浅谈BIM 技术在建筑工程项目中的应用

齐国栋

（山东外贸职业学院，山东 青岛 266100）

我国是基建大国，不管是建设规模上还是建筑工程技术上，我国都处于世界较为领先的地位，但在工程管理理论与管理软件开发应用方面，与西方发达国家相比还有较大进步空间。 为推动建筑业转型升级、促进建筑业高质量发展，国家提出了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》， 指出了要大力发展装配式建筑、推进建筑业数字化转型、推广应用建筑机器人等指导意见。而BIM 技术正是推进建筑业数字化转型的有效途径之一。随着国家建筑业主管部门及相关行业协会的推广，越来越多的建筑工程中开始应用BIM 技术，取得了良好的成果。 可以预见BIM 技术在未来会得到更加广阔的应用。

1 B IM 技术概述

BIM（Building Information Modeling）的字面意思是建筑信息模型，是通过计算机技术对建筑中的各种信息进行数字化表达，进而转化为信息化模型进行展示。 它是在传统CAD 的基础上发展起来的新型技术。BIM 的核心是三维数字技术，通过将项目建设中的各种信息数字化，形成三维信息模型，并将以前相对独立的各专业融合在统一的管理平台之下。

2 B IM 技术的特点

相比传统的CAD 等设计工具，BIM 技术具有许多独有的特点。

第一，是可视化。 传统二维的CAD 图纸，表达的信息远不如BIM 技术生成的三维立体图像形象和具体。 从二维图纸到具体的施工实体，设计人员和现场施工人员还是需要在大脑中进行想象转换。特别是对于一些形态复杂的建筑实体，很难用二维图纸进行形象的展现。这种情况下使用BIM 技术生成的三维模型或动画来展现，效果好得多。 且传统基于CAD 的设计一般各个专业各自为战， 由于施工现场的复杂性，某一专业的设计人员极易由于对其他专业的不了解而使设计出的方案与其他专业产生冲突。而凭借BIM 强大的可视化功能，把各个专业结合在一个可见的模拟实体上进行分析，更容易发现设计中的各种空间碰撞检查问题。

第二，是协调性。 建筑工程项目各专业的施工流程比较复杂，联系紧密。 所以项目管理者与各个专业之间需要进行大量的沟通协调。而在BIM 可视化模型基础上的沟通协调， 可以极大地提高描述的准确性，提升沟通的效率。 且各种空间碰撞问题的提早发现，可以将问题隐患提前暴露，沟通解决，省去了施工后发现问题带来的增加成本，减少了推诿扯皮现象。

第三，是模拟性。 BIM 技术的模拟性功能十分强大。 在BIM 3D 模型基础上可以增加时间维度， 称为4D， 可以按照进度计划对建筑施工过程进行模拟，通过对照现场实物量形成情况与某个时间点的模型，直观地体现整体工程进度情况。在此基础上还可以增加造价信息，称为5D，可以方便地得出某个时间点的计划投资额度，这对于实时进行造价控制是十分得力的工具。

第四，参数化。 BIM 进行建模是以各种数据和参数为基础的。 所有可视化构件的背后，都是详细的各种数据参数。这些构件都是通过各种参数来进行保存的。 构件的差异化也体现在这些参数的差异化。 通过调整相关参数，可以得到各种差异化的不同构件。

第五，信息完备性。 BIM 技术详细地记录了项目的所有关键信息，如材料的形状大小、价格、施工工期、所需机械设施数量与单价、所欲人工数量与单价等。这也是BIM 区别于CAD 等设计工具的主要原因。所以说BIM 不仅是一种设计工具和表现工具，更是一种管理工具。

3 B IM 技术在工程项目中的应用

3.1 设计制图方面

通常，一个项目的图纸按照专业有结构图、建筑图、消防、给排水、强弱电、暖通、燃气等专业图纸。 虽然通过图纸会审可以降低各专业图纸之间存在的矛盾与碰撞，但由于二维的图纸不够直观，还需要想象才能在大脑中还原为立体的具体施工画面，所以一些图纸问题还是不容易被发现。特别是对于一些复杂形态的建筑项目来说，想象难度大，施工人员要完全理解设计图纸，需要较强的专业水平和空间想象能力。

