淺談BIM技術在建筑施工中的應用

張國權

（江西泰如建設工程有限公司 江西南昌 330000）

1 BIM技術的理論基礎

1.1 BIM基本概念

BIM簡單說來就是一種工程方法，這一技術體現在建筑規劃、設計、施工、運營和維護中。每個階段的計算機輔助作業過程就在一定的信息傳遞標準下進行信息協調，實現信息共享。具體而言，就是充分運用各種計算機輔助工具，將一系列基本工程對象作為單位，比如部件、構件或組件等，分別對每個建筑工程階段實行有計劃的綜合管理，完成了一個在信息生產、傳遞和分析基礎上的多實務協同建筑作業。

1.2 BIM的基本特征

1.2.1 參數化

從傳統的CAD脫穎而出的BIM具有一個特別鮮明的特征，即參數化，正是基于參數化特征建立起來為了使模型具有更高的完整性信息，采用參數化方法建立了三維可視化模型，該模型包含了項目所有構建的屬性。這種模型屬性能根據內容隨時變換，但保持相互之間的邏輯和空間關系不變。

1.2.2 可視化

可視化，從字面意思理解即為“所見即所得”，其代表著直觀和易于理解?？梢暬募夹g在建筑行業中有著較為廣泛的應用，但其中的可視化并非經過渲染處理后的效果圖。BIM的可視化是指不經過藝術處理的真實性的建筑空間，展現各個構件之間的反饋性和互動性。在構件屬性和空間尺寸上，由建筑信息模型展示出來的結果和實物具有高度的統一性，整個設計中的缺陷在模型精度范圍內都將被一一的暴露出來，以便有關人員有針對性的開展優化工作。建筑信息模型的可視化結果在BIM環境里的體現不僅僅是展示或者匯報成果，主要的價值體現在提供了一個信息交流平臺，用于建設項目參與方無論在建設項目的哪個階段都能進行高效的溝通。

2 建筑施工項目中運用BIM技術的必要性分析

建筑施工工程不僅是組成市政公用工程的重要部分，也是城市基礎設施的有機組成之一，通過提供基礎的服務和保障讓城市的生活和生產活動有序進行。在我國現代化城市進程不斷深入的過程中，建筑施工工程已慢慢成為了人口和經濟問題的一個節點，也因此建筑施工工程的建設質量與效果受到了國家和政府部門的重視。不斷擴大的工程建設規模，日益繁雜的建筑施工工藝讓整個工程的管理難度大大增加。

2.1 建筑施工過程中存在的主要問題

2.1.1 從設計到施工各環節中存在信息偏誤

CAD是傳統建筑施工設計工作的主要操作平臺，所有設計成果的呈現都是在一類的二維圖紙方式呈現。手工繪制的二維圖形，以不同的尺寸標注來反映三維狀態下建筑物的空間位置關系，由于數據信息表達不準確，設計成果可視性差導致很多信息偏誤的問題存在。當設計師的三維設計理念以二維圖紙的方式呈現出來后，還要經過層層的傳遞，多次二、三維信息的轉換，這就很容易對二維圖紙信息有理解偏差。信息傳遞一旦出現偏差，又未被及時發現時，很容易導致問題擴大，從而影響正常施工進度。

2.1.2 施工過程中存在管理問題

項目管理在建筑施工建設過程中的問題主要體現在以下兩個方面：①沒有確立明確的施工總體目標，自然也沒有階段性的小目標，因此，不可能對整個施工過程進行系統的指導和控制，最終導致施工的高度盲目性；②施工計劃需要改進。準確性不高的施工技術和內容，容易引起后期材料進廠和施工進度不同步的情況而滯后了工期，出現窩工浪費成本資源的現象。沒有被合理分配的資源必然會引起一系列的問題，比如工期長、浪費大、效率低等。

2.2 BIM技術對建筑施工的作用與意義

2.2.1 進一步深化設計建筑轉化

基于BIM技術創建出的建筑信息模型是一個完整的數據庫，其中包含著指定項目的所有相關信息，比如建設項目中構建的數量、每一個構建的尺寸、各自之間的位置關系等，透過這些參數化的信息就能得到項目建成后的真實效果展示，最終呈現的效果通過這個信息模式能有多視角的立體呈現。施工圖紙的優化設計最好能在處于設計階段的建筑信息模型構建過程中完成，這樣有利于建立視圖與數據庫之間的雙向聯系關系，繼而快速的得出一個三維立體圖，在不同的需求下呈現出完全不一樣的剖面圖，一些非圖形數據在信息模型中也能通過明細表被統計，大大的提升了建筑施工效率[2]。

2.2.2 綜合專業之長，實現協作互補

基礎工程是在多個部門的配合下完成的，而在BIM技術中，它是由不同的專業來設計的。各專業設計的最終模型可以通過相關的應用軟件集成到一個整體中。實現協同設計，從根本上改變過去通過文字和圖紙表達設計意圖的方式。該軟件通過檢查模型中不同專業之間的沖突并對其進行修改以滿足需求，避免了協同問題對項目進度的影響。

