BIM在建筑施工過程中的信息化體現

苑東亮 王燕雷

摘要： 結合BIM數據平臺，建立施工階段數據信息模塊，研究了各工作、各專業以及各階段信息之間的協調性和流動性.利用BIM信息化對施工過程中各個階段的工作進行合理的安排和控制，保證施工過程順利進行。BIM信息化在施工階段的應用開拓了建筑行業新思路，將會被更大程度地探討研究。

Abstract： Combined with the BIM data platform， the data information module in construction stage is built， and the information coordination and mobility between the various work， professional and stage are studied. By the BIM information， having a resonable arrangement and control for the work of the each stage in the construction process， ensuring that construction process went smoothly. BIM information in the construction stage has opened up the new ideas， it will be a greater degree of study.

關鍵詞： BIM；施工階段；系統化；聯動性

Key words： BIM；construction stage；systematization；linkage

中圖分類號：TU17 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）20-0264-03

0 引言

BIM的應用引領了中國建筑業信息化熱潮，為建筑項目施工階段工作的進行提供了新思路。BIM在施工過程中的信息化內涵是：施工過程中信息資源的開發利用以及信息技術（包括軟件技術、硬件技術和網絡技術等）在施工過程中的開發和利用，即將一系列的BIM信息資源和信息化技術運用到建筑項目的施工工作。基于此，本文首先對BIM在施工階段的信息化理論進行了詳細說明，有了堅實的理論然后給出信息化應用形式以及施工過程中信息的流動狀態，最后介紹了BIM信息化在施工階段的具體體現。

1 BIM在施工階段的信息化理論

BIM技術應用的核心是數據信息的交換和共享，基礎是統一的數據信息標準，關鍵是數據交換過程中信息的一致性和完整性。通過建立BIM信息平臺，建筑模型所包含的所有信息將被統一保存、統一管理，為工程施工提供巨大的支撐，可以使業主、設計方、施工總承包方、監理方、材料供應商等眾多單位在BIM信息平臺上實現數據共享，讓溝通更為便捷、協作更為緊密，滿足施工過程精確化、管理智能化。BIM在施工中，根據設計優化與施工相關變更對施工計劃進行動態調整，無論是施工過程中還是工程竣工后，所有的相關數據資料都可以根據需要進行參數設定，從而得到相應的工程基礎數據，施工相關人員便可以及時、準確地篩選和調用工程基礎數據。通過建立BIM信息平臺，并將其充分利用，可以真正實現工程施工階段信息流動與協調，完成各信息模塊和施工過程之間的聯動性。最終從工程開工到工程竣工的全部數據資料將被儲存在BIM信息平臺中，用于施工運維階段的查閱。BIM從本質上改變了建設項目過程信息的傳遞，存儲及再利用，對于工程施工階段最主要表現為利用BIM信息化達到施工計劃的優化配置提高了工作效率[1]。

2 BIM在施工階段信息化應用基礎

BIM在施工階段的運用已較為成熟，但由于現階段施工過程較為復雜，施工階段信息量越來越大，造成對施工階段信息利用率較低、信息不完善等特點，BIM信息模塊的構建以及信息平臺的建立旨在將施工階段的信息完整化，統一化，通過各模塊之間的信息流動完成橫向信息的交互性，并在不同施工過程間完成信息縱向流動，從而完成BIM施工信息在施工階段的規范化、系統化應用。

2.1 BIM信息模塊的構建及施工階段信息的流動

建筑施工作為一種高度復雜的動態變化過程，具有信息量大、信息變化快、影響因素多等特點，由于現階段研究水平限制，BIM技術集成信息在施工階段各個專業的應用過程中呈現出明顯的“點狀”特征，造成了BIM在施工階段的應用出現了單一化、頑固化、協調性不足等一系列不足。通過信息模塊的構建，將施工過程中各專業信息用BIM信息平臺緊密連接起來（圖1），形成一個共享的信息模式，用于施工過程中各階段中信息的橫向流動和階段之間的縱向流動（圖2），為施工參與各方以及施工各作業單位之間的交流提供了便利，并高效的完成施工過程交互性和聯動性。

