BIM 技術在工程項目建設全過程中的應用

閆聞潔 王培竹

（沈陽職業技術學院，遼寧 沈陽 110042）

一、引言

國內建筑業總產值一直呈正增長態勢，其占國內生產總值的比重也基本呈正相關。施工過程即是建筑工程的重要環節，也是決定建筑最終效果的決定因素。所以我國十分重視建筑工程施工管理?，F階段，我國建筑工程的整個施工過程實行監理制度，以確保施工質量符合國家標準。雖然按照工程規定，在交付前需要對建筑工程項目經過多次審查，但最終的施工質量并不令人滿意，最關鍵的原因仍然是在施工階段缺乏監督和規范不足。

二、BIM 技術特性

（1）可視化。在傳統建筑行業中，施工人員在獲取施工圖紙后，通常都是依靠想象來形成建筑模型，雖然對于部分簡單的建筑模型，采用這種方式也未嘗不可，但隨著建筑行業的不斷發展，各種新型獨特的建筑物層出不窮，如果單純依賴原始施工技術，顯然不合時宜。因此，上述方法無法滿足時代發展的要求，亟待在基于原有基礎上實現立體化、直觀化呈現，尤其是借助BIM 技術在建筑行業中的合理運用，可以構建整個工程三維模型，并利用計算機全面展現，讓施工人員直觀了解實物，加強與相關工作人員的交流溝通，縮短施工周期，達到節約成本的目的。（2）模擬性。在建設工程中運用BIM 技術，可以實現對實際物體的模擬，依托直觀化的4D 管理系統，模擬操作工程進度、工程造價、安全管理以及三維畫面模擬等各個環節，以更好地達到科學施工管理的目的。（3）協調性。在建設工程后期運用BIM 技術，能充分發揮其協調性作用，即充分利用BIM 技術全面協調施工單位、管理單位的工期，規避因缺乏有效溝通所引發的各類問題。在建設工程施工中合理使用BIM 技術，則能有效規避碰撞問題，充分發揮其協調性優勢，改變傳統建設工程施工問題，防止因溝通不善所出現的碰撞問題。

三、BIM 技術在工程項目建設中的應用意義

新時代背景下建筑行業迎來了新的挑戰，同時也迎來了新的發展機遇。在建筑行業的生產活動中，傳統的建設工程施工隊伍專業性不高，隊伍中人員文化水平參差不齊，這樣就難以保證施工作業的規范性、嚴謹性。另外，以往的建設工程中所采用的管理模式較為粗放，這種粗放的管理模式很難適應當前的市場發展形勢，目前建筑行業市場環境競爭激烈，如果建筑企業不能提高自身管理水平，轉變管理模式，引入先進的相關技術，就會讓建筑企業難以穩定發展，不能提高企業的核心競爭力。而 BIM 技術在建筑行業中的應用，可以幫助其改進以往的管理模式，調整建設工程的發展走向，進而為施工單位提供重要的技術支持，在 BIM 技術建立的管理系統下開展施工管理工作，也能明顯減少人力資源的投入，這讓施工管理工作的效率得到有效提升，從而獲得更好的工程效果。BIM 技術在建設工程施工管理中的應用，能讓建筑企業的市場競爭力得到提高，這樣就能帶動整個行業的發展，讓建筑行業獲得更大的發展機遇。為此，建筑行業建設工程的施工管理必須關注 BIM 技術的應用研究，確保BIM 技術的良好應用效果，才能發揮 BIM 技術的自身價值。

四、BIM 技術在工程項目建設全過程中的應用

（一）決策階段

隨著建筑工程建設規模的逐步擴大，施工管理工作面臨的要求也越來越高，無論是施工環境、還是氣候條件以及地形地勢等環境因素，均會對工程項目施工決策的制定產生重要影響。由此可見，要確保工程項目施工與管理決策的科學性與合理性，一方面需要建立在科學理論的正確指導上，另一方面則需在準備階段做好實地調查與研究分析等工作，最大程度上保證決策得以有效落實。在工程項目決策制定規劃中，地形模擬法是一種常見的技術方法，其主要通過具體的信息數據分析項目建設施工的可行性。但觀察其實際應用情況可以發現，其往往需要消耗較多的人力資源與物力資源。如若缺乏先進技術的有效支撐，則需要投入大量的人力，通過實地調查與勘測，獲取項目施工所在地的地質、水文等地理信息。以BIM 技術為基礎的項目決策可以精準計算、模擬出工程項目施工的現場環境，并準確分析建筑物的形狀與結構，這樣設計人員便可以結合具體情況改進現有問題，提高項目決策的實用性與科學性。

（二）設計階段

BIM 模型中包含了大量信息，通常會用來管理新產品的開發，在現階段建設行業中也逐漸得到了應用。在建設工程設計階段應用 BIM 技術，可以顯著提升建設工程設計質量，對施工工期予以有效控制，從而合理控制工程造價。BIM 技術在實際應用過程中，首先，將抽象的 2D 圖像轉化為直觀的 3D 圖像，從而便于工程施工人員對工程設計予以了解和掌握；其次，針對不同系統、要素等可以利用 BIM 技術進行整合，之后共同展現到 3D 環境中，從而及時發現并解決一些潛在問題，可以對設計質量予以有效保證；最后，BIM 技術具有較強的協同性特點，可以對設計結果予以進一步優化。

