淺析BIM在施工中的應(yīng)用

【摘要】國內(nèi)外施工工程界已經(jīng)意識(shí)到BIM技術(shù)將對(duì)工程施工帶來的變革性作用，業(yè)內(nèi)的研究人員對(duì)BIM技術(shù)開展了廣泛且深入的研究，并已取得大量的研究成果。本文主要論述了BIM技術(shù)在施工過程中的具體應(yīng)用，以供借鑒。

【關(guān)鍵詞】BIM；工程施工；具體應(yīng)用

一、BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)主要是以三維數(shù)字技術(shù)為操作媒介，集成建設(shè)工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，同時(shí)又是一種應(yīng)用于設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化技術(shù)。BIM技術(shù)具有以下特點(diǎn)：（1）BIM是一個(gè)由計(jì)算機(jī)三維模型形成的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存了建筑物從設(shè)計(jì)、施工到建成后運(yùn)營的全過程信息；（2）建筑物全過程的信息之間相互關(guān)聯(lián)，對(duì)三維模型數(shù)據(jù)庫中信息的任何更改，都會(huì)引起與該信息相關(guān)聯(lián)的其他信息的更改；（3）BIM支持協(xié)同工作。BIM技術(shù)基于開放的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)— — —IFC 標(biāo)準(zhǔn)，有效地支持建筑行業(yè)各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和建筑物全過程的數(shù)據(jù)管理。

二、BIM技術(shù)對(duì)于施工的重要價(jià)值

1、方案優(yōu)化，虛擬建造

基于運(yùn)用三維建筑模型（BIM）技術(shù)進(jìn)行方案優(yōu)化、碰撞檢測、解決沖突，在電腦虛擬施工環(huán)境下，以信息模型加載經(jīng)過優(yōu)化的施工技術(shù)方案，運(yùn)行動(dòng)態(tài)的、可視化的施工進(jìn)度，從而實(shí)現(xiàn)虛擬建造過程，為在后續(xù)的實(shí)體建造過程中精準(zhǔn)用料、控制成本打下基礎(chǔ)。

2、有利于施工成本的控制

施工階段，由于施工的不確定性，這導(dǎo)致建設(shè)企業(yè)不能有效的控制施工期間產(chǎn)生的成本。在竣工決算時(shí)，BIM通過構(gòu)件的屬性特征、幾何尺寸與空問的扣減關(guān)系進(jìn)行竣工決算，從而加快決算進(jìn)度，提高決算質(zhì)量。

三、BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM 技術(shù)在國內(nèi)外的工程項(xiàng)目得到了應(yīng)用，特別是發(fā)達(dá)國家，其已被應(yīng)用于建設(shè)工程的生命周期。BIM技術(shù)在建設(shè)工程領(lǐng)域的應(yīng)用，帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。在國內(nèi)，BIM的研究與應(yīng)用處于起步階段，但發(fā)達(dá)地區(qū)的很多項(xiàng)目應(yīng)用了BIM技術(shù)，如上海世博會(huì)中國館、天津港國際油輪碼頭、上海中心大廈、南京火車南站都應(yīng)用了BIM技術(shù)。BIM技術(shù)主要應(yīng)用于復(fù)雜造型建筑的建筑設(shè)計(jì)，以提高設(shè)計(jì)效率；碰撞檢查，減少圖紙錯(cuò)誤；出構(gòu)件加工圖， 保證構(gòu)件加工精確；建立建筑三維模型，指導(dǎo)施工。

四、BIM技術(shù)在施工中的具體應(yīng)用

1、在投標(biāo)階段的應(yīng)用

通常情況下，制作招標(biāo)文件時(shí)都會(huì)選用紙質(zhì)文檔。而在招標(biāo)的過程中，招標(biāo)商及其專家都會(huì)依靠經(jīng)驗(yàn)從大量的紙質(zhì)投標(biāo)文件中選出其認(rèn)為最為合適的文件。但利用BIM技術(shù)建模的3D投標(biāo)文件參與投標(biāo)時(shí)，可以利用3D手段、4D方案演示向投標(biāo)商及其專家清晰的展示其文件的內(nèi)容，在這種情況下，招標(biāo)商及其專家對(duì)其招標(biāo)有了更為深刻的重視，也形象的將投標(biāo)單位的具體實(shí)力展示出來。