而基于BIM 的协同设计，将整个项目视为一个整体，使各专业在一个统一的平台上进行设计，信息共享，降低了不一致性，使施工人员对项目设计的理解大大增强。 且通过BIM 的三维模拟，直观地发现并解决设计图纸中各专业的矛盾。 通过碰撞检查，自动查找存在的碰撞问题，极大地降低了到了施工阶段才发现碰撞问题的可能性，节省了由此带来的时间和成本耗费。利用BIM 的剖切功能，设计人员可以快速出图，即使进行了设计变更，图纸也能自动更新。

3.2 进度控制方面

进度是建设项目管理的几大控制目标之一。传统导致进度拖延的因素有设计问题、进度计划设计不合理、人员配备及技术水平问题、环境及社会因素等。所以在制订进度计划时应充分考虑各种因素。利用BIM进行进度控制主要利用其模拟性，在三维模型的基础上增加时间维度，通过模型的动态变化来反映施工过程，将施工过程形象地展现在项目参与者面前。 笔者在项目实践中用BIM 进行进度控制基本上采用4 个步骤：首先，利用Revit 软件建立项目的三维模型；其次， 利用Projet 软件建立进度计划的具体的节点数据； 再次， 利用Navisworks 创建详细的进度计划；最后，根据项目进度实际情况采取相应措施。

3.3 质量控制方面

造成建筑工程项目质量问题的常见原因有施工人员专业技能欠缺、材料质量不合格、施工流程不符合规范、各分包专业未协调好而相互影响等。 质量控制分为事前质量控制、 事中质量控制和事后质量控制。BIM 技术主要应用于事前质量控制和事中质量控制阶段，主要利用BIM 技术的模拟性。 通过利用BIM的模拟性对项目的施工过程进行全方位的模拟，将项目的施工环境、项目现场的排布、施工中采用的材料、工艺、成本支出等方方面面都可以在一个统一的环境中得到体现。 通过模拟过程，可以比较容易地找出工程质量的影响因素以及质量控制过程的关键点。 另外，利用三维立体的模拟图像进行技术交底，更容易发现各种质量隐患，将问题解决在尽可能早的阶段。

3.4 成本控制方面

基于BIM 技术的成本控制可以贯穿整个项目周期。前期招投标阶段，用BIM 的自动算量算价功能，可以大大减轻工作人员的工作量，缩短招标文件的制作时间。 利用BIM 模型中的项目进度计划，利用成本数据库中的成本信息， 可以方便地制订成本支出计划。项目施工过程中，利用BIM 可以快速对现场实物量形成情况进行量的核算和成本核算，以便了解项目支出情况是否符合项目支出计划。 BIM 的5D 成本数据库，使成本核算非常快速准确。到了竣工结算阶段，可以结合签证信息快速计算最终工程量和结算额。

4问题与解决途径

近年来，虽然越来越多的公司开始采用BIM 技术用于项目的设计实施，但熟悉BIM 技术的技术人员较为缺乏，精通BIM 技术的更少，这在一定程度上制约了BIM 技术的推广使用。 要在建筑工程项目中发挥BIM 技术的这些优势，要求传统项目团队的技术水平有进一步的提升。 由于BIM 涉及建筑工程、计算机建模甚至大数据等多门学科， 所以各项目建设单位、承建单位、设计院、造价咨询单位均应顺应BIM 技术的发展趋势，重视BIM 专业人才的招聘和培养。

5 结语

BIM 技术是一种新型的设计工具和表现工具，更是一种项目管理工具。虽然现阶段受相关人才不足的制约，BIM 技术还未在工程项目中普遍使用， 但这项技术已经引起了国家建筑主管部门和社会各界的重视。 相信随着国家相关部门的大量推广，各大教育培训机构的持续输出，BIM 人才一定会逐渐满足社会需求，BIM 技术必将在我国建筑行业得到越来越广泛的应用。