BIM 技术在建筑施工中的应用研究

徐佳月

（合肥金瑞建筑装饰工程有限公司，安徽 合肥 230001）

引言：近几年来，随着我国经济实力的不断提高和相关科技的不断进步，建筑业也取得了一定的成绩。由于建筑技术的不断积极应用，越来越多的先进技术和新的设计理念已经成为了建筑业的热门的选择。BIM 技术的一系列开发与应用，BIM 技术对建筑行业的带来了巨大的帮助，直接体现出的就是经济效益的提高，同时，建筑企业也进入新的发展领域。在这样的大背景下我们更需要对BIM 技术进行全面深入的正确认知，对于如何将BIM 技术正确的使用在建筑施工的过程中，需要相关的施工人员和设计单位更加全面性和深入性对其考虑及运用。

一、BIM 技术概述

BIM(building information model)这是建筑信息模型的简称。以建筑工程信息为基础的三维建筑模型。BIM 不仅是一种通用的软件，而且不仅仅局限于建造的模型。BIM 是建设项目的整个生命周期当中的一系列信息的集合。其有别于传统的工作模式和协同管理模式。它是一场有关技术的革命，将传统的粗放建筑转变为精细、高效、统一的建筑业。20 世纪的建筑业，继手工绘图和 CAD 技术后，这场技术革命又一次重现了[1]。BIM技术的提出开始于20 世纪末的美国。近几年以来，BIM 在欧洲、美国和日本迅速地发展起来。根据相关的统计，在美国300 多家建筑企业当中，80%以上都会采用 BIM 技术，欧美的很多国家也制定了 BIM 技术的国家实施标准。我国的 BIM 技术的相关应用还处于起步的这一阶段，施工的各个企业应用BIM 不足10%。而在“十一五”国家科技支撑计划的重点项目“现代建筑设计与施工关键技术研究”当中，明确地提出了要深入的研究 BIM技术，根据国际标准和中国国情来看，将 BIM 纳入“十二五”信息化的发展重点当中，建设数字城市是科技发展的总体目标，积极的发展 BIM 技术是这一目标的必然选择，积极发展 BIM 技术是能够完成这一目标的必由之路[2]。

二、BIM 技术在建筑施工中应用的主要功能

（一）三维渲染

BIM 技术主要是通过建模来进行相关的施工问题。常见的特性是三维绘制。利用这一功能，可以使建筑模型能够达到比较逼真的视觉方面的效果，而且建筑工程的施工图也能以三维图像的形式来进行显示。设计者可以对这些场地的相关布置进行一系列的检查，合理地制定一系列的施工方案。并可以对不同的施工方案进行比较，选择最优的施工方案。建模之后还可以进行三维绘制，提高 BIM 建模的相对准确性，最终提高施工方案的中标概率[3]。

（二）快速算量功能

在建立BIM 数据信息库时，我们经常采用的就是6D 数据信息库的模型进行建立的快速计算模型，在这一数据库模型下可以提高建设项目预算的相对准确性，与此同时，对施工单位进行项目建设时也提高了工作效率，施工单位运用BIM的模型，帮助其科学有效的调控施工进度，除此之外，还可以对施工的投入进行合理的把控。在施工管理的过程当中，数据与信息的整合是一项非常困难的工作。BIM 模型的相对应用能够使施工管理更加精细化，既能够降低资源的消耗问题，又能够提高资源的利用率问题。BIM 技术非常的具有直观性。你只要输入这些施工的数据，才能够使施工人员及时的发现在施工的过程当中存在的一系列问题，对施工过程当中出现的问题能够及时地采取调整措施。

三、施工企业BIM 应用中存在的主要问题

首先，要加强对信息化建设的认识和意识。施工企业信息化建设是国家建筑业信息化的基础之一，也是企业管理转型升级的重点工作，是企业管理的新生事物。但是，在实际的工作当中，企业决策层、管理层、运营层人员的普遍认识并不足，意识相对淡薄，缺乏相对积极性。第二，信息化建设的相关资金投入不足。当前施工企业的硬件、软件等信息化建设都需要大量的资金投入。尤其在建设的初期阶段，企业需要大量的资金投入。要想发挥企业信息化的相关作用，就必须进行机房改造、硬件升级、软件开发、采购等。但是，建筑企业是属于低利润的行业，其产值和资产利润率都远低于其他的行业。很难为信息建设和维护筹集大量的资金[4]。第三，专业技术人员的人数较少，素质的偏低；建筑企业的内部，计算机应用与管理的专业属于少数民族的企业，人员少，开发能力又弱。尤其是缺乏既懂计算机技术又懂施工技术的复合型人才，这样很难满足企业信息化建设的相关需要。第四是政府和行业主管部门的政策支持并不足。迄今为止来看，对于建筑企业的信息化建设，政府和行业的主管部门只提出了相关要求，并没有政策的支持，所有的资金投入(包括硬件升级、软件开发、系统维护)都是企业自己筹措的，这同样也严重地打击了企业进行信息化建设的相对积极性。另外，政府和工业当局还没有就软件的开发和标准制定采取任何的行动。开发易用、兼容性强、运行稳定的信息软件是企业需要解决的难点。

