BIM技術在建筑施工中的應用研究

朱希

摘要：隨著社會經濟與科學技術的不斷發(fā)展，建筑工程施工大量使用先進技術，其中使用最為廣泛為BIM技術。BIM技術的有效利用，可以實現(xiàn)對施工成本有效控制，同時提高施工管理效率與質量。但是目前施工企業(yè)在實際應用中還存在一定問題，如施工企業(yè)對BIM技術的認識不充分、對BIM技術沒有較強的深度和廣度等?；诖?，本文詳細的分析了BIM技術在建筑施工中應用以及存在的問題，并提出了有效的解決措施。

關鍵詞：BIM技術;建筑施工;施工應用

Abstract： With the continuous development of social economy and science and technology， a large number of advanced technologies are used in construction engineering， among which BIM technology is the most widely used. The effective use of BIM technology can achieve effective control of construction costs while improving the efficiency and quality of construction management. However， there are still some problems in the actual application of construction companies， such as the lack of understanding of BIM technology by construction companies， and the lack of strong depth and breadth of BIM technology. Based on this， this paper analyzes the application of BIM technology in building construction and the existing problems in detail， and proposes effective solutions.

0? 引言

隨著中國社會經濟的不斷發(fā)展，中國的建筑業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展，建筑物不管是在規(guī)模上還是在質量上都得到了大力的發(fā)展與提高，高新技術的應用給建筑施工帶來較大的技術支持。利用計算機的計算能力準確的對建筑工程進行建模，從而使設計師、建造師更方便更快速的找到存在的問題，并及時解決。進而降低建筑工程項目的施工成本，提高的施工質量以及經濟效益。但是在施工企業(yè)對BIM技術應用的時候還存在一定的問題，因此當前施工企業(yè)在建筑施工中如何使BIM技術，是一個急需解決的問題。

1? BIM技術綜述

1975年喬治亞理工大學的教授查克·伊士曼首次提出了BIM的理論，至今已被使用。BIM技術在許多國家得到了廣泛的應用，取得了良好的效果，但BIM技術在我國應用的時間相對較短，尚處在發(fā)展階段，是一種新型的技術。隨著在建筑行業(yè)中對BIM技術的廣泛使用，有效的提高了建筑施工的質量與效率，并且有效的協(xié)調了施工技術與施工各方的關系，從而對建筑施工進行更好的管理。BIM技術具有很大的優(yōu)勢。首先，利用BIM技術構建建筑工程的三維模型，從而使得設計人員以及施工人員可以更直觀的看到施工流程，具有較強的可操作性。這樣在建筑具體的施工中，施工人員可以降低施工圖紙不合理導致施工進度減緩等問題的發(fā)生概率。其次，利用BIM技術可以對相關數(shù)據信息進行更好的收集與整理，這樣使得建筑工程中的數(shù)據更加完善，不僅有效減輕相關工作人員對數(shù)據處理的工作壓力，還提高數(shù)據完整性。最后，利用BIM技術可以有效協(xié)調工作人員與各專業(yè)技術之間的關系，減少兩者之間的摩擦，使得建筑施工順利有效的開展，同時還優(yōu)化施工設計方案，使得施工的可操作性性進一步提高。

2? BIM技術在建筑施工中的應用

2.1 三維渲染

BIM技術在建筑施工中的應用主要是對建筑模型進行構建，也就是三維渲染。通過三維渲染，可以使建筑工程的效果更直觀的展現(xiàn)在人們的眼前，從而使得傳統(tǒng)平面圖紙設計變得更加逼真，設計師可以更直觀的看到施工現(xiàn)場的具體情況，然后制定合理的施工方案，減少了時間浪費;還可以與其他的施工方案進行對比，從而將最適合的施工方案選出來。

