BIM技術在房屋建筑施工階段的應用

梁雪婷 付小微 伍珂億

（內江師范學院建筑工程學院，四川 內江 641100 ）

隨著世界經濟的高速發展，建筑行業也取得了巨大的發展。在我國，人們生活水平不斷提高的同時對現代建筑在規模、形態和功能方面的要求也越來越多，BIM技術的引入使得這些要求的實現成為可能。在項目實踐中，人們逐漸認識到在施工領域應用BIM技術能夠帶來極大的經濟效益，因此，進一步探討BIM技術在建筑施工階段的應用將有利于我國建筑施工領域的不斷革新，推進我國建筑行業的長遠發展。

1 BIM的概念

Autodesk 公司定義 BIM 是一種建筑軟件的應用，是在傳統二維圖紙的基礎上進行改革創新。美國的建筑科學院認為 BIM 是信息模型和信息建模過程。萊瑟林認為，BIM 是系統軟件，也是業務流程[1]。中國學者認為 BIM 是建立在三維技術上的，集成了工程項目各種構件信息的建筑工程信息模型，對建筑項目的設計與實施的數字化表達。雖然各國建筑專家對 BIM 的定義尚未統一，但大致可以把 BIM 定義為利用三維軟件工具，創建完整的建筑模型，并且應用到全建筑生命周期管理的一種建筑信息模型。

2 BIM的主要特征

2.1 模型操作的可視化

BIM技術的基礎是建立在三維模型上的，而可視化是BIM最明顯的特征。對于建筑行業來說，建筑模型可視化具有重要意義。傳統的建筑施工圖紙，采用手工或者CAD制圖的方式，僅僅是針對建筑物的外觀或局部構件進行部分表達，施工人員很難想象出建筑物的整體外觀。隨著人們對建筑外觀造型和建筑結構要求的不斷增加，平面圖紙的表達很大程度上限制了施工工作的有效開展，而在BIM技術軟件環境中，所有的施工操作都是可以在三維可視化環境中模擬完成的，同時建筑信息也可以自動生成和儲存，出現在人們面前的是更加具體立體的建筑實物[2]。

2.2 模型信息的關聯性

BIM技術的協調作用在建筑業中扮演著重要的角色。在傳統施工中，難免會出現設計師與施工人員溝通滯后、信息渠道閉塞等問題。例如在進行管道施工前，設計人員對相應圖紙進行了修改，但施工人員并沒有及時獲取信息，導致在正式施工過程中，出現圖紙信息和建筑實物不一致的情況。在BIM信息模型中可以有效避免這一情況，由于模型中對象都是可識別和相互關聯的，當模型中的某一個對象發生改變，與之相關聯的對象也會實時更新，確保模型的完整性和一致性[2]。

2.3 模型的模擬性

BIM模型不僅可以模擬出建筑物實體，還可以模擬建筑周邊環境和突發事件處理方案，如日照模擬、通風模擬和安全疏散模擬等。通過三維仿真模擬，在工程設計階段就可以找出存在的問題，避免出現建筑朝向、主要主入口布局、消防通道設置、管線放置等不合理問題，使設計方案更加完善；在工程施工階段可以通過4D可視化模擬施工的進度來對比實際施工進度，更加直觀的了解各項工程的同時還可以通過5D技術，對建筑施工企業的成本進行估算和適當的控制，提高工程效率[2]。

除上述特征外，BIM技術在建筑工程上還有多個特征如信息一致性、可出圖性等，而依賴BIM技術的虛擬施工，模型模擬等在房屋建筑施工階段起著重要作用。

3 BIM技術在施工階段的應用

3.1 BIM技術在建筑施工中應用的優勢

現階段的建筑工程項目具體有規模大、周期長、復雜性高的特點。BIM 技術的施工管理應用是在設計階段創建的BIM模型的基礎上，在建筑施工中應用，主要是應用BIM模型模擬和數字化技術，從而使建筑外觀和主體構件更加形象，逼真。首先，應用BIM技術可以提前對各專業設計進行檢查，如管道碰撞檢測，在實際施工前發現問題，事先協調，從而減少施工變數，提升項目綜合管控能力。其次，利用BIM技術進行虛擬仿真發現問題并及時修改設計，避免因設計問題造成的工期滯后和材料浪費，使得施工變得更加準確、經濟和安全。最后，BIM技術可以合理和高效地實現現場平面布置，提高施工組織協調的有效性和集成性。

3.2 BIM技術在建筑施工階段的四大應用

3.2.1 施工進度管理

項目施工前，設計本身就可能存在問題，因為一個建筑項目的施工圖紙有成百上千張甚至更多，建筑施工項目信息量大，難免會有誤差，一旦圖紙出現問題，設計方和施工方溝通不及時就會影響施工進度，造成重大損失。而施工過程中現場的施工環境又是復雜多變的，很多項目都具有不同的特性，這時，如果再按照施工人員的主觀經驗，很可能導致施工不能正常進行。

3.2.2 施工成本管理

在建筑行業中，成本管理是指建筑企業在項目中各項成本的核算、分析、決策和控制。傳統技術下的工程由于工程量較小，企業基本能依靠員工完成對項目成本的管理和控制。而隨著我國經濟的不斷發展，工程項目越來越復雜，成本管理的復雜度也逐漸提升。在具體的操作方面，通過建立龐大的模型數據庫，實時監控施工過程中材料和人員的變動，及時統計并生成新的數據，達到一模多用的目的。BIM技術的實時計算，極大地減少了造價工程師的負擔，提高了工作效率和保證了成本控制的精確性，實現了建筑施工的利益最大化。

3.2.3 施工質量管理

建筑工程的質量直接關系著建筑使用者的人身安全。傳統模式下工程項目質量管理存在施工人員素質不高、不按圖紙施工、違規施工、施工質量無法預測等問題。隨著科技的進步，尤其是在BIM技術不斷推行，施工技術不斷提升后，建筑質量問題也得到了極大地改善。

3.2.4 施工安全管理

施工過程是動態變化的，施工現場由于時間、流程、材料堆放不合理往往會出現交叉情況，這樣不僅會降低工程的進度，而且還有可能會引發安全問題。利用BIM技術的可視化可以及時了解工程進度、現場環境和材料堆放等狀況，及時發現工程項目中存在的安全隱患并及時對施工方案進行改進，規避施工現場的危險源，保證工程安全施工。通過BIM技術仿真模擬，可以將建筑工程模型劃分為不同區域，并以此制定各種應急疏散方案，如設定施工人員的出入口、建筑設備運送路線、消防車輛停車路線、惡劣天氣的預防措施等。

4 結語

BIM技術在我國建筑工程領域發揮著極大的作用，尤其是在建筑施工階段的應用前景十分廣闊，我國應大力培養掌握BIM技術的人才，多做相關研究以促進我國的建筑工程行業走向一個更高的層次。