BIM技术在某工程项目建设中的应用实践

许淑珍

（山西电力职业技术学院，山西 太原 030021）

0 引言

BIM技术自2002年被引进我国建筑施工领域，迄今已走过了21个年头。BIM技术是一种利用数字化、信息化手段，以相关数据为基础，构建数字化模型的技术。它可以集成并涵盖建设项目的全部数据和信息，有助于工程管理人员在前期设计和施工阶段对项目进行高效地管理[1]。BIM技术的运用，极大地提高了施工企业的管理水平，提高了施工质量，它将数据转化成直观的三维模型，便于管理人员对工程各个部位进行细致地观察，了解各方面的信息，以便加强施工过程的细节管理。本文结合航天高技术应用中心项目，论述了BIM技术的应用与实践。

1 BIM技术的应用优势

1.1 可视化

BIM技术可视化，就是将建筑工程的信息和数据，如建筑工程的相关设计图纸、相关要求及标准、施工计划等信息，在计算机虚拟环境下，通过三维模型进行精确地模拟并动态地展现出来。

1.2 协调性

BIM技术能够实现建筑信息的整合和共享，通过计算机建立与实际工程施工情况相一致的虚拟三维建筑模型，并可进行施工模拟和优化，以便准确找到建筑实体、构件在建筑物中的真实位置，以便对施工进行精确把控，有助于施工过程中协调统一、有效沟通，避免不合理的施工，降低建设成本，从而提高施工效率[2]。

1.3 信息完整性

BIM技术可以存储施工过程中的所有数据与信息，通过对数据和信息地掌握和分析，及时找出并解决施工中存在的问题，确保每个施工环节能够顺利开展。

1.4 优化性

BIM技术集成了工程中的有关信息，通过建模，极大地方便人们对工程中各种数据进行有效地应用。通过对工程分析，找出工程中存在的问题，并对相关的数据和参数进行修正，接着进行工程仿真，直至无问题后才结束。在此基础上，就能科学地提出最优的解决方案。

1.5 可出图性

BIM技术具备可出图性，它不仅能提供相关的实时数据信息，通过实时查看建筑物的三维模型，及时获悉建筑物的信息，还能输出工程设计图纸。

2 BIM技术在工程项目建设中的应用实例

2.1 工程概况

航天高科技应用中心工程选址在西安神州五路以东，神舟大道以西，航天中路以南，东长安街北面。该项目用地64565亩，总用地192568.23m2，建筑密度28.59%，容积率2.76，绿化率35.05%，可提供1409个停车泊位。该工程总投资为218000万元，包括8栋科研办公楼、广场、地下车库及相关的配套设施。在项目计划的8栋科研楼中，最高的建筑是1号楼97.55m，地上21层，地下3层；其次就是6 号楼，地面16 层，高75.55m；2 号楼，12 层，高54.85m；剩下的3、4、5号楼都是10层，总高46.47m，该项目工程效果图如图1所示。该工程采用BIM技术，要求BIM技术管理人员有较强的工作能力，能将BIM技术应用于实际工程中，并能确保工程的质量。

图1 航天高科技应用中心工程效果图

2.2 BIM技术在土建施工中的具体应用

2.2.1 优化施工图纸

运用BIM技术，并与施工现场的实际状况相结合，及时对施工图纸进行修改，使施工图纸的设计更加符合实际需要，从而更好地规避施工过程中存在的问题。在施工图纸的设计过程中，建立了一个包括空调、水电、土建、装修等多个专业的信息化模型，直观地展示出设备管线的连接点，将2D平面图和3D管道设计联系在一起，便于设计人员查看信息。

BIM技术具有的三维可视性和信息完整性的特点，使得有关工作人员能够对图纸进行全方位地分析，更好地发现前期图纸设计中的不足和问题，以便能够及时进行纠正。经专家评审，共有50余项设计问题，其中以建筑结构设计、节能设计、电气设计等方面的问题最常见。通过与甲方沟通核实，减少了30余处图纸的修改。与传统的图纸会审模式相比，节约了5个工作日，提高了准确度和效率，也避免了因图纸设计问题造成的返工、窝工等不必要的损失。

2.2.2 虚拟建造

航天高技术应用中心项目工程量较大，施工周期也比较长，运用BIM技术进行虚拟建造，能使建筑工程的设计更加精确、科学和合理。该项目进行三维模拟施工操作流程的方案如图2所示，利用对施工过程进行准确地模拟，从而找到在施工中可能存在的问题；在对问题进行分析之后，再对施工方案进行优化；然后对相关参数进行调整后，再进行重新模拟，直到施工方案科学、合理。

