BIM技術在施工全過程管理中的應用研究

魏啟智　李瑤　黃龍杰　宋婷　曾慧玉

摘? 要：BIM是目前中國建筑業發展的新方向和必然選擇。各建筑企業都在積極探索新型建筑信息化的道路。以某綜合實訓大樓為例，展開建筑工程基于BIM的施工全過程管理應用研究。通過分析BIM應用過程及對于建筑工程的指導工作，充分表明BIM技術在建筑行業工程施工、質量管理、施工管理等方面的突出應用價值，為建筑行業的智能化應用提供參考。

關鍵詞：BIM;建筑信息模型;施工全過程管理

中圖分類號：TP391.9 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）05-0105-04

Application of BIM Technology in the Whole Process of Construction Management

——Take a Comprehensive Training Building as an Example

WEI Qizhi，LI Yao，HUANG Longjie，SONG Ting，ZENG Huiyu

（Hunan City University，Yiyang? 413000，China）

Abstract：BIM is a new direction and inevitable choice for the development of Chinas construction industry. All construction enterprises are actively exploring the road of new building informatization. Taking a comprehensive training building as an example，this paper studies the application of BIM based construction process management. Through the analysis of BIM application process and guidance for construction engineering，the outstanding application value of BIM Technology in construction industry，quality management，construction management，etc. is fully indicated. It can provide reference for intelligent application of construction industry.

Keywords：BIM;building information model;construction process management

0? 引? 言

0.1? BIM概述

Building Information Modeling，簡稱BIM，作為一種數據化工具可以適用于工程設計建造管理，是迅速發展的計算機信息技術對傳統建筑行業帶來變革所興起的新興技術的主要表現形式。隨著電子信息科技的發展，BIM技術將在與通信技術和計算機技術的結合中一直優化升級，朝著移動終端、云計算技術、數字化現實捕捉、協作式項目交付等方面發展[1]。BIM具備可視化、協調性、模擬性、優化性等特點，其在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用。建筑信息化是當前建筑業發展的新趨勢和必由之路[2，3]。

0.2? 我國BIM技術行業推廣情況述評

2003年中國建筑行業正式引進BIM技術。在工程領域應用情況：謝云飛、陸倩倩等分別對BIM在建設領域、地下綜合管廊建設、項目全過程管理、水庫工程全生命期、橋梁施工、城市道路管線工程及裝配式建筑等中的應用進行了分析[4-10];涵蓋工程的各個領域，從設計、建設至運營過程中實現了全生命周期各階段建設信息的數字化及協同作業，不僅保障了建設的高效性，也保證了建設的安全性。

從經濟全球化角度看，BIM將發展成為建筑工程的未來主流技術。湖南城市學院作為高校代表，秉著培養優質土木工程專業人才的理念，立足產業發展，以產學深度合作為依托，以BIM技術發展為契機，將人才培養和產業需求全方位融合。在BIM應用過程中學習、研究，提高高校為經濟社會發展服務，為行業技術進步服務能力的同時，為人才培養搭建更好的平臺。

1? BIM在建筑業中的應用

1.1? 基于BIM的施工過程管理應用流程

BIM應用于建筑業的各個階段，從基于BIM的建筑（結構）設計、基于BIM的招投標管理、基于BIM的招標控制價編制到基于BIM的施工過程管理等。

基于BIM的施工過程管理流程，主要根據CAD圖紙利用Revit軟件建立全專業的模型構件，在三維模型建立的基礎上，計算、模擬和優化項目各施工階段的勞務、材料、設備等的需用量，再將成本與進度相結合，集成BIM5D模型，利用BIM技術進行施工動態模擬，統計各個時間點的資源和資金用量，通過對比計劃和實際的資源及資金量，制定需求計劃，基于BIM進行施工管理，如圖1所示。

1.3? 施工全過程管理應用實例

1.3.1? 項目背景

某綜合實訓大樓，工程地點位于湖南省益陽市，建筑占地面積5 716.85平方米，總建筑面積17 465平方米，主要用于教學，框架結構，地上六層，總投資額3 200萬元。本校利用BIM技術，對該綜合實訓大樓BIM施工過程管理做了如下分析。

1.3.2? 建模、軟件處理過程

首先對本綜合實訓大樓分別使用Revit軟件建立建筑、結構模型，使用MagiCAD創建機電模型，通過一系列模型的建立和查驗。利用Lumion完成該項目的渲染動畫。為實際工程的指導和優化管理提供了基礎，如圖2所示。

分別使用BIM算量軟件、計價軟件進行工程項目工程量計算和計價，形成本工程的工程量計算成果文件，完成工程項目，形成本工程投標報價文件;基于本工程BIM土建、安裝算量實體模型，利用BIM施工現場布置軟件，完成基礎、主體、裝飾三個階段的三維現場布置圖設計，并形成不同階段的工程模型設計文件，模型三維展示如圖3所示。

