浅析BIM技术在建设项目中的应用

摘要：本文主要是在介绍BIM技术相关背景的基础上，分析了BIM技术在建设项目中的应用。

关键词：BIM 设计 招投标 施工

0 引言

自2003年我国建筑业发展增速超过20%后，建筑业多年都一直保持高速增长，各种超高层和异型建筑获得批准立项，相应的技术管理要求比传统的建设项目难度大得多，很多没见识过的问题都相继出现，给建设项目各个参与主体带来严重困扰。BIM是一项新技术，适用于从设计到施工到运营管理的全过程，贯穿工程项目的全寿命周期。建设项目全过程各个阶段可以根据不同的规范要求对BIM系统进行全方位、多角度、不同层次的处理，事前对各种问题进行预警，使建设项目各个参与主体能够针对可能出现的问题提前做出正确的应对，避免损失及其他严重后果，同时可为协同工作提供坚实的基础。BIM是Building Information Modeling的简称，是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对该工程项目相关信息的详尽表达。BIM可以应用于设计、招投标、施工等建设项目的各个环节，而且能够取得事半功倍的效果。它是三维数字可视化技术在建筑工程中的直接应用，更直观地对建筑工程进行表达和描述，并对事前各项问题进行预警，使工程各参建方能够针对各种可能情况提前采取措施做出正确的应对。住建部的《“十二五”建筑业信息化发展纲要》中确立了BIM技术在中国建筑信息化发展中的核心位置。目前，BIM技术已经比较成熟，但是BIM应用还存在许多不确定性。

1 背景

目前我国还在进行大规模基础设施建设，城镇化、绿色建筑、智慧城市、西部大开发等重大项目持续推进，城市地标性建筑层出不穷，这些工程项目规模大，结构复杂，建设方和施工方都存在巨大的投资风险、技术风险和管理风险。目前建设项目各参与主体之间信息传递主要是通过二维图纸来实现，建设项目参与主体主要有建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、咨询单位、材料供应方、设备供应方等，由于建设项目结构复杂，实施难度越来越大，二维图纸已经不能很好完成它的使命。由于图纸存在严重问题导致严重后果的工程案例层出不穷，同时由于项目各方之间信息对接不及时也会增加项目成本。建筑产品具有多样性、体形庞大的特点，同时建筑产品生产具有流动性、单件性、地区性、周期长、露天作业多、高空作业多、生产组织协作复杂等特点。目前建筑行业基础数据的创建、计算、管理、共享协同效率低、错误多。应用BIM技术，从根本上解决建筑生命期各阶段和各专业系统间信息断层问题，从设计、施工到管理全面提高信息化水平和应用效果，已成为建设企业的迫切需求。住建部的“十二五”建筑业信息化发展纲要中“十二五”期间总体目标：基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型（BIM）、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设，促进具有自主知识产权软件的产业化，形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业。近年，我国的建筑企业在不断参与国际竞争，为了能够提高国内建筑企业国际竞争力，与国际接轨，承接国际上有影响的大项目，建筑企业要加大建筑信息模型推广应用力度。

2 BIM技术在建设项目中的应用

2.1 BIM技术在设计中应用

我国传统的设计方法是二维绘图，设计人员绘制平面图、立面图、剖面图、详图，综合在一起想象出建筑的空间形态。国际上普遍采用的是绘制出立体的图形，也就是我国在大力推广的建筑信息模型（BIM）。BIM有设计BIM和施工BIM两大类。设计BIM主要任务是完成施工图纸，同时可以提供大量工程项目的相关信息。设计BIM有大量图元，并且有功能强大的族和库的支持，设计人员可以方便地进行模型搭建。该模型包含了项目的各种相关信息，如构件的坐标、尺寸、材质、构造、工期、造价等，还可以根据需要自动生成平面、立面和剖面等各种视图和详图。BIM技术创建的工程项目模型实质是一个可视化的数据库。对于设计人员而言，采用BIM技术将枯燥的绘图工作变成了一个类似搭积木的过程，结果更加直观，过程具有趣味性，将设计人员从抽象繁琐的空间想象中解脱出来，提高工作效率，减少错误的发生。而且BIM与很多专业设计工具能够很好地对接，这使得各专业设计人员能够对BIM模型进行进一步的分析和设计；同时，BIM模型是项目各专业相关信息的集成，方便地实现了各专业的协同，避免冲突，降低成本。设计人员还可以应用BIM技术模拟采光效果和楼梯通道的人员疏散效果，保证设计图纸能够质量高。