2.2 三維碰撞檢查

以往的平面圖紙中，將水暖電以及結構等專業(yè)的圖紙集中起來以后，由工程總設計師進行檢查，發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的問題并解決，這樣不僅耗費設計師較多的時間和精力，還嚴重影響工程進度。BIM技術已經廣泛使用在三維渲染中，國內外部分軟件可以實現(xiàn)。例如，在NavisWorks軟件的設計階段，魯班軟件在構建階段可以完成BIM技術在3D碰撞檢測中的應用[1]。在這些軟件中，BIM技術應用的都是工程竣工前，工程師可以對工程設備、管道和土建工程進行檢查，這樣不僅可以將工程中存在的軟硬碰撞問題消除，使工程的設計更加優(yōu)化，降低工程施工中出現(xiàn)問題和返工的可能性，而且也能有效地優(yōu)化管線布置和間隙。

2.2.1 算量技術

BIM技術中的組件信息是可操作的信息。利用這些信息，計算機可以自動識別模型中的各種構造，然后根據嵌入在模型中的物理和幾何信息計算各種構件的數(shù)量。平面圖可以轉換成BIM模型，可以獲得建筑所需材料的名稱、規(guī)格、數(shù)量以及尺寸等信息，并且這些信息和設計中的信息保持一致。如果工程需要變更，那么就會在工程相關材料明細表中自動反映，從而工程師所用的信息也會發(fā)生變化。

2.2.2 虛擬建造

虛擬建造是實現(xiàn)設計概念的一種有效途徑，主要是通過對虛擬顯示技術在可視化方面的巨大優(yōu)勢和交互工程的利用，對建筑結構、環(huán)境功能和外觀構造進行交互建模與分析。這需要虛擬建模來反映物理原型的外觀、機械性能和空間關系。使用者可以通過三維建模從不同的角度和比例查看實際建筑物的功能進行確定性判斷。通過BIM技術將建筑模型搭建，從而對施工方法進行試驗、施工過程進行模擬，先試后建，提前解決施工中可能出現(xiàn)的問題，優(yōu)化施工方案，對不同的施工方案進行對比和分析，完成虛擬建模施工的周期管理。

2.2.3 4D施工模擬

在工程整體施工中，最重要的就是對施工進度的控制，影響施工進度的因素有很多，如施工設備、施工材料、天氣變化、施工方案、進度和技術力量等。但是在實際的施工過程中，施工進度通常與施工進度計劃存在偏差，并且隨著施工的進展，會加大與施工進度計劃的差距。如果對這些現(xiàn)象沒有及時的進行調整和處理，那么會嚴重的影響工程的安全質量[2]。利用BIM技術可以完成4D施工模擬，將建筑現(xiàn)象的三維模型與施工進度結合，和施工資源與場地布置信息集中起來，將時間作為緯度，對建筑物的施工進行4D模擬。總承包與施工分包之間的施工界面、施工順序可以直觀展現(xiàn)，有利于協(xié)調與管理，以及將4D施工模擬與施工方案結合起來，可以更加科學合理的對機械設備排班、材料進場以及施工人員進行安排。

2.2.4 精細施工中的應用

對于一些創(chuàng)優(yōu)項目，在項目策劃期間采用BIM技術對創(chuàng)優(yōu)效果進行預覽，如：總平面布置是否合理，對不合理或可以優(yōu)化的要素進行調整;外架效果預覽，通過效果，及時調整外架單元布置;對安裝管線與土建結構的位置進行預覽，了解管線與結構的施工情況及出現(xiàn)的問題，提前做好預防和處理工作，避免返工;通過3D效果，可以讓生澀難懂的技術交底變的更直觀，更具有可以操作性。

3? 施工企業(yè)在BIM技術應用中存在問題

3.1 施工企業(yè)對BIM技術的認識不充分

BIM技術設計的范圍比較廣，所以施工企業(yè)相關的工作人員在對其應用的時候很難有準確的把握，同時還有部分軟件廠家的誤導，導致大部分施工企業(yè)對BIM技術沒有正確充分的認識。有的施工企業(yè)認為只要利用BIM技術對建筑工程完成了三維建模就是發(fā)揮了BIM技術的作用;還有的施工企業(yè)認為對某個BIM應用軟件進行了應用就是的有效的使用的BIM技術。以上應用只是對BIM技術應用的前提，并不是真正的應用，因此，施工企業(yè)如果不能正確認識BIM技術，那么很難將BIM技術的作用發(fā)揮出來。

