基于BIM信息化技術應用過程效果研究

楊冬冬

（中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361000）

1 工程建設信息化引用的背景

進入21世紀以來，隨著國家對數據信息的不斷推動，各類信息化技術得以不斷發展，目前作為工程行業的重要信息化技術——BIM技術已經在工程、機械制造等領域全面推廣應用，同時在工程建設全壽命周期管理中BIM技術應用也開始穩步推進。隨著社會的發展，數字化、信息化技術的應用將會進一步發展，工程建設行業也逐步以低碳、環保、可持續為行業發展方向。21世紀，誰在信息化技術方面發展全面誰就占據了企業競爭的制高點，因此強化BIM技術應用，對于提高企業的核心競爭力具有重要意義。

住建部印發的關于《建筑業信息化發展綱要》中指出，將加快BIM新技術在工程中的應用，并將此項納入建筑業信息化發展的重要內容，對于以國有資金投資為主的工程，集成應用BIM項目比率要達到90%，BIM信息化技術的引用將極大改善項目的整個管理過程，通過信息化提升管控水平。

2 BIM技術所具備的優勢

BIM技術與傳統2D圖紙具有立體可視化的優勢，能夠以便于熟悉、利用掌握的形式展現出來，能將設計意圖充分表現出來，從而指導施工。

BIM技術的引用可以在一定程度上減少返工情況的出現，通過BIM三維建模能夠清楚地看出每一個部位具體施工樣式，將其以立體的形式呈現出來，有效防止施工中出現錯誤。

同時BIM信息技術還具有地質建模等功能，對于工程項目中存在隧道工程的可根據勘測信息完成地質模型，并與隧道洞身主體防護模型相結合，能夠第一時間掌握隧道開挖面周邊圍巖地質條件，為施工方案的確定提供數據支撐。BIM信息技術的應用可實現高可視化，通過將BIM技術所構建的模型與實際相結合，通過可視化演示，為現場場地布置提供參考，實現施工方案的優化。

通過BIM信息化技術的應用，將建筑物建立參數化模型，通過三維立體模型與平面設計圖紙進行碰撞對比，復核設計圖紙的準確性，對工程量統計、成本分析具有重要意義。

工程建筑行業安全管理難度大，管控情況復雜，通過BIM信息化手段進行互聯網大數據管控。將人員、設備、物資等進行協同管理、實時跟蹤，實現全平臺安全管控。

3 前期BIM技術應用準備工作

依托工程建設項目的基礎數據及項目BIM技術應用平臺，設立BIM技術應用小組，人員配置情況如下：

總負責人：1名，前期建模人員：3名，視覺展示應用：1名，無人機駕駛人員：1名，信息化平臺搭設及運維人員：1名。

軟件準備：Autodesk Revit BIM解決套裝、Navisworks軟件等，具體可與咨詢單位溝通。

表1 軟件準備

硬件準備：設置專門的BIM技術應用工作室，建立移動工作站，配置高性能電腦負責數據處理，采購無人機及相關高清攝像頭。

4 BIM技術總體應用說明

BIM技術是將平面圖形以相關數據信息為基礎實現參數化建模，采用數字化信息技術來實現建筑結構物理和功能的反映，是一個多維度的信息數據庫。可實現BIM技術三維參數化建模、工程量統計、三維可視化交底、施工過程信息保存等工作。深入BIM技術應用可有效促進BIM技術與項目管理的深度融合，提升項目管理水平。

傳統的項目施工管理模式已經不能適應新形勢下的發展需求。在新時期的發展形勢下，為了促進信息化技術的發展，提升信息化水平，將BIM應用技術引入工程建設領域。BIM技術信用是工程建設項目的一個全新理念，支持項目建設各階段管理需要，可實現工程的全過程優化。

5 施工過程BIM技術應用

（1）加強在地形設計中的應用。工程建設項目施工現場地形、地質及周邊建筑物信息相對復雜，原有的二維模式下無法同時將地形、地貌、空間等相對信息所表現出來，存在一定的局限性，BIM信息技術則可將附帶高程數據的CAD地形圖導入至Revit軟件，實現了由二維圖形轉變為三維地形模型，通過對三維地形按地層進行切割來模擬現場實際地層情況。同時BIM技術可對前期場地布置、模型便道設計等進行多項對比，支持參數化修改方案及二維圖紙打印，達到一變多變的效果（修改一處模型，各剖面對應圖紙同步修改）。

利用航拍照片，可直接生成實景模型，測量精度可達到厘米級別。研究階段可用于建設場地的選址分析，對平整場地方面的填挖方量核算起到輔助作用。

（2）通過參數化建模實現項目數據復核。BIM技術應用可通過對結構物的參數化建模，實現對結構物的快速查詢，將對應設計數據直接輸入模型中，可實現對模型的精準定位，保證項目模型的精度。BIM模型精度高，能夠直接在模型上提取各角點的水平坐標及高程點，既可用于對測量數據的復核，也可利用測量數據對模型進行定點式修改，達到共同控制精準度的效果；部分地形復雜地區采用無人機實景建模測量應用，可輔助復核設計成果。

BIM模型創建的過程是對設計圖紙的一次三維校審，能夠準確直觀地發現圖紙問題，不易漏項。

（3）實現項目三維可視化應用。通過BIM三維模型軟件對建筑場地布置圖進行三維演示。可快速獲取混凝土方量、模板尺寸，后續模板的定位提供準確坐標，減少人員工作量，提高了工作效率，有效避免了材料浪費，并且以立體形式展現可更好地對設計圖紙的準確性進行對比復核。

