BIM 技術在建筑施工中的應用研究

徐佳月

（合肥金瑞建筑裝飾工程有限公司，安徽 合肥 230001）

引言：近幾年來，隨著我國經濟實力的不斷提高和相關科技的不斷進步，建筑業也取得了一定的成績。由于建筑技術的不斷積極應用，越來越多的先進技術和新的設計理念已經成為了建筑業的熱門的選擇。BIM 技術的一系列開發與應用，BIM 技術對建筑行業的帶來了巨大的幫助，直接體現出的就是經濟效益的提高，同時，建筑企業也進入新的發展領域。在這樣的大背景下我們更需要對BIM 技術進行全面深入的正確認知，對于如何將BIM 技術正確的使用在建筑施工的過程中，需要相關的施工人員和設計單位更加全面性和深入性對其考慮及運用。

一、BIM 技術概述

BIM(building information model)這是建筑信息模型的簡稱。以建筑工程信息為基礎的三維建筑模型。BIM 不僅是一種通用的軟件，而且不僅僅局限于建造的模型。BIM 是建設項目的整個生命周期當中的一系列信息的集合。其有別于傳統的工作模式和協同管理模式。它是一場有關技術的革命，將傳統的粗放建筑轉變為精細、高效、統一的建筑業。20 世紀的建筑業，繼手工繪圖和 CAD 技術后，這場技術革命又一次重現了[1]。BIM技術的提出開始于20 世紀末的美國。近幾年以來，BIM 在歐洲、美國和日本迅速地發展起來。根據相關的統計，在美國300 多家建筑企業當中，80%以上都會采用 BIM 技術，歐美的很多國家也制定了 BIM 技術的國家實施標準。我國的 BIM 技術的相關應用還處于起步的這一階段，施工的各個企業應用BIM 不足10%。而在“十一五”國家科技支撐計劃的重點項目“現代建筑設計與施工關鍵技術研究”當中，明確地提出了要深入的研究 BIM技術，根據國際標準和中國國情來看，將 BIM 納入“十二五”信息化的發展重點當中，建設數字城市是科技發展的總體目標，積極的發展 BIM 技術是這一目標的必然選擇，積極發展 BIM 技術是能夠完成這一目標的必由之路[2]。

二、BIM 技術在建筑施工中應用的主要功能

（一）三維渲染

BIM 技術主要是通過建模來進行相關的施工問題。常見的特性是三維繪制。利用這一功能，可以使建筑模型能夠達到比較逼真的視覺方面的效果，而且建筑工程的施工圖也能以三維圖像的形式來進行顯示。設計者可以對這些場地的相關布置進行一系列的檢查，合理地制定一系列的施工方案。并可以對不同的施工方案進行比較，選擇最優的施工方案。建模之后還可以進行三維繪制，提高 BIM 建模的相對準確性，最終提高施工方案的中標概率[3]。

（二）快速算量功能

在建立BIM 數據信息庫時，我們經常采用的就是6D 數據信息庫的模型進行建立的快速計算模型，在這一數據庫模型下可以提高建設項目預算的相對準確性，與此同時，對施工單位進行項目建設時也提高了工作效率，施工單位運用BIM的模型，幫助其科學有效的調控施工進度，除此之外，還可以對施工的投入進行合理的把控。在施工管理的過程當中，數據與信息的整合是一項非常困難的工作。BIM 模型的相對應用能夠使施工管理更加精細化，既能夠降低資源的消耗問題，又能夠提高資源的利用率問題。BIM 技術非常的具有直觀性。你只要輸入這些施工的數據，才能夠使施工人員及時的發現在施工的過程當中存在的一系列問題，對施工過程當中出現的問題能夠及時地采取調整措施。

三、施工企業BIM 應用中存在的主要問題

首先，要加強對信息化建設的認識和意識。施工企業信息化建設是國家建筑業信息化的基礎之一，也是企業管理轉型升級的重點工作，是企業管理的新生事物。但是，在實際的工作當中，企業決策層、管理層、運營層人員的普遍認識并不足，意識相對淡薄，缺乏相對積極性。第二，信息化建設的相關資金投入不足。當前施工企業的硬件、軟件等信息化建設都需要大量的資金投入。尤其在建設的初期階段，企業需要大量的資金投入。要想發揮企業信息化的相關作用，就必須進行機房改造、硬件升級、軟件開發、采購等。但是，建筑企業是屬于低利潤的行業，其產值和資產利潤率都遠低于其他的行業。很難為信息建設和維護籌集大量的資金[4]。第三，專業技術人員的人數較少，素質的偏低；建筑企業的內部，計算機應用與管理的專業屬于少數民族的企業，人員少，開發能力又弱。尤其是缺乏既懂計算機技術又懂施工技術的復合型人才，這樣很難滿足企業信息化建設的相關需要。第四是政府和行業主管部門的政策支持并不足。迄今為止來看，對于建筑企業的信息化建設，政府和行業的主管部門只提出了相關要求，并沒有政策的支持，所有的資金投入(包括硬件升級、軟件開發、系統維護)都是企業自己籌措的，這同樣也嚴重地打擊了企業進行信息化建設的相對積極性。另外，政府和工業當局還沒有就軟件的開發和標準制定采取任何的行動。開發易用、兼容性強、運行穩定的信息軟件是企業需要解決的難點。

