BIM技術在工程施工中的應用與研究

馬二朋 鄧思華 馬天磊

(北京建筑大學，北京 100044)

BIM技術在工程施工中的應用與研究

馬二朋 鄧思華 馬天磊

(北京建筑大學，北京 100044)

隨著建筑市場技術的不斷更新換代，BIM作為一種全新的理念，在建筑市場中逐步扮演著越來越重要的角色。BIM 涉及到最初的規劃、設計以及后期的施工、維護等一系列革新,是未來建筑信息化發展的必然趨勢。應用建筑信息模型BIM技術，通過在施工階段進行虛擬施工，促進施工進度，保證施工質量，對工程施工進行高效有利的控制，實現綠色施工。

BIM,工程施工,Revit,全生命周期

1 概述

我國從2003年引入BIM技術直至現在，經歷了多個發展階段。2009年之前，我國僅僅處于BIM技術探索階段，進行前瞻研究。隨后2009年—2010年，我們才真正將BIM技術引入，進行相應的理論研究。2010年—2013年，我國開始對BIM技術進行初級應用，其中包括：BIM建模、管線綜合以及光能分析等。隨后，2013年至今，我國加大了對BIM技術的研究。從剛開始的理論研究，逐步跨越到現在的“規劃、設計、施工、運維”全生命周期過程。從而能夠進行信息集成，將設計成果，施工數據，管理數據以及運維數據集成，進行數據匯總，實行了一站式的全方位管理的目標，在施工階段進行施工全過程管控，實現施工優化，BIM技術全生命周期數據管理平臺見圖1。

2 BIM技術的研究現狀

BIM 技術現今在國內以至國外仍舊屬于一個嶄新且必將在未來引領建筑業發展的地位。雖然其歷史并不久遠，但是，在其發展的這段期間內，整個行業正在逐步發生巨大變革。BIM技術在學術研究方面一直都是熱門領域。相比國內對BIM的研究，國外對BIM的研究與應用，均已比較完善。其中包含針對BIM 的發展歷程、BIM技術核心理念。目前，國外正在將研究的重點逐步向更廣泛的領域擴展。

與此同時，國內也有為數不少的專家學者對BIM進行了逐步研究。2016年，沈陽建筑大學管理學院齊寶庫進行了基于BIM的PC建筑全壽命周期風險管理[1]。2015年，廣東海洋大學寸金學院龐雪飛進行了基于BIM的地鐵工程項目投資管理研究，建立了地鐵工程項目BIM信息模型，解決了地鐵工程項目管理過程中出現的管理和控制難的問題，提出BIM技術是現代工程項目研究和發展的新方向[2]。2012年，西安建筑科技大學師征進行了基于BIM的工程項目管理流程與組織設計研究[5]。2011年，沈陽建筑大學土木工程學院陶帥進行了BIM的發展及其在建筑施工方面的應用研究[6]。2010年，清華大學土木工程系張建平研究基于BIM和4D技術的建筑施工優化及動態管理，指出建筑工程不僅規模龐大而且是一個高度動態的過程，這些因素導致項目管理十分的復雜[7]。

3 BIM技術的主要應用

BIM 技術涉及到工程建設全生命周期的過程中，其中包括：工程規劃、工程設計、工程施工以及工程后期的運營維護。其中在不同階段具有不同的具體應用：

1)工程規劃階段；

2)工程設計階段；

3)工程施工階段：包括場地的使用規劃，施工系統設計，數字化加工以及三維控制和規劃；

4)工程運營階段：包括工程的維護計劃，進行建筑系統分析，以及資產、空間的管理與追蹤，同時涉及到防災減災等的計劃。

上述不同階段過程中，從規劃階段到設計階段，需要進行設計評審。設計與施工階段之間通過3D協調，來實現設計施工一體化。通過施工階段記錄模型，從而保障后期的運營維護。整理體系，全階段共同協作，從而實現BIM技術貫穿建筑工程全生命周期的作用。建筑工程的信息量巨大，種類繁多，并且來源廣泛，涉及不同專業以及同一專業內的不同領域。此時BIM技術充分發揮其高效、保質的作用。