四、BIM 技术的应用优势

（一）可视化优势

一般而言，在传统的建筑施工工艺当中，相关的设计者和施工人员只能够依靠相关的图纸来完成相应的施工工作，导致工人在施工的过程当中对图纸的信息产生一系列的误解，因此，工程的后期必须要进行一系列的修改。另外，由于二维绘图不能够全面、清晰地记录有关的建筑信息，而且绘图的设计也极其复杂，二维绘图并不完整，在施工的过程当中也会产生一些错误。而在 BIM 技术的相关应用当中，相关的施工人员可以根据三维的数字模型，更好地理解设计师的设计意图，并在设计者和建造者之间有良好的记忆配合与相关沟通，能够有效地解决平面图当中的一些缺陷，减少施工的误差[5]。

（二）协调一致性优势

而在传统模式的施工过程当中，投资者、建筑设计师、施工承包商、施工管理人员等施工队伍之间的信息沟通与传统存在着一定的缺陷。即便在信息的传递过程当中，由于各种原因也会出现信息的丢失和差错，严重地影响到了建设的实际效益，也给建设单位造成了严重的经济方面的损失。但是，在 BIM 技术的支持和管理之下，施工的团队之间可以实现全面、真实的在线信息共享。该系统有效地解决了部门之间的沟通问题和传统信息的问题，促进了部门之间协调工作的有效形成。

（三）成本管理优势

BIM 技术在工程造价管理当中也具有相当大的优势，主要体现在了建筑材料管理和企业成本管理这两方面。BIM 技术从建筑材料管理的一些角度出发，能够准确地计算出工程所需要的材料问题，为建设单位在前期的投资成本估算当中提供一定的数据方面的支持。另外，BIM 技术还能够帮助施工单位准确地进行材料采购量的统计管理，避免这些物资超过预算的采购； BIM 技术能够从运营成本的角度对项目的某一个环节或阶段的成本进行相关的分析和处理，及时的发现材料使用偏差的一些原因，能够有效地帮助各个施工单位优化施工的方案，从而实现成本控制和管理的目标[6]。

五、BIM 技术在建筑工程施工中的应用要点

（一）BIM 在施工中的模拟

利用 BIM 模型，可以对施工的具体方案进行相关的论证，筛选出一些最佳的设计方案，这样可以提高施工效果，缩短施工的工期，减少由于工程的变更而造成的一系列不必要的损失。运用动态的三维模型，结合施工的进度计划模拟施工的现场及施工的过程，及时的发现现场与空间的相对冲突，及时的发现人员和设备的安全问题，重新优化施工的方案。BIM 模型可以存储项目所使用的各种资源的相关信息、人员、材料、设备等信息，以及同一项目当中的各种信息问题。两方都可以使用相同的模式，并对资源能够进行有效的管理。

（二）BIM 在施工中的协同管理

利用 BIM 技术，可以在建筑施工管理的过程当中，对工程项目当中的各个环节进行早期的预测，预防和控制可能发生的一系列的突发事件。在常规的施工过程当中，比较难处理的就是各种管道、模板、电线和管道的连接问题。施工一般会分为不同的类型。每一个链接是独立工作的，无法进行有效的组合。这要花费很长的时间，精神和精力去完成。这样，就会产生巨大的人力、物力、财力，采用这种施工的方法，不仅耗时费时，而且还会造成经济方面的损失，使施工难以精细、准确、简化。但是，与此相对应的是南昌市政管理中心工程将 BIM 技术应用于施工管理方面。采用BIM模型进行提前施工，在施工项目的施工过程当中，各种管道、模板、电线、管模相互连接，呈现更加直观立体。工程建设的各个环节也都变得更加简单、方便、清晰、可预测，能够预测可能出现的一系列问题，防止突发事件的发生，并能够做到及时的解决。

（三）BIM 技术在数据系统中的应用

BIM 技术实际上是一种基于数据信息处理的相关技术。它主要是用于建筑工程方面的数据系统。对相关的数据进行一系列的处理、分析和存储是其最主要的工作。另外，相关的技术人员还可以利用 BIM 技术来输入各种数据，结合设计建筑物的相关特点来模拟各种数据，进行数据的转换，通过相关计算，在实际的施工设计、施工管理等各个环节来实现程序化的处理和数据的处理，对这些数据进行相关的分类管理、存储和其他的处理。

（四）BIM 技术在施工项目中的造价管理上的应用

建设项目的关键就是成本的管理。好的工程造价管理能够有效地控制施工的成本问题，促进建设工程能够有序地进行，对企业和社会的经济发展也有着一定的积极作用。BIM 技术在建设项目当中的成本管理主要体现在建设投资的预算、施工环节的资金管理、施工结算的资金管理等各个方面，通过相应的数据分析，在建设投资的过程当中，使投资者能够直观地感受到项目的潜在价值和项目当中的潜在风险，从而能够有效地避免投资者在投资环节当中的判断失误；此外，在施工的过程当中，通过对相关材料数据的预算处理问题，根据数据的最终结果，将成本控制在一定的范围之内，有效地控制资金的流动问题，防止在施工的环节出现成本的超支、资金流向不明的一系列现象；在项目竣工结算的这一方面，通过 BIM 技术对整个项目进行相关综合的数据分析，有效地检测到项目当中是否存在一些不合理的资金流动的一些情况，或者建设项目是否具有不符合相关要求的情况，有效的规避项目建设过程当中存在的各种风险的问题。

结束语：在施工的过程当中，利用 BIM 技术建立三维参数模型，充分发挥 BIM的空间测量的相关功能，控制施工的进度。BIM 模型能够及时地发现施工过程当中出现的一系列问题，为了工程施工的验收提供方便实用的一些验收的依据，有效地控制异形构件进场的相关质量问题，提高了施工管理的相关效率，大大地节约了施工的成本，为施工的企业寻求更大的利润空间。