BIM 技術分析及其在建筑施工中的運用

郝靜

（山西八建集團有限公司，山西太原 030027）

0 引言

我國的建筑行業有顯著的發展和進步，BIM 技術也在建筑施工中得到廣泛的應用，其效率在一定程度上高于傳統的施工技術，BIM 技術能做到一體化的管理，從而達到不斷提高建筑施工水平和質量目的。BIM 技術在我國的建筑施工的創新中，占據主導地位，起到領頭羊的作用，促進我國建筑行業的可持續發展。在建筑施工的過程中，由于施工環節的不同，會產生不同的問題妨礙到施工，對建筑施工的整體效率產生影響，對此必須要正確應用BIM 技術，做到效益最大化。

1 對BIM 技術概述

BIM 技術主要來源于計算機制造系統CIMS 和基于產品數據管理PDM 與STEP 的標準產品信息模型。BIM 技術是由計算機仿真、計算機輔助設計等技術構成，在實際的施工過程中，通過對三維施工模型的分析、三維建模來進行具體化的施工，并做到事先控制和動態的工程信息管理[1]，并創建和共享工程信息。BIM 技術是一種新時代創新性的計算機輔助設計工具，在生產方式上起領先的作用，占據主導地位，更是作為一種先進的信息化技術在建筑業中得到直接、廣泛的應用。

2 BIM 技術特征

2.1 一致性

對于建筑工程所處的不同發展階段，模型信息要做到一致性。在共同的模型中，完全可以做到模型之間的信息共享，免去了煩瑣的步驟，無須再做重復的信息輸入，保證在不同的階段信息模型能夠自動化，可以對信息模型進行簡單的修改和整理，避免造成信息的不一致。

2.2 完備性

BIM 的完備性在施工過程中以及對施工對象進行3D 信息描述時，都得到了良好的體現。同時對工程的性能、工程名稱、成本工序、材料的耐久性等工程信息進行了解和描述[2]。首先通過BIM 模型來了解信息，比如設備以及建筑物內部的結構等，為工程項目的預算提供支持，進一步提高工程的精準度和效率。其次在另一方面可以通過數字化模型的建立和對工作流程的了解，使工程設計的過程變得通透和有很強的可分析性，充分掌握利用各個專業領域的信息，以達到提高建筑信息復用率的目的，實現BIM 技術的完備性。

2.3 關聯性

在信息模型的建設中，模型對象相互關聯，可以自動識別信息，做到系統的統計分析。以此為基礎，衍生出對應的圖形和文檔，當所處的對象產生變化時，與其相關聯的對象也會進行相應的更新，進一步保證模型的完整性。這一關聯性設計，在某種程度上減少了對圖紙的修改上可能出現的問題，設計的效率也能得到進一步的提高，以此解決這方面存在的問題。

3 工程概況

在BIM 技術的運用中，以某工程為例子，位于山東省東營市的某大廈，南面與海通大廈相鄰，北面緊鄰規劃中的商業步行街商河路。該大廈的建筑外形、外幕墻以及高度都較為復雜，這一工程主要的結構組成部分分為四類（如表1 所示），主要分為地下3 層，地上30 層。其中地下為人員避防，地下一二層為地下車庫。第一個組成部分是地上26 層，其中包商業中心和酒店寫字樓；第二、三部分為地上30 層。整體建筑在地下部分連為一體，地上的則各自撐門拄戶。該工程主要采用鋼筋、混凝土的材料。鋼筋采用HPB300 和HRB400；混凝土的強度等級分為C15、C25、C30、C35、C40、C45、C50 等強度類型；同時分戶墻和樓電梯間墻體為200 厚加氣混凝土。其余則采用質地較輕的加氣混凝土墻板，鋼管選擇Q235-B，砂漿則采取了M5 混合砂漿。該工程的主樓部分深基坑底相對標高為-13.85m，挖深大概12.30，電梯部分相對標高-14.25m，比主樓基坑深0.8m，處于主樓基坑的中部地區。

表1 工程概況

4 BIM 技術在實踐中的應用

4.1 對三維渲染的宣傳展示

根據不同項目的施工計劃，要將場地以及大型的設備布置情況進行形象的展示，對于過程較為煩瑣的施工方案，要按順序合理的選擇4D 模擬，通過對比選擇最優質的方案[3]。就以上述的工程大廈為例子，可以將已經做好的BIM 模型作為基礎進行二次的渲染開發，以此來增強三維渲染的效果，并提高其精度及效率。在介紹大廈的過程中可以給人更直觀的感受，達到視覺的沖擊，從而提高自身的競爭實力。

