BIM技术在建筑施工中的应用研究史金根

BIM技术在建筑施工中的应用研究史金根

史金根

（江苏省苏中建设集团股份有限公司，江苏省南通226600）

摘要：随着我国信息技术的迅猛发展，BIM技术作为一种新兴计算机建筑建模技术在我国建筑施工领域得到了广泛应用，并取得良好的应用效果。本文从BIM技术的内涵、BIM技术在建筑施工中的应用价值、实施步骤、现存问题以及应用策略等方面对BIM技术在建筑施工中的应用进行了探讨研究。

关键词：BIM；建筑施工；工程建设

一、BIM技术概念

即BuildingInformationModeling，翻译成中文就是建筑信息模型。简单来说，BIM技术是一个新型的概念，或者可以称其为一种数字表达，指的是在建筑的设计与施工过程中，包括策划、设计、施工、运营、拆除等阶段，进行建筑建造和数据管理的过程，该过程能提高工程设计行业进行作业时的效率和作业结果的质量。

二、BIM技术在施工阶段的应用价值

2.1三维渲染，宣传展示，给人以真实感和直接的视觉冲击。依据施工计划，形象地展示场地和大型设备的布置情况，复杂节点的施工方案，施工顺序的选择，进行4D的模拟，对不同的施工方案进行对比选择等。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主更为直观的宣传介绍，提升中标几率。

2.2快速算量，大幅提升精度。通过建立BIM数据库，可以快速计算出工程量，从而提高工程项目的预算精度。由于BIM数据库的粒度可以达到构件级，因此可以为项目的各个管理过程提供所需要的数据信息，提高施工效率。通过BIM模型可以选择合适的材料，进而为造价控制提供更加合理的依据，从而提高工程的效率。

2.3精确计划，减少浪费。施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据无法快速准确获取以支持资源计划，致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理人员快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。

2.4虚拟施工，有效协同。三维可视化技术通过与时间维度相配合则可以安排虚拟施工，这样就可以随时比较计划和实际的施工情况，并可以及时协同施工方、建设方和监理方，有利于各方面都了解情况，减少在施工中出现的安全问题，保证施工的质量。

2.5碰撞检查，减少返工。BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。

三、BIM技术在建筑施工中的现存问题

3.1建设理念严重落后。建筑施工企业的信息化建设直接影响到国家建筑业信息化的发展，同时关系到企业管理转型升级的成败。然而，实际工作中有许多企业的决策管理层以及工作人员对BIM技术的应用观念落后，认知不清，影响企业发展。

3.2建设资金投入不足。BIM技术的应用需要软件开发的支持以及硬件的投入，尤其是企业初期建设时可能需要投入大量资金才能使完成企业的信息系统，从而真正发挥效用。然而，许多建筑施工企业因为产值利润率、资产利润率较低，无法开展信息化建设及维护等工作。

3.3专业人才十分缺乏。针对建筑施工企业而言，真正从事计算机专业的人才配备较少，大都不具备开发能力，尤其是具备计算机技术和建筑专业知识的复合型人才严重不足。

3.4政策支持力度不足。目前，针对建筑施工企业的信息化建设工作，政府及建设主管部门等政策扶持较少，可以说资金投入全部由企业承担，因此导致企业信息化建设的积极性不高。此外，在BIM技术标准制定等方面也没有推出具体规则。

四、BIM技术在建筑工程的应用

4.1BIM技术在建筑工程设计阶段的应用。BIM技术在设计阶段的应用主要体现在利用三维建模技术对建筑物进行可视化静态展示从而对项目设计进行分析，通过虚拟施工即“先建后试”对建筑项目的设计方案进行检测，从而对建筑设计进行优化，确保设计的可施工性。

