BIM技术在施工单位的多点应用研究

BIM技术在施工单位的多点应用研究

张凡王明智高树青

张凡王明智高树青

中国建筑土木建设有限公司北京100070

摘要：BIM技术引入国内工程施工领域后，被视为继CAD后又一次重大变革，引起了行业内的高度关注，应用阶段涵盖了规划、设计、施工、运维。通过应用，行业内积累了大量应用经验，也存在着对BIM技术认识不统一、BIM技术人员储备不足、BIM技术流程和成果不规范等因素，以至于很多项目出现BIM技术与项目管理结合度不够的现象。

关键词：BIM技术；施工单位；体系建设

1BIM基本概念及特征

1.1BIM基本概念

BIM（BuildingInformationModeling）即建筑信息模型，是在建设工程及设施全生命周期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运维的过程和结果的总称。

1.1.1Building

Building指建设工程，是一个建设项目从初期规划，到过程设计、施工乃至运行维护全生命周期的过程。

1.1.2Information

Information意为信息，是BIM技术中的基础和关键，具有重要意义，承载着建设工程产生的庞大的信息与数据，体现了BIM出现的根本意义。

1.1.3Modeling

Modeling即为模型，BIM是以模型为载体，通过模型传递信息，是整个BIM技术应用的基础。

1.2BIM内涵

1.2.1工程项目的全生命周期应用

BIM的作用是可以通过信息的协同传递，提供信息管理与共享的有效方法。可以贯穿整个项目从概念提出到拆除的全过程，减少建设工程“错、缺、漏、碰”现象的产生，减少浪费，降低材料、人工消耗。

1.2.2BIM的信息载体维度（nD）

BIM技术的出现实现了从传统二维到三维绘图，甚至n维的转变。是建设工程通过3D可视化、4D进度管控、5D造价管理、6D性能分析直至与物联网、移动应用、云端、虚拟现实的基于网络的多维协同方式与集成应用，为建设工程不同参与者之间实现信息协同与共享起到显著作用。

2BIM技术在建筑施工中的应用研究

2.1BIM技术在招投标阶段的应用

基于BIM技术的自动算量、可视化、参数化和仿真性等特点，可以对某项工程进行快速算量工作，而且还能够对技术方案进行可视化三维动态展示。

2.1.1技术方案展示

在传统的施工单位进行投标时，技术方案的展示过程基本上是通过文字和传统的CAD图纸，或者少量的三维模型所呈现，这种形式可视化程度较低，不利于让投资方充分了解施工单位的各种技术形式，特别是在结构体量大且施工比较复杂的工程中，投资方对施工单位的技术标准要求更加严格，但基于BIM技术的3D功能可以充分展现施工单位的技术标和技术方案，同时也能够帮助施工单位有效的解决技术问题（图1，卸落抱箍方案）。

BIM在技术方案展示中的应用主要体现在碰撞检查、虚拟施工、施工隐患排除和材料分区域统计等方面。

图1卸落抱箍方案图2某公路薄壁空心墩方量计算

2.1.2工程量计算及报价

在传统的投标中由于投标时间紧迫，要求投标方高效、精确地完成工程量的计算，把更多的时间运用在投标报价技巧上。但随着现在建筑造型的复杂化，人工计算工程量的难度越来越大，如单靠手工是很难按时、保质保量完成计算的。而快速地形成工程量清单也就成了招投标阶段工作的难点和瓶颈。随着BIM技术的不断深入发展，投标方根据BIM模型可以快速获取正确的工程量信息（图2），与招标文件的工程量清单比较，能够制定更好的投标策略。