3 BIM技術在建筑施工中的應用

3.1 工程施工階段的應用

3.1.1 實現虛擬施工的目標

虛擬施工是在BIM技術的基礎上逐漸發展起來的，對整個施工階段都具有不可替代的重要價值。主要表現在兩個方面：①通過BIM技術建立虛擬的施工模型，讓整個施工過程清晰而完整的被呈現，為施工計劃的擬制和優化提供足夠的數據支撐；②通過BIM技術，將項目開展的具體情況詳細呈現給項目的各個參與方知曉，幫助其了解項目開展的具體情況，找出其中存在的主要問題和影響因素，建立項目施工的數據庫，讓施工方、監理方以及業務擁有查詢功能，實行信息共享機制，避免因為信息傳達的不及時和不對稱導致各方合作過程中的矛盾和摩擦。

3.1.2 三維動畫渲染

當建筑產品的所有者被出售時，施工項目尚未完成，需要使用3D動畫來使用虛擬建筑項目。三維動畫效果都需要渲染，主要目的是吸引客戶。但是在缺少素材的情況下，創建3D動畫是一個困難的過程。即使3D動畫完成，業主也很難滿意。如果廣告未能達到預期的效果，廣告需要大量的投入。宣傳工作就是無效的。三維技術，包括大量建筑項目的真實數據，為廣告公司生產三維動畫提供了有用的素材，從而使三維動畫更真實地反映了建筑的實際情況。

3.2 工程造價管理中的應用

3.2.1 風險管控

目前工程造價管理方法具有廣泛的應用范圍，仍然是傳統的。這種造價管理方法在項目完成后對整個工程有更全面的認識，使得工程造價的準確性難以保證，經常出現業主和施工單位因違法的現象。他投資基金。法庭的事件BIM技術在工程造價管理中的應用，可以使風險管理更好地控制，實現工程造價精細化管理的目標，從而使工程造價管理早日進入過程控制的時間。

3.2.2 訪問工程數據信息，確保相關信息的準確性

在過程成本控制時代，項目成本管理需要先進的數據系統來支持，必須準確地獲得與工程相關的數據信息。BIM技術本身就是一種信息手段，是一個大容量的數據庫，可以在建設項目的整個生命周期中存儲所有的數據信息，也允許項目參與者訪問數據。因此，BIM技術在工程造價管理中的應用，可以保證信息獲取的準確性和及時性。

3.3 施工過程的模擬

三維建筑信息模型是虛擬建筑的基礎。通過使用相關的BIM應用軟件，結合一些編程，實現了對建筑施工過程的全面準確的模擬。建立實時4D模型的具體方法：從RevIT到NVISWOK軟件中的外部工具導出RevIT平臺完成的三維模型，并詳細介紹了施工進度，并建立了施工任務的結構內容，并附上了任務，并與施工進度計劃相結合，結合NavISWorksVirtualFi動畫工具。

3.3.1 模擬施工進程

（1）建立施工進度計劃

由于污水處理工程建設項目龐大，施工過程較為復雜，專業施工人員有必要根據經驗將整個工程分解為一個基本單元，并利用工程軟件進行施工。施工進度計劃，并通過施工經驗估算任務的持續時間和不同任務之間的關系。施工進度的甘特圖。使用NavISWork軟件中的TimelInER工具，可以將進度任務導入到NavISWorkS平臺中，并且可以將時間信息添加到3D建筑信息模型中。

（2）創建選擇集

使用Navisworks中的Timeline功能，將進度計劃中個基本單元所包含的構件創建為選擇集，并附著到對應的任務名稱中，完成進度信息與模型的關聯，即可完成施工進度的模擬。在4D模型中，通過定義每道工序甚至每個構件的作業時間，能夠把任意時間點的工程進展情況展現出來，方便項目經理向各作業班組人員布置進一步工作任務，并與計劃進度作對比，隨時掌握進度偏差，發現進度計劃中的問題，從而及時調整方案，合理安排人工、材料、機械等資源，確保按期完成任務。

3.3.2 虛擬施工進度過程中存在的問題

通過BIM三維模型在碰撞檢測和施工進度控制中的實際案例操作，總結了一些經驗和建議：

（1）當修改碰撞結果時，可以通過將NavISWork的返回函數修改為ReVIT模型來修改，這必須確保原始模型RIFIT文件被打開，并且該文件只能輸出到NavISWorkS模型原始文件。

（2）由于個人專業能力的局限性和建模水平的限制，模型相對粗糙，施工進度不夠專業化，使得模型構建的仿真結果不夠精細。它只是作為輔助工具，希望能在今后的研究和研究中不斷改進和完善。

4 結論

通過對BIM技術概念、應用價值和在建設施工管理中各部分應用的論述研究，本文認為，隨著建筑業的不斷發展，BIM技術的進一步推廣與使用也將提到一個新的高度上來。BIM所具有的許多優越性能諸如碰撞檢測功能、工程造價動態管理、后期運營維護等將極大的提高生產建設等方面的效率。加快BIM技術的廣泛推廣，完善人才培養機制，推動國內外BIM技術的相互溝通交流。在未來的一段很長時間里，BIM技術一定將是飛躍性的發展，不僅為建筑業服務，相信未來的BIM技術也可以為各行各業提供幫助。