2.2 BIM技术在招投标中的应用

目前建筑企业投标竞争指标几乎一模一样：企业资质、企业法人、典型工程项目、奖状和证书等等，这些指标没有实质性技术含量，最后竞争的趋向就是价格战，尽可能压低投标报价，中标后项目成本大幅度增加，导致各种违规现象层出不穷。而且近年项目建造成本大幅度增加，材料价格不断上涨，水泥、黄沙、钢材等原材料短短几年涨了又涨，人工成本也是大幅度上涨。BIM模型能够自动生成材料和设备明细表，为工程量计算、造价、预算和决算提供有利的依据。BIM模型的使用，可以大大提高工程款项预算决算的实际效率，同时有助于减少不必要的误差。

目前我国招投标领域普遍采用的是“经评审合理低价中标”的模式。在招投标阶段，招标人提供工程量清单，投标人进行投标报价。投标人的标书是由商务标和技术标两个部分组成的，现阶段评标的焦点还是在商务标。BIM技术可以有效完成商务标中的工程量清单编制和费用指标确定，招标人可以应用建筑信息模型编制工程量清单和招标控制价，投标人可以应用建筑信息模型编制投标报价。以往工程量计算都是使用鲁班或广联达等软件建模计算，与原有的设计模型难免存在偏差，耗时费力，结果也不准确。借助BIM技术，造价人员可以直接使用原有的设计模型，提高效率同时也能大大提高准确性。而且建筑信息模型可以进行动态修改，方便招标方随时进行节点测算，提高工程量计算与项目成本估算的准确性，有利于招标方合理控制工程造价。投标人应用建筑信息模型进行投标可以提高竞争力，合理的确定投标报价，避免盲目的压低投标报价，给企业带来严重的损失，以保证企业的正常利润。

2.3 BIM技术在施工中应用

现在很多业主单位都要求总承包单位具备BIM技术应用能力，应用建造BIM在项目实施过程中进行精细化管理，可以避免很多不可弥补的错误发生，保证工程质量，有效控制施工进度和成本。BIM提供三维效果图、动画和漫游等功能，项目管理人员可以看到可视化的建筑产品。在施工阶段，建筑信息模型可以进行施工图校审――施工模拟与碰撞检查，包括土建与土建、土建与安装、安装与安装等碰撞检查，也就是虚拟深化后图纸的建造效果，提前发现并解决问题，避免施工中出现问题要返工或停工，可以减小施工难度，减少施工变更，控制建设成本。BIM技术虚拟施工还可以完成模板制作、钢筋绑扎、混凝土浇筑、砌体施工、防水铺贴、门窗安装、墙面装修、地面铺装、排架搭设等。

BIM技术应用在项目管理中不仅可以判断现场情况，还可以为编制进度计划、施工顺序、场地布置等提供依据，为项目管理者提供直观具体的实体参考。根据建筑信息模型的相关信息，施工单位还可以将建筑信息模型与施工计划和材料采购计划进行5D集成，直接生成材料统计资料，为施工单位进行材料采购和进度备料提供信息，减小材料浪费，控制建设成本。建筑信息模型在施工阶段就可以把索赔和违约的相关信息与参数录入，在竣工阶段即可直接由建筑信息模型得到竣工结算造价，避免了在结算阶段的造价争议，可以有效帮助建设单位控制造价。

3 结语

由于建筑信息模型通过建立三维数字模型，集成了建设项目的全部工程信息，将建设项目各阶段主要参与方的工作有机的联合在一起。通过建筑信息模型自动生成各种图纸、表格与文档，在建设项目各方中进行同步信息共享，可帮助施工单位改进生产管理方式，进行限额领料施工，最大限度帮助建设单位控制造价。BIM是一种全新的理念，它涉及到从规划、设计到施工、维护技术的一系列创新和变革，是建筑业信息化的发展趋势。BIM技术对于实现建筑全寿命周期管理，提高建筑行业设计、施工、运营的科学技术水平，促进建筑业全面信息化和现代化，具有重要的应用价值和广阔的应用前景。但是，BIM的全面推广应用仍然面临诸多问题，市面各种类型的BIM软件和应用非常复杂、行业用户缺乏专业人才、BIM应用成本高、BIM人才培养难等都是BIM应用推广的障碍。

参考文献：

[1]张建平，李丁，林佳瑞，颜钢文.BIM在工程施工中的应用[J].施工技术，2012（16）.

[2]张树捷.BIM在工程造价管理中的应用研究[J].建筑经济，2012（2）.

[3]李恒，郭红领，黄霆，陈镜源，陈景进.BIM在建设项目中应用模式研究[J].工程管理学报，2010（5）.

作者简介：江小丽（1981-），女，安徽枞阳人，毕业于安徽理工大学，助讲，长期从事土木工程方面的教学研究工作。