利用BIM模板腳手架設計軟件，根據本工程施工方案和設計要求，完成本工程項目模板腳手架的設計，并形成案例工程模型模架設計文件;利用夢龍網絡進度計劃編制件/Project進度計劃編制軟件，結合本工程施工組織設計，編制施工進度計劃表，并形成本工程進度計劃設計文件;另外可編制節水、節能、節電、節地、綠色工地、智慧工地等方面的方案。

1.3.3? 基于BIM的工程項目施工管理應用

（1）進度管理應用：

事件：由于市政電網搶修導致施工場地2017年13、14號停電兩天。

應用點：停電兩天導致工期延誤，運用軟件對比由于工期延誤造成的計劃進度和實際進度的差距（可用于進度例會展示），統計進度滯后期間應完成的計劃工程量和所需要的物資量，以便于后期進行工期索賠和費用索賠。圖4分別表示由于工期延誤造成的計劃進度和實際進度的差距，還可以及時預測施工資源需求，對施工資源進行合理的安排與籌劃。

（2）成本管理應用：

應用點：軟件根據樓板、梁、柱等構件位置、砌體大小、灰縫厚度等判斷條件，對墻體進行精細排布，智能生成砌體優化排布圖，可以指導實際采購并有效降低施工現場砌體損耗量，以便減少浪費、節約成本，如圖5所示。

（3）資料管理應用：

事件：二層平面圖D軸和23軸～25軸交界處窗戶設計變更。

應用點：利用軟件記錄圖紙設計變更，整合與變更相關的系列文件及圖紙，方便資料的查詢和管理。

2? 結? 論

在整個工程項目施工過程中，將BIM可視化、協調性、模擬性、優化性等特點進行合理運用，能夠幫助工程人員更好地了解建筑施工的各個環節，對施工過程進行更加科學的管理，減少返工節約成本，全面提升工程建設的效率。這就是BIM在整個施工過程中應用價值的體現，通過某綜合實訓大樓的BIM施工過程管理應用，總結如下：

（1）工程施工智能化。實踐證明，工程師可以基于BIM技術實現3D施工，根據生產的三維模型生成各種圖形和文件指導現場施工。當有變更出現，修改原模型，相關的圖形和文檔自動更新，可有效協調各專業施工。

（2）質量管理信息化。BIM技術的應用，可建立統一的工程數據源，采用BIM技術，可有效解決企業質量管理中出現的信息斷層問題和信息孤島問題。

（3）施工管理可視化。利用BIM技術虛擬施工、維護和管理，將三維模型與進度聯系，并結合場布，建立4D施工信息模型;在此基礎上，再與成本聯系，建立5D信息模型，實現虛擬建設，為后期提高施工效率，同時避免施工過程中的變更及索賠提供依據。

在工程領域，BIM正處于并將長期處于使用、探索階段，在智能化社會大環境發展下，把BIM技術與行業其他新興信息化技術、智能設備等相結合，是未來更好地運用BIM的發展方向。

參考文獻：

[1] 張江波.BIM的應用現狀與發展趨勢 [J].創新科技，2016（1）：83-86.

[2] 劉禹.建筑工業化是中國建筑業發展的必由之路 [J].中國建設信息，2012（10）：36-40.

[3] 邸光輝.建筑產業現代化與建筑信息化發展研究 [J].中國戰略新興產業，2017（16）：119-120.

[4] 謝云飛，朱亮.BIM技術在建筑業中的應用分析及重構建議 [J].智能建筑與智慧城市，2019（2）：26-27+30.

[5] 陸倩倩，丁智.BIM技術在杭州市地下綜合管廊建設中的應用 [J].現代城市，2018，13（4）：7-9.

[6] 魏國民.BIM技術在項目全過程管理的應用研究 [J].住宅與房地產，2018（36）：118-120.

[7] 薛向華，皇甫英杰，皇甫澤華，等.BIM技術在水庫工程全生命期的應用研究 [J].水力發電學報，2019，38（7）：87-99.

[8] 劉韜，吳勇平.BIM技術在橋梁施工中的運用 [J].居舍，2019（3）：65-66.

[9] 程春計.城市道路管線工程中BIM技術的應用分析 [J].智能建筑與智慧城市，2019（2）：53-54+57.

[10] 姜麗梅.淺析BIM技術在裝配式建筑中的應用 [J].信息記錄材料，2019，20（2）：25-26.

作者簡介：魏啟智（1984.09-），女，漢族，湖南益陽人，土木工程專業教師，講師，研究方向：建筑結構、土木工程施工及工程造價。