BIM技術在建筑工程施工中的應用

孫濤，李長江，夏凡，劉蘭波，李和濤，羅文詢

（中國建筑第二工程局有限公司）

1 引言

BIM技術全稱是建筑信息模型，是一種被廣泛應用于建筑工程中輔助管理的軟件，可以基于建筑工程項目的信息參數構建三維立體模型，改變傳統的二維平面圖紙模式。BIM技術在建筑施工全過程的應用有效提高了建筑施工管理效率，改變了傳統的管理粗放、效率低下的狀況。在科學技術的不斷進步與突破下，BIM技術使建筑領域的設計、施工和驗收等環節變得更加精益化，推動了建筑產業的不斷發展[1-4]。

2 BIM技術在施工中應用的優勢

2.1 三維展示直觀立體

BIM技術對于建筑施工管理的最大優勢就是采用三維立體模型代替傳統的平面設計圖紙，能夠在圖紙審核和建筑設計過程中更加直觀地展示出建筑的整體效果，不需要具備非常專業的基礎知識，讓參建各方可以更好地解讀建筑設計模型。BIM技術根據導入建筑工程的具體參數進行三維模型的搭建，該模型可以詳細具體地反映出建筑的各細節信息。同時，在建筑建設過程中，應用BIM技術進行組織施工，采用三維立體模型進行施工技術交底，對施工人員進行施工順序分解演示和技術指導。驗收環節中通過BIM技術的可視化功能，可以更好的將實際效果與設計模型進行比對驗收，提高施工質量的控制水平。

2.2 提升精度施工準確

傳統的建筑施工和設計圖紙都采用二維平面模式，不能及時發現設計方案細節方面的漏洞或者缺陷，一般在施工過程中發現這些不合理的地方，或者施工人員因對圖紙解讀偏差造成失誤等會造成工程返工和工期延誤，造成施工成本增加。BIM技術的出現提高了設計和施工環節的精度，有利于施工現場的技術交底，避免出現返工現象。三維立體建筑模型能夠實現對建筑各方面的直觀性和細節化展示，避免了設計誤差；同時有利于各專業人員對建筑模型的解讀，施工過程中，以此作為基準可以提高施工過程的準確性，避免施工過程產生的偏差，對保障工程質量具有積極作用。

2.3 節約材料降低成本

材料成本在建筑成本中占據很大比例，在傳統的建筑工程建設中，由于管理模式和方法比較單一和粗放，造成材料不合理地使用和浪費，增加了工程的總造價。施工過程中，施工人員對于物料需求的預算誤差和規格設計偏差，產生了很多無用的邊角料，造成建筑材料浪費。采用BIM技術的數據處理功能，通過專業軟件可以根據建筑結構的參數計算出使用材料的規格和數量，然后根據材料清單進行下料，實現了對建筑材料的精準裁剪，提高了建筑材料的利用率，降低了施工過程中邊角廢料的產生率，顯著提高了建筑項目的經濟效益。

2.4 輔助施工提升效率

建筑項目投資量大屬于資金密集型工程，施工過程的每天都會產生大量的人力費用、材料費用、設備租賃費用、貸款利息費用，同時，施工效率低下還有可能造成工期延誤，產生索賠，因此，在確保工程質量的前提下，施工進度越快，建筑單位產值就越高，企業受益越大。施工企業會采取相關激勵措施鼓勵提高施工效率，但是在傳統的建筑管理模式下，施工效率已經難以提高。通過采用BIM技術可以對施工過程進行模擬預演，施工單位可以了解施工階段情況，并合理分配作業計劃，同時可以對施工工序進行碰撞檢測并及時調整施工工序，有力提高了施工效率。

3 BIM技術在建筑施工中的應用

3.1 構件模型

在建筑工程的施工過程中，如果出現任何質量缺陷，都會造成勞動力、財力的浪費，大大延長施工進度。這時，利用BIM技術中的模擬技術對建筑施工現場進行模型構件，使現場施工人員、施工材料、機械設備可視化，會使建筑施工環節全程透明，保證人、材、機能科學合理地運用。