2.2BIM技术在深化设计阶段的应用

深化设计是在满足业主和设计顾问的要求下结合施工现场的实际情况，对图纸进行深层的细化、补充和完善。深化设计是为了将设计师的概念、设计思路、设计意图在施工过程中更加完整的表达；是以满足甲方要求为基础，使施工图纸更加客观且贴合实际情况，是施工单位施工拓展的方向；其目的是为了更好地满足甲方的要求，满足不断变化的需求，不断调整施工方案，使其更加贴合现场施工的施工过程，是为了在满足要求的前提下降低施工成本，为企业节省开销。BIM的深化设计大致分为两类：专业性深化设计、综合性深化设计。但是BIM的深化设计不能完全地脱离现有的管理流程，要符合BIM的技术特征，对于在每个环节的技术参数要做到精准无误，才能确保深化设计的准确性（图3）。

图3某现浇梁支架设计优化

2.3BIM技术在建造准备阶段的应用

BIM技术在建造阶段最主要的体现是虚拟施工的管理，它是根据BIM技术结合施工现场进行虚拟施工，可以不消耗成本资源，直观看到施工的过程和结果，很大程度地节约成本，增加对施工过程的控制。虚拟施工的可视化使得施工计划与实际可以很好地协同，也通过可视化使现场工作人员快速熟悉施工内容，能够节约时间、降低成本。让现场施工人员在施工前就能了解自己的工作职责，能够提前交流沟通。

BIM可以模拟整个施工过程，各方人员如果发现问题，施工技术人员可以提出新的方案，在对新的方案进行模拟校验，再进行施工，这样就可以有效地避免施工过程出现的问题。

2.4BIM技术在建造阶段的应用

BIM技术在建造阶段的应用可以分为以下几点：预制加工管理、进度管理、质量管理、安全管理和成本管理等等。

利用BIM技术，可以做出构件的加工详图，有了图纸就可以指导构建的生产，在此过程中，可以实现构建更精准，更接近理想的形态与功能的构件，同时还可以让构件更轻松地量产化。在工程实施阶段中，运用BIM技术，同步实际施工中的进度、日程等。有了BIM技术，代入施工工序、施工节奏，施工械具，可以在实现在计算机模拟实际施工进展，有便于协调各班组之间的工作，使得施工阶段更有系统化，减少安全隐患，施工材料的浪费，提高施工效率等优点。按照BIM技术三维立体的特点，可以在计算机平台上模拟出CAD等平台所无法做到的立体效果，清楚直观地了解施工建筑物的细节，有便于处理例如管线、管道碰撞等问题，大大提高了施工质量，也可以大大地减少施工中返工等的恼人问题。在BIM技术中，安全管理是一个重要的功能，相比传统安全控制系统，BIM系统管理死角极少，摆脱施工现场环境复杂，难以管理的难点；同时BIM的安全管理方式、方法不像传统系统那样容易与建筑发展脱节，更有实时性。

成本控制是BIM尤为突出的优点，基于BIM技术，建立成本的5D关系数据库，再及时将成本数据登入数据库，可以快速实行时间、空间、WBS等多维度成本分析，轻松满足我们各项方面成本分析需求。

2.5BIM技术在竣工交付阶段的应用

（1）验收人员可以根据设计、施工阶段的模型，直观地掌握整个工程情况，包括建筑、结构、水电等各专业的设计情况，既有利于对使用功能、整体质量进行把关，同时又可以对局部进行细致地检查验收。

（2）验收过程中可以借助BIM模型对现场施工情况进行校核。

（3）通过竣工模型的搭建，可以将建设项目的设计、经济、管理等信息融合到一个模型中，便于后期的运维管理单位使用，更快、更好地检索到建设项目的各类信息，为运维管理提供有力保障。

结论

基于BIM技术在建筑施工上的优势和活力，现今BIM技术已经被越来越多的应用于各种各样的工程项目中。随着建筑物的设计、施工和运维管理的推进，BIM将在建筑的全生命周期管理中不断体现其应用价值，也必将是未来建筑技术发展的大势所趋。

参考文献：

[1]钱苏.BIM技术在建筑施工中的应用[J].城市建筑，2017（8）：49-57.

[2]刘爽.建筑信息系统（BIM）技术的应用[J].建筑学报，2018（4）：100-101.