同時采用BIM技術可視化將各個施工部位的工程概況、施工工藝、安全注意事項、安全規程、質量控制要點等內容統一合成至二維碼中，實現了“一碼通”，有效提高了交底效果。同時以可視化虛擬推演可通過添加時間進度仿真真實的建造過程，能夠用于檢驗施工工序關鍵節點是否合理，使得施工方案最優化。

在BIM應運中，能夠直接在BIM模型上提取各角點的水平坐標及高程點，既可用于對測量數據的復核，也可利用測量數據對模型進行定點式修改，達到共同控制橋梁控制點精準度的效果。將BIM三維模型直接導入至測量儀器中，通過測量儀器直接點取三維模型中的點進行測量。

圖1 結構可視化

圖2 BIM技術對設計圖紙碰撞比對審查

通過BIM可視化技術的應用，使結構的具體形式更加直觀地反映出來，提高了圖紙審核的準確性；可以用于效果圖的展示及報表的生成。

通過對BIM技術的可視化應用，實現了身臨其境的視覺感觀，給人以真實的場景，實現觀看者以第一視角的方式漫游，從而對項目整體結果可以更直觀地理解，為項目的建設決策提供依據。

采用BIM技術進行技術交底，讓被交底人對將要施工的結構及施工過程有直觀了解，提高了交底的效果，很好地解決了交底空洞的問題。

（4）有效實現虛擬施工與實際過程的對比分析。BIM技術三維可視化實現了虛擬施工。直觀快速地反映出一定時間內正常施工的進展情況，提供進度模型沙盤，工程施工進度可通過三維模型形象地體現出來，能提供在自定義施工時間段內輸出工程完成量表格，參與到日常的計劃統計工作當中去。

（5）實現工程量的自動分類統計。BIM模型具有一定的建筑信息屬性，如混凝土方量、構件表面積等，這些基礎數據對設計工程量起到了復核的作用。此外，對于復雜構件，BIM技術能夠以明細表、屬性顯示等方式快速出具工程量用于輔助經營部門的工作。

在復雜工程段，通過精細化建模，配合軟件明細表功能，可統計出各類工程量，作為項目各部門準確計量的依據。有效保障了計量數據的準確性，也實現了材料用量的過程管控。施工人員可快速的根據需要提取相關工程量，較大程度地提高了工作效率，減少相關工作量。

（6）提高施工現場管理水平。BIM技術的有效應用，可以及時發現現場問題，實現快速糾偏；同時可以提醒其他相關人員進行查看，對所發現問題的處理情況實時進行跟蹤，確保問題處理得到有效落實。并最終生成整改報告。

BIM信息技術應用，可實現材料的追根溯源。點擊BIM參數化模型，實現整體結構模型中追溯每一個部位所涉及的原材料信息；反之，通過原材料信息列表也可查出材料的所用結構物，實現原材料精細化管理的目的，保障了材料的可追溯性。

BIM技術的應用將實現項目管理過程中各部門、各工點系統性聯動，實現現場管控安全、質量在線閉合，有效保障安全、質量始終處于全天候監督下，保障建設項目安全、質量管控平穩。

（7）通過BIM技術的應用實現了模塊化管控。BIM平臺可實現提供的工程項目各類電子檔案在線存儲及查閱功能，可滿足文檔、照片、視頻各類格式的資料上傳，資料較好地與平臺內三維模型進行掛接，并提供清晰有序的資料分類歸檔目錄，包括資料搜索功能。

BIM平臺能較好地參與到工程計量的管理工作中去，按照計量規則劃分模型構件，根據施工現場的日常錄入，快速地進行工程量統計，協同輔助計量工作。

BIM平臺可根據施工管理需要，記錄每一個工程實體構件的全生命周期信息。從構件半成品制作至構件全部施工結束，包括了明確的工序劃分、準確的工序時間、對應工序的責任人及聯系方式、對應工序的原材信息均記錄等。

提供進度模型沙盤，工程施工進度可通過三維模型形象地體現出來，能把計劃施工時間、實際施工時間與BIM模型相結合，及時發現施工進度偏差，優化工程進度計劃，并能提供在自定義施工時間段內輸出工程完成量表格，參與到日常的計劃統計工作當中去。

6 BIM技術應用的成效

將BIM技術積極應用于項目建設，使得各項工作直觀高效地表達出來，提高各部門協同合作效率。通過BIM技術應用，有效減少施工質量問題，及時掌握施工情況，避免返工。與此同時將結構的可視化與設計平面圖紙進行比對，及時發現設計圖紙問題。BIM技術的應用實現了技術交底信息化，豐富了交底內涵，易于理解。BIM技術實現了工程項目信息的共享，為項目的開展提供了更為便利的信息化支持；通過三維及平面的碰撞對比，及時查找出建設中的問題，減少成本的投入。

通過BIM技術建立項目遠程管理平臺，實現項目安全、質量及進度的時時控制，同步實現對施工過程中各類信息的完整保存，有效避免了因人員調動等原因，造成信息的缺失，推動工程項目的精細化管理工作，對實現項目管理全生命周期的信息共享提供了保障。

7 結語

通過研究BIM技術在施工過程中的應用可實現建筑模型三維可視化、建模參數化、施工圖優化設計、管道碰撞檢查、4D施工模擬、分階段工程量統計、工程進度管理、材料管理、成本控制、質量安全管理、施工過程信息完整保存等各個方面應用，提高了企業的BIM技術應用水平及競爭力，并為以后其他項目應用BIM技術提供經驗數據。