3.2 應用于施工技術指導

施工過程中，由技術人員對施工人員進行技術指導，用來保障工程的施工質量和施工效率，施工技術指導主要就是技術人員對施工人員進行施工技術交底，控制施工作業方式和要點。但是，在傳統的建筑施工管理方式下，施工技術交底的質量受到雙方的描述和接受能力限制，如果雙方溝通質量不佳就會影響到技術交底的效果。基于BIM技術的三維立體模型和動態視頻功能可以更加直觀和形象地進行技術指導，提高了雙方的溝通和領會效率，使項目順利進行。

3.3 資源優化

在對現場資源進行優化時，利用BIM技術將其直觀地表現出來，高仿真地表達施工現場的布置情況，盡可能合理的對現場進行資源優化，減少成品資源的投入，同時，技術人員通過對收集的數據進行處理，對現場施工質量進行嚴格把控，有效降低了質量安全隱患的發生。此外，技術人員通過BIM技術對數據進行分析，對項目的整個施工環節進行監督，保證施工人員的施工質量，加快項目的施工進度。

3.4 應用于施工設計變更

在工程的施工建設中，經常會因某些因素進行工程變更，工程變更不僅影響到施工內容、方法和進度，同時對建設成本也會造成影響。傳統的工程建設中，造成工程變更的主要因素有設計誤差、建設單位臨時修改、信息失真等，而且由于信息資料不精確也會造成頻繁變更。基于BIM技術的建筑模型可以提高設計的精確性，降低設計誤差，當工程變更時可以利用BIM技術進行變更模擬，指導變更后的施工內容和方法，使之符合變更效果，降低工程變更帶來的損失。

3.5 碰撞檢查

在建筑利用BIM技術建立模型后，技術人員對其進行碰撞檢查工作，并且出示相應的碰撞檢查報告。在工程建設中，各專業工程會按照施工方案進行施工，施工現場會出現多專業同時施工或交叉施工情況，由于各專業內容不同、作業目標不同，施工中需要協調安排，當計劃方式產生誤差時，會造成施工工序碰撞、作業面爭搶、配合作業矛盾等狀況。此外，在建筑信息模型建立前，還需對管線、墻體等構件進行碰撞檢查，有效降低了圖紙的錯誤率，保證施工質量的可靠性。

4 推進BIM技術在建筑施工中的應用發展要點

4.1 加大投資開發完善

隨著各方面科學技術的進步，BIM技術也需要不斷地進行完善和升級，以便更好地適應建筑發展的需要。當前，BIM技術不僅成本較高而且對人員素質要求也高，需要同時具備建筑、設計、計算機等多方面的知識，導致其不能全面覆蓋到所有建筑工程中。BIM技術在建筑領域全覆蓋的推廣，還需要其不斷向著智能化的方向發展，降低專業操作難度。一項技術的研發和推廣離不開資金的大力支持，因此加大對BIM技術的開發的投資力度是BIM技術不斷發展創新的關鍵所在。

4.2 普及BIM技術應用范圍

BIM技術的應用對傳統建筑工程而言，是革命性的變革，極大地提高了建筑工程管理效率，通過對BIM技術的不斷推廣和應用，才能在使用中不斷發現其漏洞和拓展之處，從而進行優化完善。同時，BIM技術在工程項目的應用過程中，可以對大量的建筑信息進行處理，通過大數據分析研究未來可以為建筑工程提供更多的輔助決策，促進BIM技術不斷創新和完善。

4.3 提高BIM技術協同應用性

建筑工程建設周期長、施工環節多，從項目設計到竣工運行，BIM技術都可以參與到其中，實現對建筑工程的多方面管理。“縱向”指導指的就是將BIM技術貫穿于工程施工的全過程中，提高工程建筑各施工環節的全過程管理效率。“橫向”指導指的是采用BIM技術的信息處理能力，打破各專業施工的壁壘，提高建筑工程各參建方的信息交流和溝通效率。

5 結語

綜上所述，BIM技術的出現對傳統建筑工程的管理是一項革命性的革新，對建筑工程建設模式的改變具有至關重要的作用。在建筑工程中采用BIM技術，不僅改變了傳統的建筑設計模式，提高了建筑項目信息的透明度，優化了施工作業方案，避免了施工沖突和返工現象的發生；同時，其數據共享能力加強了各環節、各單位的信息溝通效率，提高了施工管理的精益化水平。BIM技術將在廣泛應用的同時，不斷進行完善與革新，推動建筑行業不斷向著科技化方向發展。