淺談BIM技術在工程中的應用

【摘 要】基于BIM的虛擬施工技術，為建筑施工企業在新形勢下的創新發展尋找到了突破口。結合多年虛擬施工應用實踐，介紹了基于BIM的虛擬施工技術管理思路，提出虛擬施工的特點和應用，并重點說明了虛擬施工技術進行工程管理的工藝流程和操作要點。

【關鍵詞】BIM技術；工程應用

1.虛擬施工技術的特點

（1）在建設工程中采用BIM虛擬施工技術進行項目管理，公司管理層能隨時了解現場信息，及時、準確的下達指令，減少了溝通的成本，實現集約化管理，提高工作效率和管理水平，有效地節約施工管理費用。

（2）在建設項目日益復雜化的情況下，因設計和施工返工原因造成的成本增加越來越引起各參建單位的關注，據相關部門統計，對建設總承包工程，因設計或施工失誤形成的返工成本約占總建造成本的12%～22%，為解決此類問題，因擴大管理隊伍提高的管理成本約占總建造成本的13%～30%。基于BIM技術模型，詳細地展現了工程的空間資訊，在正式施工前即能驗收工程的設計和施工成果，有效地控制了這類成本。通過BIM模型碰撞檢查提前發現設計問題并進行解決及應用虛擬仿真技術進行預應力鋼筋的排布模擬方案防止后期返工。

（3）BIM虛擬施工技術在工程未開工建設前，對整個施工過程進行模擬，把工程每一構件及管道的位置進行精確定位，使工程的精細化管理得到了保證，通過精確到極致的精工細作，創建卓越的品質。BIM模型對工程管道精確定位，虛擬施工中，砌體工程加強帶、構造柱、門框住及砌塊排版可視化交底。

（4）虛擬施工技術利用BIM 4D關聯數據庫，可以快速、準確獲得過程中工程基礎數據拆分實物量，隨時為采購計劃的制定提供及時、準確的數據支撐，為項目限額領料提供及時、準確的數據支撐，為公司對項目成本管控提供技術支持。

（5）傳統施工中，常常難以實時統計出項目支出費用、甲方已支付款項、合同應當支付款項，也無法根據形象進度、變更圖紙及時、準確獲取合同規定的工程量及工程造價，虛擬施工根據BIM技術4D關聯數據庫與三維圖形確定相關參數區域——框圖出價，實現過程三算對比，月度產值核算，月進度控制等，為數據指導生產提供依據。

2.BIM虛擬施工技術的應用

BIM虛擬施工技術，適用于工程建設的全過程，包括工程的設計階段、施工階段及后期的物業管理階段，特別適應于規模較大、設計復雜的總承包建設工程項目。

3.工藝原理

（1）BIM虛擬施工技術，是通過BIM軟件建立起的集成建筑工程項目各種相關信息的模型，施工前期即對建筑項目的設計方案進行檢測、對施工方案進行分析、模擬與優化，制定詳細的進度計劃和施工方案，并提前發現問題、解決問題，直至獲得最佳的設計和施工方案，輔以3DMAX動畫對復雜部位或工藝的展示，以視覺化的工具指導現場實際施工，協調各專業之工序，減少施工作業面干擾，防止人、機待料現象。

（2）在項目施工過程中對模型進行實時維護，及時根據設計變更、技術核定和實際施工狀況調整模型，施工結束后，可隨時重現施工過程，作為檢查、改進和責任追溯的依據。

（3）通過多維度的BIM模型，相關負責人可在有網絡的情況下查看所有項目的資金使用情況、成本支出情況、項目工期形象進度等內容，為公司對項目的管控提供技術支持。基于BIM虛擬施工技術的公司管理。

4.工藝流程及操作要點

（1）操作要點：

提供標書文件、圖紙、施工合同等虛擬施工方案編制依據資料員收集并提供工程《設計圖紙》、《標書文件》、《工程施工合同》、《建筑施工組織設計規范》（GB/T 50502-2009）、《設計圖紙參照圖集》等編制《虛擬施工方案》依據。

（2）組織虛擬施工方案編制工作。根據工程工程施工合同、公司對項目的策劃要求，組織虛擬施工方案編制工作。

（3）提供建模階段技術支持。專業技術部在建模過程中提供必需的技術支持，如：不同專業圖紙之間沖突的、圖紙表達意思不清楚的，導致存在有多種理解意思的、按照圖紙建立的模型明顯差錯的、圖紙未設計，現場必須做的、涉及相關專業性較強技術方案的設計做法。

（4）根據施工圖紙、招投標文件、招標答疑等相關資料，建立工程土建、鋼筋、安裝BIM模型。

5.BIM模型評審

通過BIM模型展示的三維情況，對模型進行審核，重點審查模型和原設計圖紙是否相符，節點部位是否符合圖紙設計要求和滿足現場施工條件，專業技術人員提出需模型支持的部位建模是否達到預設目標，模型是否能真實反映原設計意圖等。

6.匯總圖紙設計問題，提請設計院予以解決

通過BIM三維模型碰撞檢查，發現設計與圖紙中存在的問題，例如：不同系統管件碰撞、梁與門窗碰撞、結構與安裝管道碰撞等，根據變更條件進行BIM維護，對施工設計問題提前反應，避免返工與延誤工期。

7.根據BIM建模提供工程量預算，提供制造數據

利用快速建立的工程項目模型，圍繞模型自動統計工程量，把AutoCAD設計圖形轉化成概預算模型數據，由于BIM數據庫的數據粒度達到構件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數據信息。

8.根據方案，進行3D MAX設計，動畫渲染

對工藝復雜、質量要求較高的節點部位，利用虛擬仿真技術進行關鍵節點操作工藝及質量標準的三維展示，制造身臨其境的虛擬環境。

9.方案審核

根據合同要求、施工現場實際情況、施工規范規定對虛擬施工方案進行審核，對不符要求部位進行調整和優化。

10.對項目進行可視化方案交底，指導施工

經審核和優化后的虛擬施工方案，對項目施工人員進行可視化方案交底，并指導后期全過程的施工。

11.維護模型

后續施工中，根據設計變更單、簽證單、工程聯系單、技術核定單等相關資料實時對BIM模型進行維護、更新，保證工程土建、鋼筋、安裝各專業BIM模型與現場實際同步，為項目各管理條線提供最為及時、準確的工程數據。

12.及時關聯實際數據信息

成本部人員及時根據變更模型重新計算，列出變動工程量對比表，及時在模型中關聯項目實際發生成本、當前實際施工產值等成本制造數據。

13.及時關聯工程資料信息

資料員及時在圖形中關聯當日施工進度、項目材料進場及檢測、各分項工程施工質量檢查驗收等工程施工資料，并根據模型列出投標進度計劃、施工進度計劃、實際施工進度對比表。

14.質量要求

（1）BIM模型須及時維護，項目需安排專人每日定時上傳項目發生的各項信息，公司應定時對模型信息的上傳情況進行檢查。

（2）運用BIM虛擬施工技術進行項目管理時，需要提升和設計院和后期物業管理的上下游合作，實現各個階段數據的有效流通，以實現BIM在項目生命周期全過程的有效利用。

（3）企業內部須加強BIM與ERP的對接，利用BIM技術提供的強大的項目基礎數據，著力建設三大基礎數據庫（BIM數據庫、價格、企業定額），最終實現BIM數據與ERP系統的對接，形成完整的信息管理平臺。 [科]

【參考文獻】

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