2.2 施工階段BIM信息平臺的內容

BIM信息平臺是整個施工階段信息化的核心內容。BIM技術的真正實現，需要構建基于BIM技術的建筑信息平臺，該建筑信息平臺以基于IFC（industry foundation classes）標準的BIM數據庫（設計階段由業主方負責完成）為基礎，研究開發建筑模型顯示編輯平臺使得建筑信息可以被建筑施工過程中各部門、各專業顯示、編輯、修改、存儲等，從而實現真正意義上的建筑工程信息協同工作[2]。

在建筑施工階段，項目管理者根據BIM數據庫中已有信息，針對項目應用需求生成相應的子信息模型分別引入時間、成本維度建立施工資源子信息模型和施工進度子信息模型，施工各參與方結合實際施工動態通過信息平臺上傳施工數據并查詢新的施工計劃，施工主體方根據參與方提供的數據信息更新模型數據，調整施工計劃，實現施工階段“線上”、“線下”信息的連接，保證施工階段信息的便捷使用性和完整性。

3 BIM信息化在建筑施工中的應用

BIM信息平臺的建立，使得建筑模型中的大量數據信息有效地及時地共享利用，信息及時共享可實現項目各參與方多目標間的協同管理，有效完成施工準備階段計劃的精密安排；信息有效共享可加快決策進度，提高決策質量，實現建筑施工過程各階段之間的無縫管理。施工過程可簡單地分為施工準備、實施和竣工驗收三個階段，三個階段的數據信息隨時間不斷進行橫向和豎向流動，信息內容在流動過程中不斷得到修改和完善。橫向的信息流保證了系統模塊間的交互性，縱向的信息流則保證了施工過程的動態性。

3.1 施工準備階段工作安排

精密的工作安排是施工工作能夠有條不紊進行的強大保障，可以有效提高工作效率，降低項目成本，主要內容是根據外部環境與內部信息要求制定合理的資源、進度計劃，模擬施工碰撞檢測，結合目標信息要求進行合理組織，實現目標信息的完美契合，此過程需充分發揮管理人的主觀能動性，考驗管理者的專業素養。基于BIM信息化的運用將會給施工準備工作提供完整的數據信息查詢，為施工管理者的工作提供最大的便利條件。

在施工準備階段，主要作用對象是施工信息模型，通過運用BIM系列軟件結合智能化工具對建筑模型中任一節段的任務量進行計算，根據資源信息模型中已輸入的相應構件屬性信息，便可以迅速計算出該節段處所需要的資源用量，結合時間安排生成相應的日資源計劃、周資源計劃及月資源計劃，施工人員根據BIM平臺中呈現出的計劃信息安排資源的采購、儲存以及發放；在制定進度計劃時，首先要確定好不同任務之間的聯系和依賴性，必要時安排個別任務進度以滿足特定的時間需求，不同的任務承載著不同要求的信息，只有滿足信息間的連貫性，才能得到一個真實的項目進度計劃。

現代化的建筑施工需要大量龐大的機械做依托，在考慮資源、進度計劃安排時必須考慮機械在實際施工時可能出現的安全問題，通過BIM平臺獲得施工現場場地和所需機械信息，利用碰撞檢測技術可模擬施工設備的進出場及其作業情況，例如明確調試塔吊作業半徑可以避免實際作業時與腳手架等突出部位發生碰撞，從而達到提前預知危險的目的[3]。

3.2 施工實施階段工作安排

施工階段是對已制定計劃的實施檢驗過程，是對未知因素引起的施工變化的控制協調過程。施工各參與方應及時識別出施工過程中出現的問題，明確自身的責任所在，在BIM信息平臺的基礎上，實現可視化交流，通過相互協調，制定出恰當的補救計劃，不同利益相關方根據實際施工動態在BIM信息平臺中完成對施工信息的插入、更新和修改，實現施工過程的各項指標評價，保證總目標完美的實現。