四、BIM 技術的應用優勢

（一）可視化優勢

一般而言，在傳統的建筑施工工藝當中，相關的設計者和施工人員只能夠依靠相關的圖紙來完成相應的施工工作，導致工人在施工的過程當中對圖紙的信息產生一系列的誤解，因此，工程的后期必須要進行一系列的修改。另外，由于二維繪圖不能夠全面、清晰地記錄有關的建筑信息，而且繪圖的設計也極其復雜，二維繪圖并不完整，在施工的過程當中也會產生一些錯誤。而在 BIM 技術的相關應用當中，相關的施工人員可以根據三維的數字模型，更好地理解設計師的設計意圖，并在設計者和建造者之間有良好的記憶配合與相關溝通，能夠有效地解決平面圖當中的一些缺陷，減少施工的誤差[5]。

（二）協調一致性優勢

而在傳統模式的施工過程當中，投資者、建筑設計師、施工承包商、施工管理人員等施工隊伍之間的信息溝通與傳統存在著一定的缺陷。即便在信息的傳遞過程當中，由于各種原因也會出現信息的丟失和差錯，嚴重地影響到了建設的實際效益，也給建設單位造成了嚴重的經濟方面的損失。但是，在 BIM 技術的支持和管理之下，施工的團隊之間可以實現全面、真實的在線信息共享。該系統有效地解決了部門之間的溝通問題和傳統信息的問題，促進了部門之間協調工作的有效形成。

（三）成本管理優勢

BIM 技術在工程造價管理當中也具有相當大的優勢，主要體現在了建筑材料管理和企業成本管理這兩方面。BIM 技術從建筑材料管理的一些角度出發，能夠準確地計算出工程所需要的材料問題，為建設單位在前期的投資成本估算當中提供一定的數據方面的支持。另外，BIM 技術還能夠幫助施工單位準確地進行材料采購量的統計管理，避免這些物資超過預算的采購； BIM 技術能夠從運營成本的角度對項目的某一個環節或階段的成本進行相關的分析和處理，及時的發現材料使用偏差的一些原因，能夠有效地幫助各個施工單位優化施工的方案，從而實現成本控制和管理的目標[6]。

五、BIM 技術在建筑工程施工中的應用要點

（一）BIM 在施工中的模擬

利用 BIM 模型，可以對施工的具體方案進行相關的論證，篩選出一些最佳的設計方案，這樣可以提高施工效果，縮短施工的工期，減少由于工程的變更而造成的一系列不必要的損失。運用動態的三維模型，結合施工的進度計劃模擬施工的現場及施工的過程，及時的發現現場與空間的相對沖突，及時的發現人員和設備的安全問題，重新優化施工的方案。BIM 模型可以存儲項目所使用的各種資源的相關信息、人員、材料、設備等信息，以及同一項目當中的各種信息問題。兩方都可以使用相同的模式，并對資源能夠進行有效的管理。

（二）BIM 在施工中的協同管理

利用 BIM 技術，可以在建筑施工管理的過程當中，對工程項目當中的各個環節進行早期的預測，預防和控制可能發生的一系列的突發事件。在常規的施工過程當中，比較難處理的就是各種管道、模板、電線和管道的連接問題。施工一般會分為不同的類型。每一個鏈接是獨立工作的，無法進行有效的組合。這要花費很長的時間，精神和精力去完成。這樣，就會產生巨大的人力、物力、財力，采用這種施工的方法，不僅耗時費時，而且還會造成經濟方面的損失，使施工難以精細、準確、簡化。但是，與此相對應的是南昌市政管理中心工程將 BIM 技術應用于施工管理方面。采用BIM模型進行提前施工，在施工項目的施工過程當中，各種管道、模板、電線、管模相互連接，呈現更加直觀立體。工程建設的各個環節也都變得更加簡單、方便、清晰、可預測，能夠預測可能出現的一系列問題，防止突發事件的發生，并能夠做到及時的解決。

（三）BIM 技術在數據系統中的應用

BIM 技術實際上是一種基于數據信息處理的相關技術。它主要是用于建筑工程方面的數據系統。對相關的數據進行一系列的處理、分析和存儲是其最主要的工作。另外，相關的技術人員還可以利用 BIM 技術來輸入各種數據，結合設計建筑物的相關特點來模擬各種數據，進行數據的轉換，通過相關計算，在實際的施工設計、施工管理等各個環節來實現程序化的處理和數據的處理，對這些數據進行相關的分類管理、存儲和其他的處理。

（四）BIM 技術在施工項目中的造價管理上的應用

建設項目的關鍵就是成本的管理。好的工程造價管理能夠有效地控制施工的成本問題，促進建設工程能夠有序地進行，對企業和社會的經濟發展也有著一定的積極作用。BIM 技術在建設項目當中的成本管理主要體現在建設投資的預算、施工環節的資金管理、施工結算的資金管理等各個方面，通過相應的數據分析，在建設投資的過程當中，使投資者能夠直觀地感受到項目的潛在價值和項目當中的潛在風險，從而能夠有效地避免投資者在投資環節當中的判斷失誤；此外，在施工的過程當中，通過對相關材料數據的預算處理問題，根據數據的最終結果，將成本控制在一定的范圍之內，有效地控制資金的流動問題，防止在施工的環節出現成本的超支、資金流向不明的一系列現象；在項目竣工結算的這一方面，通過 BIM 技術對整個項目進行相關綜合的數據分析，有效地檢測到項目當中是否存在一些不合理的資金流動的一些情況，或者建設項目是否具有不符合相關要求的情況，有效的規避項目建設過程當中存在的各種風險的問題。

結束語：在施工的過程當中，利用 BIM 技術建立三維參數模型，充分發揮 BIM的空間測量的相關功能，控制施工的進度。BIM 模型能夠及時地發現施工過程當中出現的一系列問題，為了工程施工的驗收提供方便實用的一些驗收的依據，有效地控制異形構件進場的相關質量問題，提高了施工管理的相關效率，大大地節約了施工的成本，為施工的企業尋求更大的利潤空間。