BIM 技術在建筑工程施工中的綜合應用

付勤敬

（恒泰工程咨詢集團有限公司，安徽 合肥 230000）

建筑工程領域中的BIM技術屬于一種建筑項目信息模型，其是基于CAD發展而成的技術形式，是對CAD技術功能與作用的延伸與拓展，因而該技術的應用有利于多個部門參與項目建設，比如主管或施工等部門的參與。BIM技術的應用使傳統手繪圖紙模式發生改變，圖紙電子化與信息化特點更加明顯，為信息儲存與修改創造了便利條件。

一、目前國內BIM 技術發展情況概述

（一）國內應用平均水平概述

隨著科學技術的飛速發展，一些先進的施工技術逐漸地被應用于建筑行業。隨著我國工程管理的規范化，BIM 技術在建筑行業的應用越來越廣泛。BIM 作為將傳統的二維圖形轉換為三維模型甚至多維的工具式軟件，應用于施工管理過程中不僅有利于實現建筑資源的優化配置，還有利于實現建筑項目的科學管理。它可以通過建立模型去分析、發現設計中存在的缺陷，將這些設計問題提前解決，也將更加便于現場施工人員充分理解設計意圖，且能夠更加容易掌握一些復雜的施工節點；它可通過建成的模型指導現場施工，有效調節建筑工程項目的作業時間，使項目管理人員更有效率地組織施工生產活動，使建筑資源在合理的時間被用于合理的位置，從而有條不紊地實現施工目標。

（二）國內大型開發商及施工企業應用情況概述

國內像萬達、萬科這類大型的地產開發商為了提升建筑物的品質，結合工程管理的需要，建立了自己的BIM 研究院，編寫了針對自身開發項目的BIM 管控指標，在進行總承包合同簽訂時，都會將關于BIM 的要求作為合同附件。在工程施工過程中，也會要求總承包單位成立BIM 工作室，利用BIM 技術進行圖紙會審、管線綜合等工作。作為建筑施工總承包管理的一些央企、國企也跟隨科學技術發展的腳步，從工程各階段利用BIM 技術管控不同的指標。工程投標階段開始進行工程三維模型的建立，分析和演練整個施工過程，提前掌握整個工程；施工過程中利用BIM 與其他一些新技術的融合，開展工程的施工策劃、項目優化、各專業施工、安全質量、進度成本等各項管理，如在施工過程中將BIM 技術與5G、無人機、VR、AR 技術結合，進行現場工程量的核算、安全技術交底、質量監管等工作。

二、BIM 技術在建筑施工各階段的應用

（一）項目臨建階段

項目臨建施工階段是一個項目開工前的準備階段，該階段主要是進行辦公區、生活區、現場圍擋、廠區內消防通道、現場加工區等的布置及施工，在該階段BIM技術可以與無人機技術、720 云技術、VR 技術、AR 技術結合，進行整個辦公區、生活區、施工現場三區的美觀性、協調性、實用性的設計。利用無人機航測技術，將整個現場的場容、標高進行航拍、測設，通過軟件形成現場的實際地形圖。將設計完成的辦公區、生活區、施工現場三維模型導入地形圖，根據航測的地形位置、標高、坡度進行三維模型實景調整，使整個場區的設計與實際地形完美融合，在減少現場土方開挖、回填的同時也能夠保證各區正常的使用功能。

（二）基礎施工階段

基礎施工階段施工內容主要為土方開挖、基坑支護施工、基礎施工，在該階段BIM 技術一般應用點如下：1.建設基坑開挖、支護三維模型，通過三維模型計算土方開挖、回填量；2.進行基礎的模型建立，分析基礎設計圖紙的合理性，協助項目技術人員進行圖紙會審工作。

（三）主體結構施工階段

主體施工階段涉及腳手架、模板、鋼筋、混凝土等安全性工程，因此，結合工程情況，在該階段BIM 技術的一般應用點如下：1.進行腳手架、模板工程三維模型的建立，結合建筑物結構模型，分析腳手架工程結點、連墻件等位置設置的合理情況；2.根據鋼筋方案進行鋼筋模型排布，核算工程的鋼筋量，同時針對一些復雜的鋼筋安裝節點進行三維模型交底，比如梁柱接頭位置、樓梯鋼筋等；3.根據混凝土施工方案進行混凝土工程量的核算；4.根據工程需求建立虛擬樣板，采用虛擬樣板代替傳統的實體樣板，進行現場工序的指導。

