BIM技術在施工過程管理中的應用研究

李巖 李明 劉平

【摘? 要】近年來建筑技術發展迅速，以BIM技術為代表的信息技術已經深入建筑行業的方方面面，其在建筑行業內的推廣和應用已成為一種產業趨勢，信息技術在建筑業的應用也愈來愈多。BIM技術的應用為建筑項目的管理，尤其是施工過程管理提供了更加有效的手段。如何在實際工程中應用BIM技術，并實顯BIM技術的相應價值成為當下的研究熱點。本文基于BIM技術的施工過程管理應用展開論述，著重分析了BIM技術在施工過程管理各個環節的應用，并得出結論，為其應用提供參考借鑒技術。

【關鍵詞】施工過程管理;Revit

引言

隨著建筑業技術的革新以及國家的大力推廣，BIM 技術在中國迎來了發展的黃金時期，在項目管理實施中，通過 BIM 技術解決了項目施工的許多實質性問題，BIM 技術的發展也將是建筑業未來發展的重要方向，在市場經濟的發展中具有良好的潛力。目前建筑工程產業的信息大多依賴二維圖文資料溝通，期間極易產生成本增加、延宕工期、產生爭議等問題。而基于信息化技術發展而來的BIM技術，因其在施工模擬、成本控制等方面突出的優勢而備受工程管理人員的重視，時至今日，BIM 技術已然成為施工管理中的一項關鍵技術，在施工過程中具有不可忽視的重要作用。因此，如何基于BIM技術進行更好的施工過程管理，是目前國內建筑行業亟待完善的關鍵技術和研究內容。

1.BIM技術的形成與發展

1.1 BIM的概念

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是以信息化技術為基礎，集成工程項目各專業信息，在建筑全生命周期或某個階段中，應用三維或多維信息技術，進行系統設計、協同施工、虛擬建造、工程量計算、造價管理、設施運行的技術和管理手段。由于BIM技術對施工管理所起到的巨大作用，因此施工管理人員也將BIM的概念重新定義為Building Information Management（管理），進一步拓展了BIM技術在工程管理領域的內含。應用BIM信息技術不僅僅帶來了技術上的進步，而且也會影響生產組織模式和管理方式的變革，可以消除導致工期拖延和造價浪費的設計隱患，提高項目精細化管理水平，從而大幅提升項目效益。

1.2 BIM技術的發展

美國于 20 世紀 70 年代提出該技術， BIM技術在我國雖然起步比較晚，整個市場還未成熟，但隨著工業化2.0時代向工業化3.0時代的發展，乃至工業化3.0時代向工業化4.0時代的發展，信息化技術已然成為了建筑業發展的領導力量，這也為BIM技術的發展帶來了全新的契機，BIM技術的發展愈發快速，市場對BIM的認知和認可度越來越高，更多的應用價值被挖掘出來。目前已經形成了一套完整產業鏈，在整個建筑界中，BIM技術逐漸體現其優勢。

根據DodgeData & Analytics機構2015年發布的《中國BIM應用價值研究報告》，基于2014年350家BIM相關企業的調研結果顯示：逾半數（52%）施工企業預測，未來兩年內將在30%以上的項目中應用BIM。考慮到調研基數中多是已經應用了BIM技術的企業，保守估計2022年全國所有新開工項目的BIM應用率為15%。目前在國內已有華潤、萬達、萬科、龍湖、中信等品牌開發商已先后嘗試在項目中運用BIM設計，設計單位和建設單位也已開始普遍采用BIM技術。

2.BIM技術在施工過程管理中的應用

2.1算量（鋼筋/土建）

BIM技術具有對象化及參數化的特性，可以在3D可視化環境中正確的建立建筑主要結構構件的外型尺寸并且進行配筋設計，即使發生設計變更，也可以快速地自動更新鋼筋的配置并重新計算鋼筋量，減少變更設計帶來的額外工作量。目前國內鋼筋算量軟件主要為廣聯達鋼筋算量以及晨曦BIM鋼筋算量插件，廣聯達算量軟件優點主要集中于獨立自主的平臺，依托于自身完整的軟件生態鏈，進行高效的算量工作。而晨曦BIM鋼筋算量插件的優勢在于其結合我國鋼筋算量圖集與規范，更加貼近我國國情。