項目工作人員應依照項目實際施工中所傳回的數據、圖片等正確填充各個軟件模型信息，建立立體動態模型，對比計劃信息模型，針對BIM軟件顯示出的代表某任務出現偏差的預警信號，聯合項目相關參與人員迅速判斷、快速糾偏，對施工計劃方案作出最合適的修繕，力爭用最低的資源費用在保證安全施工、按期完工的基礎上又能保證建筑項目的質量。

3.3 竣工驗收階段工作安排

建筑項目的竣工驗收是整個施工過程中的最后一項程序，是全面檢查施工目標完成程度的重要環節。工程完工后，施工單位應向建設單位提交工程竣工報告，申請工程竣工驗收，建設單位收到工程竣工報告后，對符合竣工驗收要求的工程，組織勘察、設計、施工、監理等單位和其他有關方面的專家組成驗收組，制定驗收方案，通過比對各項施工信息，給出最終的驗收結果。竣工驗收結束后，必須將施工階段所有信息進行完整的保存，將完善后的數據庫文件遞交甲方，為甲方或小區物業管理維護提供便利、服務于業主，用“品質信息”服務“品質管理”[4]。

采用BIM技術對建筑工程項目進行驗收，是將基于BIM的驗收標準模型信息與現場已完工構件信息進行比對，相關負責人根據電腦中的顯示結果制定驗收報告，并判斷項目質量是否合格，此過程確保了驗收步驟的程序化，規范化，使驗收結果更具有說服力。具體如下：根據建筑信息模型中已有的模型構件信息，確定模型構件驗收材料；通過驗收材料選取相關標準所制定的圖文并茂的驗收圖庫，用于與現場確定需做驗收的構件作對照；然后按照確定好的竣工驗收流程，依次完成各項驗收工作。在現場取證時，要存儲取證資料并對驗收時刻的環境信息做好記錄，然后進行流程扭轉生成，最終形成驗收報告[5]。

以上每個階段各項工作的進行都必須保證信息的橫向流動性，即每一項工作都不是獨立完成的，它是在施工管理者的嚴格控制下，結合系統框架中各個信息模塊下的限制條件進行的合理計劃組織，也是施工各參與者對BIM信息平臺輸出命令的嚴格執行；每個階段的工作完成后，BIM平臺中代表這個階段的所有信息將會自然地流動到下個階段，繼續應用于工程施工，在施工驗收合格后，施工過程中各階段的數據信息將被完整保存在BIM數據庫中便于運營維護階段的查閱運用。

4 結語

施工階段工作的完成度直接關系著項目的好壞，將施工中的數據信息集中化、系統化，建立完整的框架結構，使得信息間的傳遞更加清晰、明確，方便了施工主體方和參與方之間的交流，有利于施工計劃的制定，當施工過程中出現問題，能快速找到需要作出調整的模塊，迅速定位、節約時間，將損失降到最低。隨著建筑業的發展，BIM信息模塊的內容將不斷豐富，其應用也會越成熟，BIM信息化的應用使施工階段目標實現過程趨向規范化、合理化，推動我國建筑業的不斷進步。

參考文獻：

[1]周海浪，王錚，吳天華，等.基于BIM技術的工程項目數據管理信息化研究與應用[J].建設管理，2016（02）.

[2]李犁，鄧雪原.基于IFC標準BIM數據庫的構建與應用[J].四川建筑科學研究，2013（03）：296-301.

[3]李勇，郄恩田，郭陽.BIM技術在施工階段四大控制中的應用探討[J].建材世界，2014（2）.

[4]張崢.BIM技術在施工中的應用[J].門窗，2014（11）.

[5]尹世友，嚴國林.一種基于BIM的工程驗收系統及方法[P].2015-06-03.