BIM在建設工程中的應用研究

■傅詩逸 ■南京農業大學工學院，江蘇 南京 210031

隨著科技進步，建筑行業一些傳統的技術方法逐漸無法適應當前的項目要求，如平面繪圖，紙質資料錄入等。在南水北調工程中，僅設計圖紙文檔就有幾十萬份，給資料查找，對比和文檔管理造成了極大的困難。運用多維的計算機信息控制手段，對建筑建成后的三維模型進行提前繪制，能更清晰地傳達設計者的理念，并及時發現施工錯誤。本文通過對BIM概念和應用的介紹，分析該技術在建設工程中的主要應用價值和應用意義，從而推動建設工程項目管理信息化發展。

1 BIM技術的介紹

1.1 BIM 的定義

BIM(Building Information Modeling，簡稱 BIM)，美國國家 BIM 標準［1］對BIM的定義為，BIM是一個建設項目的數字表達，通過信息共享手段，為該設施全生命周期中的所有決策提供可靠依據，項目各參與方都能通過BIM這個中轉站來實現協同作業。

1.2 BIM的發展歷程

BIM的概念最初來自于喬治亞理工大學的Chunk Eastman教授，受1973年石油危機影響，1975年，教授在他的研究課題中第一次提出了運用計算機技術來展現建筑這樣一個理念從而出現了BIM的萌芽。在BIM的初始發展階段，它是作為一種集成的參數化全新設計思想運用到工業設計中，隨著BIM技術的不斷發展，它逐漸成為建筑信息化的發展方向，2002年，歐特克(Autodesk)有限公司推出了以BIM概念主導的數字建模軟件AEC［2］，實現了BIM技術的初步應用，將理論轉化為有實際應用價值的系統工具，滿足建筑項目全生命周期的運營規劃需要。

2 BIM在建設工程中的應用

2.1 BIM在造價管理中的應用

工程造價的確定和控制不僅是貫徹項目全過程管理的內容之一，更是建設工程項目管理的重點和難點之一。運用BIM技術，可以對項目進行層層分解，根據不同時期的外部影響因素分析，來分模塊地計算工程的總造價，而這些獨立模塊綜合起來又能覆蓋整個工程，從而將復雜工程的造價管理簡單化。同時，BIM可以用于建筑模型的矛盾檢測，清晰地反映它們之間的布設方式以及施工順序，找到各個模型之間的碰撞點，并自動調整，從而減少返工費料。BIM技術的共享功能同樣有助于工程造價管理的發展，它極大的保護了數據的完整性和關聯性，為后續同類工程提供數據資料和經驗，相較于紙質資料查閱和應用更為簡便。

2.2 BIM在施工過程中的應用

BIM技術的主要運用是數字建模軟件，用BIM可以建立施工對象的三維模型，并施加特定的外部條件，使其符合工程的實際狀況。運用BIM技術可以直接在系統中進行模擬構件安裝，根據模擬情況來調整施工工藝，或者調整構件參數。設計人員和施工人員有良好的溝通平臺，更好解決施工難點，加快施工進度。同時，材料采購人員根據交互聯接的施工進度與材料采購計劃，來查詢材料和設備的使用與需求情況，，以便及時作出相應的調整，減少浪費，以實現施工效率最大化。

2.3 BIM在建筑建成后的應用

BIM系統在項目建成后交付使用階段同樣起了很大作用。BIM系統強大的文檔整理能力，可以在項目完成后，通過歸檔集成的資料來進行工程款的結算，避免了人工結算的錯漏和糾紛。同時，項目各參與方全程都可以在BIM系統中查看工程的具體完成情況，實現項目建設過程的透明化，公開后，接受各方監督，這也能夠促進工程項目管理模式的發展。BIM系統可以根據繼續記錄工程的后續使用情況，對工程進行合理使用年限評價，及時進行工程保修。

3 BIM系統對建設工程管理的意義

3.1 提高工程項目造價管理水平

BIM系統的強大模擬運算能力，為工程項目全過程造價管理模式提供了有效的輔助手段。在項目決策階段，造價人員可以根據工程師初步設計的BIM模型獲得工程量信息，計算出擬建項目的概預算。在施工階段，BIM系統可以將各個時段的工程價格及時發布到信息共享平臺上，供項目各參與方查詢監督，對各個階段的建設工程任務進行拆分計算，多維度對比，全面提高工程造價管理水平。英國機場管理局在建設希思羅5號航站樓時，通過BIM技術，降低了10%的建造費用。

3.2 提高工程項目進度管理水平

BIM系統的信息交互功能，和碰撞沖突檢測功能，為項目各參與方提供了一個良好的交流渠道和項目預模擬平臺。現場的施工作業人員可以及時得到設計人員的技術指導，避免施工錯誤。材料采購人員及時查詢現場的施工情況，根據施工人員反饋的材料使用情況，來進行施工材料的分配。項目可以通過BIM系統，盡量減少返工、怠工，使各個施工程序順利實現流水連接，提高工程項目進度管理水平。恒基北京世界金融中心通過BIM應用在施工圖紙中發現了7753個沖突，估算這些沖突如果不預先檢測，將會給項目造成3個月的工期浪費。［3］

3.3 提高工程項目質量管理水平

BIM系統中的數據模擬功能和信息發布功能，為實現項目建設公開后提供了條件。施工材料的采購和使用情況，施工人員的建設完成情況，都可以及時記錄，并且在系統中進行查找，這也為項目監管提供了即時可視條件，能極大地提高項目質量管理水平。同時，項目模型的拆分可視功能，也為提高項目施工質量提供了條件，內部管線的布設也更為清晰明了。

4 結論

BIM系統對于建設工程項目管理的信息化發展具有重要意義，它能夠為項目各方提供一個公開的交流平臺和信息共享平臺，同時，實現項目質量、進度、投資三方互利共贏，和諧統一。在項目建設準備階段，及時發現項目沖突點，并進行優化修改，減少施工過程中的投資和工期損失，降低造價。雖然BIM仍處于初步應用狀態，但它必將成為以后建設工程項目管理的主流手段，提高BIM技術水平和應用范圍，能更好推動我國建筑業的發展。

［1］David A.Harris.NBIMS.National Building Information Modeling Standard［S］.United States∶National Institute of Building Sciences，2007.

［2］Jones，V.R.，B.K.Marion，andR.L.Zeiss，he Theory of Foraging.2nded［M］，ed.B.J.Bloggs.Book New York:Smith and Barnes.1976，534.

［3］何關培談 BIM 與商業地產(五).http://blog.sina.com.cn/s/blog_620be62e0100fdbi.html.