（四）裝飾裝修施工階段

裝飾裝修施工階段作為一個建筑物使用功能及需求實現的階段，是安裝專業與土建專業相互交叉最多、交叉工作最為復雜的階段。在該階段BIM 技術主要應用點如下：1.進行屋面綜合管線排布。根據安裝專業設計圖紙，將屋面的安裝通風管道、橋架結合土建專業的風井、設備基礎等進行綜合排布，秉持美觀、實用的原則確定安裝管道的走向、標高；2.進行室內綜合管線排布。由于一些大商業地下室及公共區域管線多、設計排布復雜，根據二維的平面設計圖紙進行施工時，往往會出現管線碰撞、無法連通的情況，因此在該階段，應根據確定好的吊頂標高，利用BIM 進行安裝專業管道的綜合排布，對設計不合理的管道進行修改，重新確定各管道的位置及標高。

（五）室外工程施工階段

由于室外工程施工現場周邊管線復雜、標高及坡度較多，在日常的施工管理過程中經常出現燃氣管、自來水管被挖破，室外污水倒灌的現象，針對這種施工過程中經常遇到的問題，可以通過三維模型進行施工前的分析及施工過程的指導。首先，根據建設單位提供的室外管網圖紙進行周邊管線的建模，將不同的管道用不同的顏色標志，對于比較危險的燃氣管道、國防電纜等用紅色的線進行醒目警示，同時對室外污水井、雨水井等根據其深度、上口高程、排水方向進行三維建模。其次，根據工程室外管網設計圖紙進行該工程室外管網的建模，將建好的模型與市政管網模型融合，根據兩者的標高、坡度進行設計排水、排污方案的可行性分析。最后，根據分析結果進行現場施工的交底，指導室外工程施工。

（六）竣工驗收、移交階段

在竣工驗收階段，將各專業BIM 模型進行整合，形成一個全專業的完整的工程模型，包括精裝修、外幕墻、粗裝修、室外工程、暖通、消防等專業，將客戶的需求及設計意圖通過多專業的模型融合，形成一個完善的三維立體效果模型，驗收過程中根據三維效果模型進行驗收，可以更加直觀地進行設計意圖與現場實物的對比，提高驗收效率及驗收精準度。

三、BIM 技術未來發展趨勢

當前是數字化、信息化的時代，整個社會數字化進程是一個必然的過程。現在隨著人工智能、5G、6G、區塊鏈等新技術的發展，傳統行業進行轉型、升級。在這種大環境下，BIM 技術的核心也將不只是三維建模那么簡單，更多的是起著一個連接各種新技術的紐帶作用，在日常的施工管理過程中，通過BIM 技術將無人機、VR、AR、3D 打印這些技術結合起來，由此形成一個涵蓋空間、時間、成本、質量、安全多個維度的立體、綜合科學管理體系。未來建筑行業將會發生翻天覆地的變化，BIM 將深刻地改變房地產工程項目合作模式。BIM 除了在施工建設管理中得到應用，也將更加關注行業信息源頭，在設計階段發揮作用，與全過程工程咨詢及工程項目管理融合，為項目提供全生命周期數字信息平臺基礎，向更廣闊的工程領域發展，結合物聯網、大數據等新興技術，實現在更多專業領域應用的突破。

隨著這些新技術帶來的便利、效益的增加，人們對這些新技術的需求會越來越多，同時對于其功能也會有更高的要求，這種需求與發展之間的相互促進會使未來的BIM技術發展越來越多樣化、全面化。同時隨著這種相互之間的技術促進，BIM 本身也將不斷升級，適用范圍也將逐漸向多個行業推廣、普及，成為建設數字化社會管理平臺的重要支撐。

結束語：綜上所述，隨著社會經濟的快速發展，建筑行業發展中應用BIM技術可有效提高項目施工效率，保障項目施工的精確性與安全性，實事求是地確定科學決策。在建筑項目管控工作中推廣BIM 技術，要注意該技術軟件的輕量化發展趨勢，有效提高其智能化發展水平。