BIM 技术在工程项目建设全过程中的应用

闫闻洁 王培竹

（沈阳职业技术学院，辽宁 沈阳 110042）

一、引言

国内建筑业总产值一直呈正增长态势，其占国内生产总值的比重也基本呈正相关。施工过程即是建筑工程的重要环节，也是决定建筑最终效果的决定因素。所以我国十分重视建筑工程施工管理。现阶段，我国建筑工程的整个施工过程实行监理制度，以确保施工质量符合国家标准。虽然按照工程规定，在交付前需要对建筑工程项目经过多次审查，但最终的施工质量并不令人满意，最关键的原因仍然是在施工阶段缺乏监督和规范不足。

二、BIM 技术特性

（1）可视化。在传统建筑行业中，施工人员在获取施工图纸后，通常都是依靠想象来形成建筑模型，虽然对于部分简单的建筑模型，采用这种方式也未尝不可，但随着建筑行业的不断发展，各种新型独特的建筑物层出不穷，如果单纯依赖原始施工技术，显然不合时宜。因此，上述方法无法满足时代发展的要求，亟待在基于原有基础上实现立体化、直观化呈现，尤其是借助BIM 技术在建筑行业中的合理运用，可以构建整个工程三维模型，并利用计算机全面展现，让施工人员直观了解实物，加强与相关工作人员的交流沟通，缩短施工周期，达到节约成本的目的。（2）模拟性。在建设工程中运用BIM 技术，可以实现对实际物体的模拟，依托直观化的4D 管理系统，模拟操作工程进度、工程造价、安全管理以及三维画面模拟等各个环节，以更好地达到科学施工管理的目的。（3）协调性。在建设工程后期运用BIM 技术，能充分发挥其协调性作用，即充分利用BIM 技术全面协调施工单位、管理单位的工期，规避因缺乏有效沟通所引发的各类问题。在建设工程施工中合理使用BIM 技术，则能有效规避碰撞问题，充分发挥其协调性优势，改变传统建设工程施工问题，防止因沟通不善所出现的碰撞问题。

三、BIM 技术在工程项目建设中的应用意义

新时代背景下建筑行业迎来了新的挑战，同时也迎来了新的发展机遇。在建筑行业的生产活动中，传统的建设工程施工队伍专业性不高，队伍中人员文化水平参差不齐，这样就难以保证施工作业的规范性、严谨性。另外，以往的建设工程中所采用的管理模式较为粗放，这种粗放的管理模式很难适应当前的市场发展形势，目前建筑行业市场环境竞争激烈，如果建筑企业不能提高自身管理水平，转变管理模式，引入先进的相关技术，就会让建筑企业难以稳定发展，不能提高企业的核心竞争力。而 BIM 技术在建筑行业中的应用，可以帮助其改进以往的管理模式，调整建设工程的发展走向，进而为施工单位提供重要的技术支持，在 BIM 技术建立的管理系统下开展施工管理工作，也能明显减少人力资源的投入，这让施工管理工作的效率得到有效提升，从而获得更好的工程效果。BIM 技术在建设工程施工管理中的应用，能让建筑企业的市场竞争力得到提高，这样就能带动整个行业的发展，让建筑行业获得更大的发展机遇。为此，建筑行业建设工程的施工管理必须关注 BIM 技术的应用研究，确保BIM 技术的良好应用效果，才能发挥 BIM 技术的自身价值。

四、BIM 技术在工程项目建设全过程中的应用

（一）决策阶段

随着建筑工程建设规模的逐步扩大，施工管理工作面临的要求也越来越高，无论是施工环境、还是气候条件以及地形地势等环境因素，均会对工程项目施工决策的制定产生重要影响。由此可见，要确保工程项目施工与管理决策的科学性与合理性，一方面需要建立在科学理论的正确指导上，另一方面则需在准备阶段做好实地调查与研究分析等工作，最大程度上保证决策得以有效落实。在工程项目决策制定规划中，地形模拟法是一种常见的技术方法，其主要通过具体的信息数据分析项目建设施工的可行性。但观察其实际应用情况可以发现，其往往需要消耗较多的人力资源与物力资源。如若缺乏先进技术的有效支撑，则需要投入大量的人力，通过实地调查与勘测，获取项目施工所在地的地质、水文等地理信息。以BIM 技术为基础的项目决策可以精准计算、模拟出工程项目施工的现场环境，并准确分析建筑物的形状与结构，这样设计人员便可以结合具体情况改进现有问题，提高项目决策的实用性与科学性。