3.2 施工企業(yè)對BIM技術沒有較強的深度和廣度

從目前我國建筑施工對BIM技術的應用情況來看，還一直在隨著國外的步伐，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因有很多方面，一方面我國沒有深入研究建筑行業(yè)中BIM技術的應用;另一方面BIM技術的應用軟件在我國建筑行業(yè)中不適應。西方國家BIM應用軟件很多種，但是由于我國規(guī)范的原因所以在國內不能有效使用。

4? 企業(yè)如何有效的對BIM技術進行應用

4.1 政府與行業(yè)協(xié)會要加強對BIM技術的指導并身體力行

因為BIM技術涉及的范圍比較廣，所以在應用的過程中，想要將效果充分的發(fā)揮出來政府與協(xié)會就必須要加強對BIM技術的指導與協(xié)調。具體工作有：應用指南、指導意見等，使得企業(yè)加強對BIM技術的正確認識。我們可以借鑒國外的例子，如美國聯(lián)事務管理局規(guī)定從而2007年開始政府的大型工程都必須要使用BIM技術，同時也制定一系列的應用指南，從而更好地推動BIM技術在建筑行業(yè)的使用。

4.2 施工企業(yè)應和軟件企業(yè)、研究單位加大聯(lián)合力度，對BIM技術進行創(chuàng)新

目前BIM技術在我國建筑行業(yè)的應用還處于發(fā)展階段，所以在使用的過程中還有許多技術可以進行創(chuàng)新。施工企業(yè)想要利用BIM技術提高自身的競爭實力，就必須要加大與軟件企業(yè)、研究單位的聯(lián)合力度，對BIM應用技術進行創(chuàng)新，從而獲取更多的效益。當前，技術創(chuàng)新主要是對BIM應用技術的集成，就是建立一次模型盡量在多場景中使用，通過對BIM應用技術的集成，有效的提高施工企業(yè)在施工技術、施工管理等方面的水平。

4.3 目前大部分項目利用BIM技術未提供應用深度要求和系統(tǒng)使用BIM技術

目前國內較多的項目，業(yè)主要求使用BIM技術，但對各參與單位使用BIM技術的應用深度和流程未作明確要求和指導，無法利用BIM技術進行溝通和解決工作上的實際問題。BIM技術的推廣，政府、業(yè)主應起主導作用，在項目招標文件上應要求，設計單位提供二維圖的同時，還需要提供一份BIM模型，一起作為施工依據，在設計階段、施工階段、驗收階段和運營使用階段，均需借助BIM技術;同時，在各參與方的人員資質上，必須配備BIM專業(yè)人員進行現(xiàn)場管理;BIM模型和BIM模型導出的各類經濟指標作為項目竣工驗收的必備文件資料;各項變更、簽證、計量均采用BIM模型加書面說明的形式進行確認。綜上所述，由政府推廣的BIM技術變成項目必須使用的一項新技術。

5? 總結與展望

目前我國建筑行業(yè)還處在對BIM技術應用的發(fā)展階段，根據這種情況以及我國社會經濟的發(fā)展情況來看，BIM技術在我國建筑行業(yè)有較為廣闊的發(fā)展空間，同時也會成為我國建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。施工企業(yè)在建筑技術不斷發(fā)展的過程中要不斷的研究BIM技術，將BIM技術在建筑行業(yè)中的價值充分的發(fā)揮出來，從而推動我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]譚國威，王東輝.BIM技術在建筑工程綠色施工中的應用[J].企業(yè)文化（下旬刊），2018（3）：223.

[2]宋昕禹.基于BIM技術的綠色建筑施工技術應用[J].工程建設與設計，2018（7）：182-184.

[3]岳偉，洪毅，金波.BIM技術發(fā)展與裝配式建筑應用分析[J].工程建設與設計，2018（S1）：32-33.

[4]郭曉波，邱小秦，李開元.BIM在施工進度管理中的應用[J].建材與裝飾，2018（26）：138-139.