2.2施工組織設計

施工組織設計是用來指導施工項目全過程各項活動的技術、經濟和組織的綜合性文件，是施工技術與施工項目管理有機結合的產物，它能保證工程開工后施工活動有序、高效、科學、合理地進行。通過BIM技術的三維虛擬碰撞檢測，可以快速預見問題，于源頭處解決問題，有利于項目實施風險的全面控制。另外，統一的BIM數據庫系統可以在施工過程更好的進行信息協作與共享，施工組織設計及專項施工方案中詳細闡述了質量方面施工工藝的流程和成品保護，能夠讓BIM的建模者對施工現場的質量更好地了解，從而讓BIM指導施工。

2.3模板腳手架設計

施工模板支架設計，是建筑施工方案的重點之一。BIM軟件Solidworks在模板腳手架系統里面，通過將底座、鋼管、連接件、頂托、模板等組成構件分散成零件的形式，簡化了構件設計，在“模板體系設計”中配置各類參數，再進行模板拼模、模板支架以及外腳手架設計。Solidworks不僅在傳統模板腳手架工程設計中有著優勢，而且在Revit未涉及的異形模板體系的設計上，也有著明顯的優勢。

2.4成本管理

BIM可以利用結構化數據的優勢間接產生數據，即將你已有的設計數據通過結構數據的特征對應到他們的已有數據上，并進行相應計算從而進一步得到你想要的信息，將獲得的參數結合三維模型導入進度計劃以及清單，完成了建筑項目的BIM5D施工模擬。從中得到了每個施工節點以及每個施工段的清單量及預算成本，以及現場實際產生的成本，三者進行實時對比找出實際進度過程中產生的問題并及時解決，為企業節約了成本，增加了收益。

2.5進度管理

進度管理一直是項目在施工階段尤為重要的一個環節。BIM技術具有可視性強的特點，項目現場管理人員均配備BIM5D手機客戶端，通過每日上傳進度詳情，與施工進度計劃及時進行對比，找出問題原因及分析相關影響。通過BIM技術所建立的模型與傳統模型最大的區別在于對建筑內部的表現力及描述詳細度，基于BIM技術下的高度仿真的三維模型，可以改變二維模式下進度管理基本是靠圖紙與表格的現狀，使項目參與各方可以通過任何視角對建筑內部及細部進行核查，高效直觀地分析和解決現場上傳的各項信息，以保證項目各業務的高效運行。

2.6質量控制

通過BIM技術的應用，能夠改善二維設計質量參差不齊的問題。通過BIM設計的模板進行自己校對，能夠審查控制數據的整體性和一致性。同時，BIM技術也可以將設計方與施工方的工作進行對接，在設計階段就由設計方和施工顧問共同制定管線綜合原則，為設計一次管線綜合提供依據，同時為施工的二次管線綜合提供基礎。通過采用協調一致的BIM建模方法，可以利用碰撞檢測技術提前發現管線綜合設計中的碰撞節點，最大限度提高管線綜合的設計質量以及設計效率。

CAD技術的普及使建筑師和工程師們擺脫了傳統的手工繪圖、設計和計算。可以說是工程設計領域的第一次數字化革命。現在，建筑信息模型（BIM）的出現將導致工程建設領域的第二次數字化革命。BIM 技術在建設項目管理中，能夠有效的建立建設項目的數字化模型，實現信息化項目管理，降低建設項目管理的難度，提高項目工作效率，從而降低了項目實施的成本并方便了后期運維的實施，使得建設企業不斷向高效方向迅速發展。

參考文獻

[1] 劉玉濤. 建筑施工企業BIM經典案例分析[M]. 浙江工商大學出版社，2016.

本文為教育部產學研項目：基于BIM的工程項目管理課程建設（201802331011）;基于BIM的實踐基地建設（201802132035）。