（二）设计阶段

BIM 模型中包含了大量信息，通常会用来管理新产品的开发，在现阶段建设行业中也逐渐得到了应用。在建设工程设计阶段应用 BIM 技术，可以显著提升建设工程设计质量，对施工工期予以有效控制，从而合理控制工程造价。BIM 技术在实际应用过程中，首先，将抽象的 2D 图像转化为直观的 3D 图像，从而便于工程施工人员对工程设计予以了解和掌握；其次，针对不同系统、要素等可以利用 BIM 技术进行整合，之后共同展现到 3D 环境中，从而及时发现并解决一些潜在问题，可以对设计质量予以有效保证；最后，BIM 技术具有较强的协同性特点，可以对设计结果予以进一步优化。

（三）施工阶段

在项目的施工阶段，通过应用BIM 平台实现施工全过程的管理，实现精细化管理，形成数字化施工档案，可以在保证安全、环保的前提下做到投资节约、质量可靠、进度可控等建设实施节点，提高项目建设水平。施工总包根据整体BIM 实施策略标准，认真贯彻执行项目建设要求，利用BIM 技术实现施工全过程的全方位管理，组织人员完成建设项目的施工进度计划、建设质量等必要目标。施工总包需建立施工深化模型，应在项目开工前接收设计信息模型，并基于设计信息模型创建施工深化模型，在施工期间，施工总承包单位需定期对BIM 信息化模型进行动态更新与维护，务必使BIM 模型与现场实际施工保持一致，BIM 模型需与后期竣工图达到图模一致。开工前需要做好整体的实施规划，制作基于总平面图、施工组织措施及专项施工方案进行施工过程BIM 技术模型。施工前进行虚拟建造，主要开展包括基坑支护、地下室及主体结构整体虚拟建造、重点工序模拟等工作，用以评估和优化整体及重点工序的施工过程，以便低费用、快速地评价不同施工方案、人材机需求规划、工期安排等，用以评价施工的合理性。应用BIM 技术进行项目范围内专业设备及专业系统的BIM 模型创建，并进行其提供的专业设备及专业系统相关二维码制作。

（四）验收阶段

在建筑施工过程当中，由于某些因素的影响，需要进行施工变更，确保建筑工程能够顺利开展施工工作。施工变更的状况会导致竣工效果和原设计有些不同。BIM 技术可以通过可视化、建模化的特点，对建筑工程构建三维立体模型，将该模型与初状态设计的施工模型进行对比，对施工变更进行判断，如果施工变更的偏差满足业主的需求，在合同的允许范围内，满足验收标准，则可以正常投入使用。在竣工验收的阶段，BIM 技术能够更好的进行审核最终竣工验收图纸。借助于BIM 技术更好的对施工进行了成本核算，进行对成本的控制。BIM 技术能够更好的集成所有的模型，整合成最终的竣工验收模型，确保最终的竣工验收模型真实的反映了施工现场的情况，可提可视化的成果，有利于竣工验收管理。

（五）运维阶段

项目建设完成后，基于前期设计、施工阶段的大数据和云数据库与计算机“互联网+”的有机结合，利用BIM 技术的云管理平台，可以在电脑端、网页端、手机客户端使用，运用BIM 技术结合仿真分析技术，可直观可视化呈现项目运营情况。不仅可以进行供水调度模拟，实时管网压力、流量实时监管和数据的提取，通过各子项数据之间的关联性进行自动排查、预警运行故障，生成缺陷工单、巡检工单等，便于项目管理人员快速定位维护维修的关键部位及维护成本，还可实时监测厂区电耗量、药耗量等，进行能耗统计和营收统计，有效精准核算运维成本。通过BIM 技术形成的数字孪生数据资源，可构建项目区域内多维数据空间，利用BIM 模型构建项目区域的三维数据画像，并数字化标识项目区域内的每一个智能终端的身份信息，便于数据实时采集、反馈以及终端的远程操控。基于BIM 技术的施工运维平台，集中可视化呈现全域建筑信息、环境信息、智能终端信息，实现数字信息和实体之间的精准匹配，建立连接和管理控制，远程控制运行状态，驱动整个项目区域内的智慧场景服务。

五、BIM 技术的发展趋势

当前是数字化、信息化的时代，整个社会数字化进程是一个必然的过程。现在随着人工智能、5G、区块链等新技术的发展，传统行业进行转型、升级。在这种大环境下，BIM 技术的核心也将不只是三维建模那么简单，更多的是起着一个连接各种新技术的纽带作用，在日常的施工管理过程中，通过BIM技术将无人机、VR、AR、3D 打印这些技术结合起来，由此形成一个涵盖空间、时间、成本、质量、安全多个维度的立体、综合科学管理体系。随着这种相互之间的技术促进，BIM 本身也将不断升级，适用范围也将逐渐向多个行业推广、普及，成为建设数字化社会管理平台的重要支撑。

六、结束语

综上所述，BIM 技术在建设工程施工中的有效应用，带动了建筑行业的发展，从整体上提高了我国建筑行业的管理水平，对施工质量与施工进度都有较好的技术保障。建筑企业要想得到更稳定的发展，必须做好对BIM 技术的应用研究，制定更符合自身情况的施工管理方案。