BIM技術在工程施工階段的具體過程中具有不同的實際應用，其中大致包括如下7項：

1)對工程進度進行模擬；

2)施工方案進行全過程建模；

3)對比優選選擇一個最佳施工方案；

4)演示具體的施工方案；

5)深化模型碰撞檢查：通過應用Revit，Navisworks協調3D問題；

6)對工程量進行統計；

7)控制造價：應用BIM5D、廣聯達結合施工的工程進度，全面實現5D施工管理。

4 BIM技術在工程施工中的價值和意義

針對工程施工階段，BIM技術主要涉及到施工前的BIM策劃與準備、深化設計、模擬施工、進行施工現場規劃以及施工過程中對成本和進度進行控制等[8]。BIM極大的促進了施工技術的快速發展，依靠BIM模型開展實時溝通。

針對不同工程施工BIM技術應用，對BIM技術工程施工階段的價值和意義進行如下分析[9]：

1)支撐施工投標的BIM應用；

2)支撐工藝改進和施工管理，其價值和意義在于：

a.便于設計圖紙的審查和深化；

b.虛擬4D建造；

c.簡單協同和可視化技術討論；

d.自動統計工程量。

3)集成與提升項目、企業和行業的BIM綜合應用，其價值和意義在于：

a.4D計劃管理和進度控制；

b.施工方案選擇，對比和優化；

c.施工資源綜合管理和集體協調；

d.施工成本的預算和核算；

e.質量安全的總體把握和管理；

f.科學綠色施工；

g.施工質量的提升和服務功能的拓展。

4)工程資料數字化和項目運行維護階段的BIM應用，其價值和意義在于：

a.施工資源進行數字化處理和管理；

b.在交付、驗收和竣工階段對工程項目資料進行數字化歸檔；

c.維修服務業主項目。

基于以上BIM對工程施工的價值和意義，并且查閱相關資料，我們可以知道，BIM對施工階段管理和綜合效益提升具有很大的作用。

5 結語

BIM正在逐步引領工程建設的蓬勃發展，尤其是在工程施工階段。BIM在現今占有舉足輕重的地位，在未來必將會對建筑行業提供更多的理論及技術支持。BIM打通了設計與施工之間的代溝，避免了重復建模產生的不必要工作，從而大大增加工作效率，從整體上降低工程項目成本，實現真正意義上BIM在工程施工的價值。

[1] 齊寶庫,劉 帥.基于BIM的PC建筑全壽命周期風險管理[J].沈陽建筑大學學報(社會科學版),2016(2):151-155.

[2] 龐雪飛. 基于BIM的地鐵工程項目投資管理研究[J]. 江西建材,2015(3):213-214.

[3] 劉安申.基于BIM-5D技術的施工總承包合同管理研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學,2014.

[4] 吳子昊.BIM技術在建筑施工進程中的碰撞研究[D].武漢：武漢科技大學,2013.

[5] 師 征.基于BIM的工程項目管理流程與組織設計研究[D].西安：西安建筑科技大學,2012.

[6] 陶 帥,張德海,黃 靈.BIM的發展及其在建筑施工方面的應用[A].土木工程建造管理(6)[C].2011:4.

[7] 張建平.基于BIM和4D技術的建筑施工優化及動態管理[J].中國建設信息,2010(2):18-23.

[8] 丁烈云.BIM應用·施工/建設信息模型BIM應用叢書[M].上海:同濟大學出版社,2015:18-93,82.

[9] 中國建筑業協會工程建設質量管理分會.施工企業BIM應用研究(一)[M].北京:中國建筑工業出版社,2013.

ApplicationandresearchofBIMtechnologyinengineeringconstruction

MaErpengDengSihuaMaTianlei

(BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044,China)

With the continuous updating of the construction market technology, BIM has been playing an increasingly important role in the construction market as a new concept. BIM involves a series of innovations, including initial planning, design and later construction and maintenance. It is the inevitable trend of the future construction information development. Application of building information model BIM technology, through the virtual in construction stage, construction, promote the construction progress, ensure construction quality, better control for engineering construction effectively, the implementation of green construction.

BIM, construction, Revit, total life cycle

1009-6825(2017)29-0222-03

2017-08-07

馬二朋(1990- )，男，在讀碩士; 鄧思華(1963- )，男，副教授; 馬天磊(1991- )，男，在讀碩士

TU712

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