过引入IFC格式与3D模型，快速建立管理系统及运维管理。

3、通过分析比较，建立动态系统。利用编辑器及工序模板建立工程进度管理系统，完成计划进度与实际进度间的分析比较，使计划进度能帮助实际进度，并以动态三维图形显示工程进度。系统资源动态管理能自动计算节点或工程量，完成人力、财力、机械设备实时查询及统计分析，自动实现工程量动态管理。施工质量安全管理应保存施工方与监理单位工程质检的安全数据，并显示打印数据安全统计信息。施工现场管理可实现自定义4D属性设置，统计当前设施信息，完成动态现场管理。

4、注重安全冲突，建立分析体系。对施工过程进行模拟，实现单位周期内正序或逆序施工模拟，并具有三维漫游及真实模型现实功能。在分析建筑功能安全与冲突基础上，实现结构变革，转换机制体系，若施工中结构及体系发生变化，应进行动力学分析计算，并进行安全性能评估。施工期间的进度资源冲突应根据计划industry进行比较，以实现进度偏差报警功能。当场地发生碰撞冲突时，可通过碰撞检测分析算法实现对构件、设施、结构等的分析及检测。

5、细化应用流程，交付设计成果。为实现计算机模拟，需对数据进行离散化分析，以实现施工进度及资源场地优化系统。通过各种工序及参数的模拟计算，优化施工工序及人力资源，实现多方案的分析比较。在4D施工模拟中，实现工程数据集成及过程可视化模拟。BIM系统应用程程应结合系统架构及功能结构，应用主体方提供技术资料，协调软硬件系统，设置必要权限，完成日常管理及深化设计。应用参照方可通过网络浏览施工进度、施工安全等信息，还可进行辅助施工管理。

三、BIM技术在建筑施工中的现存问题

1、建设理念严重落后。建筑企业信息化建设直接影响到国家建筑业信息化发展，关系到企业管理转型升级的成败。然而，在实践中，许多企业的决策管理层和工作人员对BIM技术的应用观念落后，影响了企业发展。

2、建设资金投入不足。BIM技术的应用需软件开发和硬件投入支持，特别是在企业初期建设中，需大量资金来完成企业信息系统，才能真正发挥作用。然而，许多建筑企业由于产值利润率和资产利润率较低，无法进行信息化建设和维护等。

3、专业人才缺乏。对建筑企业来说，真正从事计算机专业人才配备少，而且大部分都不具备开发能力，尤其是具有计算机技术及建筑专业知识的复合型人才严重不足。

4、政策支持力度不足。当前，对于施工企业信息化建设，政府和建设主管部门等政策扶持少，可以说，所有资金投入由企业承担，所以企业信息化建设的积极性不高。

四、BIM技术在建筑施工中的应用策略

1、提升领导思想观念。BIM技术是在建筑业快速发展的社会环境中兴起的，随着国家相关政策的出台和建设投资方的日益重视，作为建筑施工部门的领导，必须提高自身思想观念，认真研究BIM技术及其应用价值，从而获得良好的发展机遇。

2、加大资金投入。BIM技术对软硬件都有很高要求，所以企业必须加大资金投入，确保计算机硬件能满足发展需求，而BIM软件的前期需投入大量资金，但正版软件功能更加齐全，企业应用于商业开业，还可开展相关培训和配套咨询等服务。

3、建立一支专业团队。BIM软件的应用需一支专业人才队伍，这就要求工作人员要有专业计算机操作能力，还要掌握工程建设专业知识。因每个项目都会有大量工作，所以必须通过团队协作来完成任务。

4、提高团队协作能力。建筑企业在应用BIM技术时，应针对BIM技术团队开展培训学习活动，从最简单的小项目开始，逐步推广到大型综合项目，最终实现面对复杂项目时，能科学配置人员，协同工作，圆满完成任务，从而具备处理各种复杂项目的能力，建设一支优秀的BIM技术应用团队。

5、注意积累总结经验。我国建筑施工单位在应用BIM技术方面还处于起步阶段，实际工程经验少，BIM软件中的某些族库设置等仍与我国规范不符，所以需逐步积累应用经验，建立自己的构件族库，必要时建立自己的BIM企业标准。

参考文献

[1]张小莲.BIM技术在建筑施工中的应用分析[J].低碳世界，2017（14）：180-181.

[2]顾明岩.BIM技术在建筑施工中的应用研究[J].建筑工程技术与设计，2017（19）：1697-1697.