BIM技術在施工模擬中的應用研究

李文芳　劉莎莎

摘要：隨著社會現代化的高速發展，現代化建筑慢慢趨向復雜化與智能化發展，由此建筑工程項目的施工進度控制管理也越來越困難。本文通過利用BIM技術來完成實際案例施工的模擬，展示該技術在施工中的應用的實踐效果，從而在BIM技術應用研究中闡述其優勢特點。

關鍵詞：BIM技術；施工進度；施工模擬

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）30-0057-02

一、引言

BIM（Building Information Modeling）是在建筑領域應用信息技術，實現對設計、施工和管理過程仿真和模擬的一種技術和管理方法。BIM技術實現了數據信息集成與應用，符合建筑工程的集成管理環境。在項目的不同階段，不同利益相關方通過在BIM技術平臺插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責的協同作業；[1]保障了建設項目設計、建造和運營管理過程的無縫對接和項目干系人的信息暢通，實現項目周期全過程在手段和方法上的信息化。住建部《2011—2015年建筑業信息化發展綱要》中提出，在“十二五”期間，加快建筑信息模型（BIM）和基于網絡的協同工作等新技術在工程中的應用。與此同時，BIM的應用取得了快速的發展。建筑業“十三五”規劃強調推進建筑信息模型（BIM）技術在規劃、工程勘察設計、施工和運營維護全過程的集成應用。由此設計公司、施工企業、業主、政府及行業協會越來越重視BIM。

二、基于BIM技術的施工管理

單項工程的施工圖通常包括土建和安裝（給水排水工程、電氣工程、暖通工程等）兩大部分。傳統二維CAD圖各專業協作設計缺少一個統一的技術平臺，使得圖紙審查和細節檢查復雜抽象。由于項目的集成化、規模化以及復雜化，即使有經驗的項目管理者也不太可能完全解決施工圖中的錯、漏、碰、缺。而基于BIM技術的集成設計系統，打破傳統施工管理模式的專業協調壁壘，實現了建筑、結構、水暖電等專業的信息共享及協同，并以BIM模型為載體，實現進度、預算（成本）、采購、合同、質量、安全等業務信息關聯。運用BIM技術能夠提前模擬施工全過程，對可預見的施工難點進行數據化模擬，編寫合理的施工專項方案。且在施工過程中運用BIM技術能夠達到實時監控進度，控制成本，優化資源配置，及時協調專業沖突，提高施工管理的效率。為探討BIM技術在實際工程項目施工中的應用價值，筆者以某實驗實訓中心項目為基礎，將BIM技術作為工具，模擬實際的施工進度、施工場地布置情況等，進一步強化應用，研究其實際價值。

項目實際應用分以下幾種情況。

1.工程概況。本工程選址于學校主校區內西南角，東鄰12號教學樓，北與14號教學樓相望，周邊交通便利，道路暢通。具體工程項目數據見表1。

2.施工進度4D模擬。在傳統的施工管理中，施工方的管理都是建立在二維圖紙與施工經驗上的，簡單的圖紙與技術交底往往不能夠完全避免大量二維數據里的矛盾沖突。因此，如果直接建立三維模型，在BIM平臺上進行碰撞檢測，就能夠直接規避各專業間的沖突。通過數據傳輸，施工方就能夠直接獲取的是低錯誤的模型數據，很大程度上減少了不必要的變更，減少施工過程中因圖紙問題出現的返工，提高了施工效率。

本案是以建筑的3D模型為基礎，在BIM技術平臺上進行施工進度的4D模擬。在獲取模型數據后，對數據進行整理、分析，結合實際施工方案，對工程項目進行實際進度模擬。本建筑工程為中軸對稱，建筑體量由于東西向跨度較大，筆者將其劃分為了三個施工段，進行流水施工模擬（圖1）。

基于BIM的施工進度計劃模擬，能夠精確定位到項目實施過程的某一個時間點上，管理者可讀取在這一時間點上的施工進度，了解進度計劃的實際執行情況，對比分析實際與計劃的偏差，實時糾偏，及時對施工計劃做出必要的針對性調整。基于BIM技術，整個施工過程能夠以動畫的形式被呈現出來，施工工序、過程的可視化更有效地指導施工人員，使其不僅僅提高了施工管理的效率，同時也讓施工過程變得更透明化，讓工程各參與方隨時了解工程信息。

3.施工場地模擬。施工場地的合理布置也是施工現場管理的必要條件。材料、設備進出場，以及相關數量信息在施工現場也是每天都在發生變化。就本項目而言，施工現場場地有限，合理的場地布置極為重要。在BIM技術下，通過建立起三維的場地模型，能夠對施工現場的堆場、設備、材料等信息進行統計，避免出現建筑材料、設備胡亂堆放等現象，同時施工技術人員能夠將場地模型與施工進度進行對接，實現施工現場的實時動態管控（圖2）。

4.施工成本、質量與安全管理。就施工方而言，商務部門可直接將模型導入算量軟件，獲取大量精確的數據信息，有效地控制施工成本。對不同時段的實際工程量以及材料消耗量能夠實時進行數據分析，保證工程項目的收益。此外，施工方可以在施工過程中在BIM平臺上及時錄入構件安全數據以及相關的質檢信息，方便自檢，同時提高監理方的工作效率。

三、結語

因為BIM提供項目參與方三維的信息共享平臺，實現了建筑項目全壽命周期的信息構建，在建筑業的廣泛應用已經成為發展的趨勢。項目市場環境的變化，采購模式的不同，在BIM應用實踐過程中，均可實現統籌管理，指導施工、支持后期運營管理，實現項目全壽命期綜合應用[2]。筆者對某人文實驗實訓中心進行了簡單的BIM技術應用，通過實踐，了解到BIM技術的可視化、模擬化、數據化、精確化、動態化、共享化、智能化等優勢特點，相對傳統施工管理而言，其能夠大大提高原有的施工效率。筆者相信隨著BIM技術的應用的逐步標準與規范，建筑行業的建造難題將越來越少。

參考文獻：

[1]王愛娟.基于BIM的建設項目進度風險分析模型研究[D].哈爾濱工業大學，2012

[2]何清華，等.BIM在國內外應用的現狀及障礙研究[J].工程管理學報，2012，（02）.