BIM技術在施工準備階段的運用

文/金祖毓、宋婷婷、胡紹桂 西華大學 四川成都 610039

近幾年，我國建筑行業發展較為迅速，發展中對施工成本的控制方式方法也在逐漸改變。施工企業對BIM技術的運用具有較以往傳統管理方式難以比肩的優勢。它能夠有效的降低工程成本、保障工程質量以及減少施工時間[1]、解決建筑行業效率低和資源浪費等問題。施工階段是資源消耗和施工成本形成的主要階段，因此應特別重視施工階段的成本控制。

1、我國建筑業對BIM技術的應用現狀

BIM（建筑信息模型） 技術是建筑行業快速發展的產物，使用 BIM技術可對建筑工程進行全壽命周期的控制管理，但由于我國 BIM 技術起步較晚，還未有成熟的技術理念和操作方法，許多大型企業并不能熟練的使用 BIM 技術，施工企業對其嘗試及使用也相對較少。施工企業使用 BIM 技術，正式是對其施工組織、施工成本的控制及對施工項目的精細化管理提供了技術手段。例如，在進行工程施工前，技術部門將收集到的信息數據錄入到 BIM 數據庫中，并根據數據內容建立建筑施工模型，并對施工情況進行跟蹤監測，可以直觀了解每項施工環節所需要使用的人力、物力等，并進行優化配置，從而進行工程管理和施工成本控制。

2、基于BIM技術對施工成本控制的作用

2.1 傳統施工成本控制的弊端

目前建設項目在施工成本控制中存在的問題有：輕視事前、事中控制；數據共享和協同工作不被重視；成本數據更新不及時；精細化管理難以實現；技術落后導致工期成本和質量成本增加。

2.2 利用BIM進行成本控制的優勢

2.2.1 自動化精確算量

傳統方法算量，需在二維圖中明確工程屬性，匹配過程費時易錯，而BIM算量軟件融入了計算規則，根據立體實際模型計算，可以真實地提供施工成本管理需要的工程量信息，為施工成本的計劃、實施打下基礎。

2.2.2 精確計劃

傳統的成本控制過程，資源計劃的制定缺乏數據支持，無法快速、準確地獲取工程數據來制定資源計劃是精細化管理難以實現的根本原因[2]。但BIM 技術的應用使管理人員可快速準確獲取數據，制定合理的資源計劃，控制資源消耗，減少資源浪費。

2.2.3 優化方案

BIM 可視化強，設計階段便可進行空間沖突檢查，減少設計變更。在施工方案中，可利用可視化特點合理編制施工組織設計，動態模擬施工，進行方案的比選優化。

2.2.4 指導施工成本計劃的編制

將BIM三維模型與進度信息、成本信息通過關聯整合形成5D模型，從而對施工過程中各個階段的相關需求量進行計算、模擬、優化，指導勞動力、材料和機械計劃的建立，提高成本計劃的精確性，降低成本。

3、基于BIM技術對施工組織和技術的作用

3.1 優化施工組織設計

施工組織設計是指導工程施工的綱領性文件，一般包括工程概況、施工部署及施工方案、施工進度計劃、施工平面圖、主要技術經濟指標等五項基本內容。將施工方案和BIM模型進行集成，應用BIM技術對項目的重要環節、關鍵部位進行模擬，分析、優化施工方案；將施工進度計劃和BIM模型集成后，通過進度模擬可提高其可行性；應用BIM模型建立反映臨建、設備間立體關系的三維場地平面布置，參照施工進度計劃，形象模擬各階段現場情況，檢查、修改臨建布置，使現場平面布置滿足動態變化需求，資源配置更合理，從而避免浪費，節約成本。

3.2 輔助圖紙會審

通過BIM模型及其碰撞檢查，輔助進行圖紙會審，對凈空、管線布置等細節問題進行優化，減少返工，縮短工期，控制成本。

3.3 虛擬施工

BIM 模型在 3D 基礎上，增加了時間維度，能直觀展示施工計劃和進度，使項目各參與方了解施工過程，結合施工組織、現場模擬和監控等，減少工程質量問題和保證工期實現。

3.4 碰撞檢查、減少返工

在虛擬的三維環境下方便地發現設計中的碰撞沖突，在施工前快速、全面、準確的檢查出設計圖紙中的錯誤、遺漏及各專業間的碰撞等問題，從而減少施工中的返工。

4、基于BIM對施工企業帶來的好處

4.1 采用 BIM技術對建筑項目進行虛擬施工

建筑項目虛擬施工就是：先試后建。對項目施工方案進行模擬、分析和優化，從而發現施工中可能出現的問題，在施工前就采取預防措施，直至獲得最佳的施工方案，盡最大可能實現“零碰撞、零沖突、零返工”，從而大大降低返工成本，減少資源浪費與沖突及安全問題，指導真實的施工。

4.2 采用 BIM技術，對現場施工等進行模擬分析

通過對工程造價的分析，運用“零庫存”的生產管理方式，限額領料施工，最大程度發揮業主資金的效益；通過工序的分析，BIM模型和進度計劃軟件的數據集成，實時監控工程進度，實時調整對環境影響等全面的可建性模擬分析；通過對沖突碰撞檢查分析，建造前期對個專業的碰撞問題進行模擬，生成與提供可整體化協調的數據，解決傳統的二維圖紙會審耗時長、效率低、發現問題難的問題。

總結：

目前，我國已經步入信息化時代，建筑業信息化是大勢所趨。BIM技術作為一種信息化技術，正在推進建筑業的信息化發展。施工企業在施工階段引入BIM技術進行成本控制可以節約成本，提高工作效率，增強施工企業的管理水平和盈利能力。但是國家層面的BIM應用大環境尚未形成，加之企業層面存在眾多障礙，大多數企業在BIM的應用上處于觀望狀態。上文所述應用只是BIM技術在施工成本控制應用中的一部分，隨著BIM的推廣普及和技術創新，將BIM技術引入到施工成本控制當中,通過對目標的精準定位、資源合理配置、進度實時跟進等來加強對施工成本的控制,提高企業的管理水平和核心競爭力[3]。

參考文獻：

[1]王智佳，苑東亮，薛苗苗.淺析我國在施工階段BIM應用中的存在問題及對策[J].價值工程，2014，32（30）：150～152.

[2]鄭浩凱.基于BIM的建設項目施工成本控制研究[D].長沙：中南林業科技大學，2014.

[3]鄭博文.基于BIM技術JD項目施工成本控制研究[D].大連理工大學.2016.