BIM技术在建筑施工中的应用研究

摘要：伴随着信息化浪潮席卷全球,建筑信息模型也掀起了建筑业界的新一轮革命,由此产生了基于BIM的虚拟施工技术,本文详细阐述了BIM技术应用在建筑施工中的一些问题。

关键词：BIM；建筑施工；工程建设

中图分类号： TU7 文献标识码： A 文章编号：

引言

BIM技术是结合了计算机仿真、虚拟现实、计算机辅助设计等技术,对实际施工过程进行三维建模,通过分析三维施工模型对具体施工过程进行事前控制以及动态管理,进而优化施工方案。BIM技术作为一种新一代创新性的计算机辅助设计工具与生产方式，成为建设信息化技术在建筑业的直接应用。

一、BIM技术概述

BIM(building information model)是建筑信息模型的简称，是以建筑工程项目的各项信息为基础，建立起的三维建筑模型。BIM不仅是通常理解的一种或者一类软件，也不局限于建筑模型的建立。BIM是贯穿于整个建设项目生命周期的信息集合，是一种有别于传统的工作模式和协同管理模式，是将传统粗放型的建筑行业向精细、高效、统一转变的一场技术革命，这次技术革命被称为是建筑行业继20世纪甩掉手工绘图板向CAD技术转变后的又一次重大的技术变革。

BIM技术的提出始于20世纪末的美国，近年来，BIM技术的应用在欧美及日本等国家发展迅速，统计表明美国建筑300强企业中80%以上都应用了BIM技术，而且欧美国家相继出台了国家的BIM技术实施标准。

目前我国BIM技术应用还处于起步阶段，应用BIM的建筑企业不到10%。但在中央“十一五”国家科技支撑计划重点项目《现代建筑设计与施工关键技术研究》中，已明确提出将深入研究BIM技术，并构建基于国际标准和符合我国国情的BIM规范标准，把BIM列入“十二五”期间建筑信息化的发展重点，数字城市的建设是建筑科技发展的总体目标，BIM技术的发展是达到这一目标的必然途径。目前国内已有许多成功应用BIM的案例，如上海中心大厦、奥运“水立方”场馆、世博场馆等大型复杂建设项目，都取得了不错的应用效果。

二、BIM技术在施工阶段的应用价值

BIM技术是贯穿于建设生命全过程的技术模式。工程建设的施工阶段，是将建设项目规划设计变成现实的关键环节，施工企业建立以BIM应用为载体的项目管理信息化体系，能够提升施工建设水平，保证施工质量，得到更多的经济效益。BIM技术在施工阶段具体应用价值体现在以下几个方面：

1、三维渲染，宣传展示，给人以真实感和直接的视觉冲击。依据施工计划，形象地展示场地和大型设备的布置情况，复杂节点的施工方案，施工顺序的选择，进行4D的模拟，对不同的施工方案进行对比选择等。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础，大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主

更为直观的宣传介绍，提升中标几率。例如浙江建工集团的浙商银行总部大楼、浙报大楼、地铁盖挖逆作施工中的应用都起到了很好的效果。

2、快速算量，大幅提升精度。BIM数据库的创建，通过建立6D关联数据库，可以准确快速计算工程量，提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息，有效提升施工管理效率。通过BIM模型提取材料用料，设备统计，管控造价，预测成本造价，从而为施工单位项目投标及施工过程中的造价控制提供合理的依据。

3、精确计划，减少浪费。施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据无法快速准确获取以支持资源计划，致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理人员快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。

4、虚拟施工，有效协同。三维可视化功能再加上时间维度，可以进行虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。

5、碰撞检查，减少返工。BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查，优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性，而且优化净空，优化管线排布方案。施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案，进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。

三、施工企业BIM应用中存在的主要问题

第一，对信息化建设的认识和信息化意识有待加强。建筑施工企业信息化建设是国家建筑业信息化的基础之一，也是企业管理转型、升级的关键工作，是企业管理的新鲜事物。但是，在实际工作中，企业决策层、管理层和作业层的人员对此项工作普遍存在认识不足、意识不强、动力欠缺的现象。

第二，对信息化建设的资金投入不足。目前，建筑施工企业开展信息化建设，包括了硬件的投入和软件的开发，需要较大的资金投入，特别是企业在首期建设中，需要很大的资金投入量，通过机房改造、硬件升级、软件开发和采购等，才能形成企业信息系统和发挥效用。但建筑施工企业是微利行业，产值利润率、资产利润率均远远低于其他产业，难以筹措大量资金进行信息化建设和维护。

第三，专业技术人员数量不足、质量不高。在建筑施工企业内部，从事计算机应用和管理的专业属小众业务，人员配备少，开发能力弱。特别是既懂计算机技术、又懂建筑专业技术的复合型人才更为缺乏，难以满足企业信息化建设的需要。

第四，政府和行业主管部门的政策支持缺失。迄今为止，对于建筑施工企业信息化建设工作，政府和行业主管部门只提要求，不提政策扶持，所有的资金投入（包括硬件升级、软件开发和系统维护等）均由企业自筹，严重打击了企业开展信息化建设的积极性。此外，政府和行业主管部门在软件开发及标准制定方面尚未有行动，仅靠企业自身难以开发易用性好、兼容度高、运行稳定的信息化软件。

四、施工企业如何开展BIM技术应用

1、BIM技术在建筑行业迅速发展的大背景下，随着国家相关政策的不断出台和建设投资方对于BIM技术的重视程度增加，施工企业决策者要及时转变方向提出策略，积极主动地投入到BIM技术的研究和应用中。

2、BIM技术对软硬件的要求较高，需要投入较大的资金进行计算机硬件的升级换代，BIM软件前期投入费用较高，但是正版软件功能齐全，适合企业作为商业用途使用，软件厂家同时可以提供配套的咨询和培训服务。

3、BIM软件的使用需要既能够熟练地操作计算机又具有工程建设专业知识的技术人员，而且一个项目工程量很大，需要一整个团队协同工作才能完成，例如中建二局在天津邮运码头客运大厦的项目中采用BIM技术时，招聘了40多名计算机专业的技术人员，整个项目涉及7家单位，建立了7个模型才最终完成。因此，培养和引进BIM技术的相关人才是BIM技术能否推广应用的关键。

4、目前施工单位对于BIM技术的应用还处于探索应用阶段，没有太多的实际工程经验，BIM软件中包括一些族库的设置都还不符合中国规范的要求，需要施工单位花费一定时间积累经验，建立起自己的构件族库，甚至自己的BIM企业标准。

5、组织BIM团队进行软件的相关针对性培训，从简单的小项目开始，逐步向大型项目迈进，积累经验，面对复杂项目时做到合理地组织人员的分配，提高团队的协同设计工作能力，组建成熟的BIM技术应用团队，应对各种不同项目任务的挑战。

结束语

BIM技术随着国家相关政策的相继出台和建设主管部门的引导与支持，未来必将有更广阔的发展空间。深入研究BIM技术，主动将BIM技术应用于实际项目施工有利于我国建筑行业的发展。

参考文献

[1]潘佳怡，赵源煜．中国建筑业BIM发展的阻碍因素分析［J］．工程管理学报，2012,12，26 (1)：6-11.

[2]张孟田．基于BIM的建设项目设计概预算的应用［J］．中国勘察设计，2012 (5)：95-97