(1)BIM技术的可视化设计。BIM技术使设计师能拥有三维可视化的设计工具，通过三维建模能够展示出建筑物实际面貌，所见即所得，更重要的是通过工具的提升，让设计师能使用三维的思维模式来完成工程设计，同时也使得业主不需要特别专业的建筑知识即能见到自己最终的产品。我们在施工中遇到图纸中普遍的问题就是各专业之间相互发生碰撞和冲突。如管道与受力构件发生碰撞，建筑设备与结构之间发生冲突，或者各专业设施之间也可能发生交叉。上述情况如在设计审核中未发现，不可避免要出现设计变更来对施工进行返工，额外增加施工成本，同时会影响施工工期。

(2)虚拟施工，优化设计。BIM技术对建设项目也可采取虚拟施工，通过虚拟施工发现设计中可施工性不强或不可行等问题，利用BIM检测平台可方便的发现上述问题并反馈给设计人员，设计人员会对设计问题及时做出分析并快速的解决问题。BIM技术的设计检测在设计之初就开始，是一个“设计-检测-设计”的循环过程，直到解决所有的设计问题，从根本上消除设计错误和问题，减少了在施工阶段因设计问题的返工成本。

4.2BIM技术在建筑工程施工阶段的应用

(1)“先试后建”，虚拟施工。虚拟施工是BIM技术在施工阶段的运用，它是一种在虚拟环境中建模、模拟、分析建筑设计和施工过程的数字化、可视化技术。利用这种技术施工现场输出的同步画面可向各方展示工程进度，其结果使参与工程各方的沟通、协调更加富有成效。简单地说，虚拟施工就是“先试后建”，传统的施工方案主要基于项目经理和项目组的经验。对于结构复杂的大型建设项目仅靠施工的经验来编制施工方案一定会受到各方的质疑，同时由于建筑项目的单一性和不可重复性，施工方案同样具有不可重复性。施工现场虚拟三维全真模型可以非常直观、便利地协助施工管理者分析现场的限制，找出潜在的问题，制定可行的施工方法。虚拟施工过程包括了施工顺序、设备调试、资源配置等。通过模拟，可发现不合理的施工顺序、设备调用程度与冲突、资源的不合理使用、安全隐患、作业空间不充足等问题。

(2)优化施工管理。为了解决施工过程中的问题，我们往往要配备大量的管理人员，从而给项目增加大量的管理成本。模拟施工的过程再现不仅可以制定完善的施工方案，同时也清晰的展示了整个施工过程。BIM技术为建造者提供一个身临其境的虚拟空间，通过多种媒体对感官刺激获得对所需解决问题的清晰和直观的认识，为施工管理人员和工人进行开工前培训和实际操作提供了参考。

4.3竣工模型交付。当一个建设项目建造完成准备投入使用时，首先需要对建筑进行必要的测试和调整，以确保它可以按照当初的设计进入正常运营。BIM技术能将建筑物空间信息和设备参数信息有机地整合起来，从而为业主获取完整的建筑物全局信息提供途径。通过BIM与施工过程记录信息的关联，甚至能够实现包括隐蔽工程资料在内的竣工信息集成，不仅为后续的设施管理带来便利，并且可以在未来进行维修、改造、扩建过程中提供有效地资料信息。

结束语

随着城镇化的不断推进，城镇建筑建设也飞速发展，传统的二维CAD技术不足以跟上时代发展的脚步。将新型的BIM技术运用到建筑设计上极大提升了建筑项目的质量和施工团队的效率，其可以说是建筑领域的一场技术革命，促进了建筑行业的发展。

参考文献

[1]潘佳怡，赵源煜．中国建筑业BIM发展的阻碍因素分析［J］．工程管理学报，2012,12，26(1)：6-11.

[2]周春波.BIM技术在建筑施工中的应用研究[J].青岛理工大学学报，2013，01：51-54.

[3]张孟田．基于BIM的建设项目设计概预算的应用［J］．中国勘察设计，2012(5)：95-97

[4]龙文志，建筑业应尽快推行建筑信息模型（BIM）技术[J].建筑技术，2014（01）.