图2 施工方案操作流程

利用模拟仿真，可以事先了解到在实际施工过程中会出现的一些问题，可以提前规避各种不必要的风险。针对问题对施工方法进行优化，对资源进行合理分配，可节约成本，加快进度，进而提升施工质量和效率。

2.2.3 管线碰撞检查

利用BIM技术进行管线的模拟碰撞检查，查找出管线交叉严重的区域以及互相碰撞冲突的位置，经过审核后进行管线优化。利用BIM技术，还可重新确定各个专业的管线设置高度以及施工顺序，可以提高管线安装的效率，确保管线的后续正常使用及安全[3]。

在该工程中，BIM技术被应用于科研办公楼、地下室和下沉广场等复杂区域的管线优化，建立了管线碰撞模型，其中地下室部分的模型如图3所示。通过BIM技术将管线三维可视化，分析得出该管线的碰撞报告，找出了300多处管线问题，及时结合三维信息模型，对管线的设计和安装方案进行优化，从而保证各个专业管线的合理性。如此，该工程在安装过程中就没有出现严重的管线碰撞问题，极大地缩短了安装工期，提高了管线施工效率。

图3 管线模型

2.2.4 施工进度的控制

将BIM技术用于项目进度管理，具体内容包括制定和优化施工进度计划，实时跟踪进度计划，对项目计划的偏差进行分析，对以往的计划进行总结分析；可将BIM技术运用于项目的总计划、分阶段计划、周计划、日计划；通过三维模拟等手段，可以对工程进度进行分析，利用施工进度实际控制指数实现对工程进度地控制。通过BIM技术，可对工程进度全面优化，优化工程协作及衔接，缩短施工周期；此外，以便从多个角度着手，把握好工程的关键环节和重点工作，加快工程进度，实现工程进度目标；同时，以便项目经理能够对项目进度有完整和全面地了解，进而做出更加合理的决策。

该项目采用BIM技术对项目建设过程中的各个环节进行实时监测，获得项目建设过程中的相关数据和信息，对项目建设过程进行及时分析，从而对项目建设过程进行适时优化。该项目通过对施工进度的有效控制，相比原计划方案缩短了7个工作日，提高了施工效率。

2.2.5 施工成本的管理

为了有效解决施工成本管理中的问题，该项目借助BIM技术对施工过程的成本进行管理。该项目工程量极大，如果采用传统的成本管理模式，必然会出现信息滞后以及数据方面的误差，并且工作量庞大。BIM技术应用于施工成本管理，其特点是数据实时化、成本集中化、信息共享化，将项目各施工阶段成本信息保存在三维信息模型中，可以及时调取查看，管理人员通过有效利用相应的数据库，可以对成本管理做出改善，优化施工过程中的成本管理[4]。采用BIM技术对该工程施工成本进行管理，不仅减少了原计划的工作人员人数，还提高了施工成本管理的效率。

2.2.6 施工质量的控制

传统的工程施工都会对设计图纸进行检查，保证数据无误才能进行施工，但是施工过程中仍然存在各种问题，使得数据具有一定的不可靠性[5]。但是利用BIM 技术，可以更好地对各施工阶段的施工质量进行监测，通过建模分析实现对材料进行严格地质量控制；还能够对其展开进行详细地分析，将各种不同的因素综合起来，为有关人员提供更好的参考，以便做出最好的判断和决策。该项目借助BIM技术对工程信息进行全面采集，通过对采集的信息和仿真信息对比，查找出20余处施工中出现的质量问题，使该项目的质量管理更加有效。

2.2.7 施工安全的管理

该项目利用BIM技术对作业人员作业状况进行实时监控，既能减少作业过程中人为作业可能造成的不利影响，还能提高作业人员工作进度，最大程度地保障现场施工人员的生命安全。该项目通过BIM技术发现了多处安全隐患，发现后及时进行了整改，并加强了安全方面的管理，使得安全管理更加科学有效。

3 结束语

综上所述，工程项目建设过程中以BIM技术为基础进行三维建模，不仅能对施工方案进行合理优化，还有助于发现施工图纸设计中的问题，有利于大幅降低返工的可能性，并保障施工工期；利用BIM技术对工程项目进行虚拟建造，可以更好地发现前期图纸设计中的不足和问题，以便能够及时进行纠正，还可以事先了解到在实际施工过程中会出现的一些问题，以便提前规避各种不必要的风险；利用BIM技术进行管线碰撞检查，可以及时发现管线排布不合理的问题，避免后期施工出现管线碰撞等现象；此外，利用BIM技术还有利于施工进度、施工成本、施工质量和施工安全的管理，有助于全面提升工程建设过程的管理水平。