（三）施工階段

在項目的施工階段，通過應用BIM 平臺實現施工全過程的管理，實現精細化管理，形成數字化施工檔案，可以在保證安全、環保的前提下做到投資節約、質量可靠、進度可控等建設實施節點，提高項目建設水平。施工總包根據整體BIM 實施策略標準，認真貫徹執行項目建設要求，利用BIM 技術實現施工全過程的全方位管理，組織人員完成建設項目的施工進度計劃、建設質量等必要目標。施工總包需建立施工深化模型，應在項目開工前接收設計信息模型，并基于設計信息模型創建施工深化模型，在施工期間，施工總承包單位需定期對BIM 信息化模型進行動態更新與維護，務必使BIM 模型與現場實際施工保持一致，BIM 模型需與后期竣工圖達到圖模一致。開工前需要做好整體的實施規劃，制作基于總平面圖、施工組織措施及專項施工方案進行施工過程BIM 技術模型。施工前進行虛擬建造，主要開展包括基坑支護、地下室及主體結構整體虛擬建造、重點工序模擬等工作，用以評估和優化整體及重點工序的施工過程，以便低費用、快速地評價不同施工方案、人材機需求規劃、工期安排等，用以評價施工的合理性。應用BIM 技術進行項目范圍內專業設備及專業系統的BIM 模型創建，并進行其提供的專業設備及專業系統相關二維碼制作。

（四）驗收階段

在建筑施工過程當中，由于某些因素的影響，需要進行施工變更，確保建筑工程能夠順利開展施工工作。施工變更的狀況會導致竣工效果和原設計有些不同。BIM 技術可以通過可視化、建模化的特點，對建筑工程構建三維立體模型，將該模型與初狀態設計的施工模型進行對比，對施工變更進行判斷，如果施工變更的偏差滿足業主的需求，在合同的允許范圍內，滿足驗收標準，則可以正常投入使用。在竣工驗收的階段，BIM 技術能夠更好的進行審核最終竣工驗收圖紙。借助于BIM 技術更好的對施工進行了成本核算，進行對成本的控制。BIM 技術能夠更好的集成所有的模型，整合成最終的竣工驗收模型，確保最終的竣工驗收模型真實的反映了施工現場的情況，可提可視化的成果，有利于竣工驗收管理。

（五）運維階段

項目建設完成后，基于前期設計、施工階段的大數據和云數據庫與計算機“互聯網+”的有機結合，利用BIM 技術的云管理平臺，可以在電腦端、網頁端、手機客戶端使用，運用BIM 技術結合仿真分析技術，可直觀可視化呈現項目運營情況。不僅可以進行供水調度模擬，實時管網壓力、流量實時監管和數據的提取，通過各子項數據之間的關聯性進行自動排查、預警運行故障，生成缺陷工單、巡檢工單等，便于項目管理人員快速定位維護維修的關鍵部位及維護成本，還可實時監測廠區電耗量、藥耗量等，進行能耗統計和營收統計，有效精準核算運維成本。通過BIM 技術形成的數字孿生數據資源，可構建項目區域內多維數據空間，利用BIM 模型構建項目區域的三維數據畫像，并數字化標識項目區域內的每一個智能終端的身份信息，便于數據實時采集、反饋以及終端的遠程操控?；贐IM 技術的施工運維平臺，集中可視化呈現全域建筑信息、環境信息、智能終端信息，實現數字信息和實體之間的精準匹配，建立連接和管理控制，遠程控制運行狀態，驅動整個項目區域內的智慧場景服務。

五、BIM 技術的發展趨勢

當前是數字化、信息化的時代，整個社會數字化進程是一個必然的過程?，F在隨著人工智能、5G、區塊鏈等新技術的發展，傳統行業進行轉型、升級。在這種大環境下，BIM 技術的核心也將不只是三維建模那么簡單，更多的是起著一個連接各種新技術的紐帶作用，在日常的施工管理過程中，通過BIM技術將無人機、VR、AR、3D 打印這些技術結合起來，由此形成一個涵蓋空間、時間、成本、質量、安全多個維度的立體、綜合科學管理體系。隨著這種相互之間的技術促進，BIM 本身也將不斷升級，適用范圍也將逐漸向多個行業推廣、普及，成為建設數字化社會管理平臺的重要支撐。

六、結束語

綜上所述，BIM 技術在建設工程施工中的有效應用，帶動了建筑行業的發展，從整體上提高了我國建筑行業的管理水平，對施工質量與施工進度都有較好的技術保障。建筑企業要想得到更穩定的發展，必須做好對BIM 技術的應用研究，制定更符合自身情況的施工管理方案。