4.2 精準掌握數據庫系統參數

對數據庫中的系統參數進行精準的把握，BIM 技術在施工過程中的運用，可以解決諸多煩瑣的難題，讓復雜的問題最大限度得到解決。BIM 的最終目的在于做到數據的動態變化和建筑施工狀態達到統一，讓項目的質量得到提升。除此之外，時代的信息化也讓數據共享變得輕易，最大限度實現了資源的利用，提高資源的利用率。

4.3 精確算量，提升精準度

BIM 關聯數據庫的建立，提高了項目的預算精度和效率，并且BIM 數據庫可以提供諸多的數據信息，更有利于施工管理工作的開展和實施。

4.4 制定計劃，避免浪費

施工企業的精細化管理，依賴于快速精準的工程數據，海量的工程數據對于管理提供了較大的幫助，也產生所謂的經驗之談[4]。BIM 技術的應用，為企業解決這一棘手問題，有利于管理人員快速獲得所實施工程的精準數據，幫助企業制定合理的計劃，避免企業在施工環節、物流資源上進行的浪費。

4.5 協同合作，模擬施工場景

在BIM 技術高速發展的今天，很多項目都開始選擇運用三維可視化加上時間維度的處理，在網絡上模擬施工，在此情境下施工計劃和實際進展一目了然。在專業的角度對虛擬環境進行全面的評估，確認施工順序，選擇合適的施工器材，確認合適的工期，實現虛擬建筑建造過程的仿真化，做到有效地協同工作，確定最優的施工方案，完善施工模型。使得各個部門對工程項目做到了如指掌，做到BIM 與實際的工程相結合，最大限度規避質量問題。

4.6 將施工碰撞問題最小化，縮短工期

BIM 技術可以在施工的前期進行碰撞的檢查，就各個工種的不同做到協議和配合，降低工程可能存在的錯誤及損失，降低返工的概率，讓施工人員做到施工模擬、施工交底，提高施工的質量，把施工的等待和返工做到最小化。

5 保障措施

5.1 進行合作施工

在一個項目的施工過程當中，涉及很多的專業領域，只要各個領域做到協調合作、和諧共處，才能夠保證工程的如期完成[5]。在同一個工程中，繁多的部門會產生大量的信息資料，應做到對海量的信息進行整理分工，存放進同一個信息數據庫。建設一個龐大的信息網，通過BIM 的建立，進行有針對性的信息分析，結合工程的實際情況以及具體化的信息，對日后的項目工程進行適當的修正。

5.2 具體化施工

三維實體模型是BIM 的代表性應用，這種應用不僅可以明確施工過程的建筑造型，還可以確認工程整體的建筑體量。并且通過這項技術生動、全面地對建筑模型進行展示和具體的施工。不僅有利于建筑施工的實施，并且能夠將所創造的社會經濟效益最大化。

5.3 進行參數化的施工

當前的施工模式擁有多樣性和復雜性，為建筑施工的存儲方面帶來難度。BIM 技術的應用可以解決工程設計圖紙的儲備問題，數據庫中的每個數據信息都擁有一定程度上的關聯，這種關聯對信息的變更起到重大的作用，也讓數據輸出的過程變得更加真實可靠。因此BIM 技術對工程施工過程的參數化實施，以及數字化工程的形成有著重要的意義，與傳統的技術相比，BIM 技術更加省時、省工、省料，有助于工程的實施。

5.4 完善建筑業信息管理政策

建筑業作為一個風險比較大的行業，受到市場經濟的影響，因為風險比較高，在沒有保障的情況下，很多企業不愿意在該行業進行高風險的投資。促使建筑業的隊伍專業性不高，團隊建設困難，難以開展信息化的建設。應完善建筑業信息化發展的政策，給予一定的補貼與扶持，以此穩定BIM 在行業的發展。

6 結語

綜合上述，在當前的發展階段，隨著BIM 技術的不斷發展和應用，建筑行業也在發展和進步當中。BIM 技術的完善使得建筑工程的信息化、精細化管理得到一定程度上的實現，并且在施工中逐步的完善。逐漸呈現一種技術工程發展的趨勢。BIM 作為一種先進的生產方式，應合理的運用到建筑施工中，可以通過BIM技術建設虛擬建筑模型，這一技術的應用有利于建筑業的持續發展和進步。