2、進(jìn)度控制與施工部署

施工過程是伴隨著問題的解決向前推進(jìn)， 采用 BIM 技術(shù)后可通過虛擬模型的不斷模擬調(diào)整，將問題在施工前解決，得到最優(yōu)模型，指導(dǎo)施工。利用BIM系統(tǒng)中的工序模板及WBS編輯器，可以有效創(chuàng)建出施工段劃分、WBS和進(jìn)度計(jì)劃，建立WBS與Microsoft Project 的雙向鏈接通過Project或4D模型，可以查詢、調(diào)整以及控制工程的施工進(jìn)度。同時(shí)也可以利用網(wǎng)絡(luò)圖或者是甘特圖表示出工程的計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度。

3、深化設(shè)計(jì)

所謂“深化設(shè)計(jì)”就是以設(shè)計(jì)顧問或者是顧主提供的原理圖紙為基礎(chǔ)，同時(shí)與施工現(xiàn)場的情況相結(jié)合，細(xì)化、修繕及完善工程施工圖紙。經(jīng)過深化設(shè)計(jì)的圖紙不僅要符合設(shè)計(jì)顧問及顧主的要求，同時(shí)也要與區(qū)域設(shè)計(jì)要求與施工標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一，除此之外，還要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙加以審查，保證圖形合一。

4、碰撞檢查

通過利用BIM模型以及虛擬顯示技術(shù)可以用3D的方式模擬出工程項(xiàng)目的關(guān)鍵點(diǎn)，同時(shí)還可以利用先進(jìn)的軟件自發(fā)進(jìn)行工程碰撞檢查，并生成碰撞檢測的報(bào)告。通過事前的碰撞檢查，可以及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的錯(cuò)誤點(diǎn)加以預(yù)警，避免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。。

5、工程量測算

應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多人協(xié)同工作，同時(shí)保障計(jì)算機(jī)依據(jù)事前制定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程量加以計(jì)算并處理，同時(shí)還可以考慮到相互扣減及空間位置關(guān)系。因此，BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效獲取，同時(shí)還可以保障工程的施工效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目的高效管理。

6、成本管理

建立與現(xiàn)場施工流程一致的BIM模型，按照施工節(jié)點(diǎn)對(duì)工程量以及主材進(jìn)行計(jì)劃與實(shí)際對(duì)比分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管理漏洞，真正做到施工成本控制，實(shí)現(xiàn)BIM5D施工管理。具體流程為選擇所需材料表參數(shù)→自動(dòng)生成材料明細(xì)表→根據(jù)材料表出材料計(jì)劃→將材料計(jì)劃導(dǎo)入廣聯(lián)達(dá)項(xiàng)目管理系統(tǒng)進(jìn)行成本控制。

7、材料管控

應(yīng)用BIM技術(shù)可以保證工程材料的事前管理控制、事中管理控制以及事后管理控制。

其中事前管控為：在采購工程材料之前，可以利用BIM技術(shù)控制材料采購的上限，尤其是在施工場地狹小，工程施工周期較短的情況下，可以對(duì)不同階段材料的需求量進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)通過事前管控還可以避免因材料采購量過都而導(dǎo)致的材料浪費(fèi)等情況。事中管控：對(duì)于分包單位材料領(lǐng)用可采用限額領(lǐng)料方式，對(duì)每個(gè)分包每個(gè)區(qū)域材料需求量都可做到精確控制。事后材料管控：盤點(diǎn)工程不同階段的材料使用情況，分析出材料計(jì)劃使用量與實(shí)際使用量的差異。這種手段不僅可以有效控制后續(xù)材料的采購，同時(shí)還可以避免發(fā)生材料浪費(fèi)。

8、施工指導(dǎo)

對(duì)于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)或區(qū)域，通過二維平面圖紙很難想象施工完成后的情況，并且這些節(jié)點(diǎn)對(duì)于施工工藝都有著嚴(yán)格的要求。所以可利用現(xiàn)場三維BIM模型以及投影設(shè)備，組織施工班組進(jìn)行施工交底。尤其是對(duì)可能產(chǎn)生質(zhì)量問題的區(qū)域可利用BIM模型進(jìn)行多視角的查看，從而可以保證工程施工人員可以直觀清晰對(duì)工程施工情況加以識(shí)別，進(jìn)而對(duì)工程施工進(jìn)行高效指導(dǎo)。

結(jié)語

BIM技術(shù)正逐漸表現(xiàn)出其強(qiáng)大的應(yīng)用力與操作力，為了提高單位的核心競爭力，施工單位要盡快應(yīng)用BIM技術(shù)，緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，緊跟時(shí)代發(fā)展速度。

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