论究BIM在建筑施工中的应用

于玮

【摘 要】作为数字化信息集成的载体，BIM技术被广泛应用于建筑施工全过程中。它的全面应用提高了建筑工程的集成化程度，降低了工程成本，给建筑行业带来了巨大效益，推动了建筑业的进步与发展。

【关键词】BIM；建筑施工；应用

前言

BIM（建筑信息模型）是近几年在原有CAD技术基础上发展起来的一种多维模型信息集成技术，可以使工程建设项目的所有参与方从项目概念方案产生到完全拆除的整个生命周期内，都能够在模型中操作信息和在信息中操作模型。从根本上改变从业人员依靠图纸进行项目建设和运营管理的工作方式，实现在建设项目全生命周期内提高工作效率和质量以及减少错误和风险的目标。

一、BIM技术在建筑施工企业中的应用方法

1、辅助投标及方案实施。为保证施工的顺利进行、减少返工，施工单位采用BIM技术进行施工方案的模拟与分析，在真实施工开始之前找出合理的施工方案，同时便于与分包单位协作与沟通。施工单位基于建设单位的施工招标信息，采用BIM技术将初步制定的施工方案可视化，并制定投标方案、参与投标。中标后，施工单位通常会与分包单位协作将施工方案细化并采用BIM技术进行方案模拟优化分析，经过多次模拟后提出可行的施工方案进行指导实际施工。

2、碰撞检查。碰撞检查是指在电脑中提前预警工程项目中各不同专业（结构、暖通、消防、给排水、电气桥架等）在空间上的碰撞冲突。碰撞分硬碰撞和软碰撞（间隙碰撞）两种，硬碰撞指实体与实体之间交叉碰撞，软碰撞指实体间实际并没有碰撞，但间距和空间无法满足相关施工要求。目前BIM的碰撞检查应用主要集中在硬碰撞。通常碰撞问题出现最多的是安装工程中各专业设备管线之间的碰撞、管线与建筑结构部分的碰撞以及建筑结构本身的碰撞。进行碰撞检查前，先应用BIM相关软件创建各专业三维BIM模型并且各专业人员要对BIM模型的准确性、合理性进行审核，审核完毕后通过BIM集成应用平台自动查找工程中结构与结构、结构与机电安装、机电安装各专业之间的碰撞点并提供相应的碰撞检测报告。施工前根据碰撞检查报告中的位置信息、标高信息，进一步深化施工图纸，及时调整施工方案，可以避免因碰撞返工引起的质量问题，加快施工进度，减少不必要的人工、材料等成本支出。

3、为预制加工提供精确尺寸

构件预制加工是预先在建模的时候就将施工所需构件的材质、尺寸、类型等一些参数输入到模型当中，然后将模型根据现场实际情况进行调整，待模型调整到与现场一致的时候再将构件的材质、尺寸、类型等信息导成一张完整的预制加工图，将图纸发给制作单位进行预制加工，等实际施工时将预制好的构件送到现场安装。石材、门窗、钢结构、机电管道等进行工厂化预制后再到现场进行安装，运用BIM导出的数据可以极大程度地减少预制构件的现场测绘工作量，同时还有效提高了构件预制加工的准确性和速度，使原本粗放性、分散性的施工模式变为集成化、模块化的现场施工模式，從而很好地解决了现场加工场地狭小、垂直运输困难、加工质量难以控制等问题，为提高工作效率、降低工作成本提高了关键作用。

4、现场监控

在施工过程中，还可以用BIM与数码设备相结合，实现数字化的监控模式，更有效地管理施工现场，监控施工质量，使现场管理人员把不用大量的时间用在现场的巡视监控上，可以把更多的精力用在现场实际情况的提前预控和对重要部位、关键产品的严格把关等准备工作上，这样不仅提高了工作效率，相应减少管理人员数量，还可以帮助管理人员在尽早发现并制止质量问题成为现实。同时，还能使工程项目的远程管理成为可能，使项目各参与方的负责人都能在第一时间了解现场的实际情况。

5、协同设计

目前我们所说的协同设计，很大程度上是指基于网络的一种设计沟通交流手段，以及设计流程的组织管理形式。包括：通过CAD文件之间的外部参照，使得工种之间的数据得到可视化共享；通过网络消息、视频会议等手段，使设计团队成员之间可以跨越部门、地域甚至国界进行成果交流、开展方案评审或讨论设计变更；通过建立网络资源库，使设计者能够获得统一的设计标准；通过网络管理软件的辅助，使项目组成员以特定角色登录，可以保证成果的实时性及唯一性，并实现正确的设计流程管理；针对设计行业的特殊性，甚至开发出了基于CAD平台的协同工作软件等等。

二、BIM在建筑施工企业应用障碍因素分析

由图1可知，BIM在建筑施工企业推广应用的影响因素是一个五级的递阶系统。从第1级因素分析，阻碍BIM在建筑施工企业推广应用的最直接的因素是BIM实施未能得到施工企业高层领导的鼓励与支持。面对新的技术和理念，如果潜在的实施主体主观上不愿意采纳这种新事物，则势必会影响其在主体内的推行。

从第2级因素分析，BIM实施的客观环境导致施工企业高层领导没有鼓励和支持，包括业主未对施工企业提出明确的使用BIM的要求，政府推行BIM力度不够及施工单位的BIM受益程度相对较低。业主若没有对设计院或者施工企业提出明确的采用BIM的要求，设计院可能延续以往的工作习惯在2D的图纸上进行设计，没有现有的3DBIM模型，施工单位只能自己尝试去建立BIM模型，或者干脆按照以往的方式进行施工，无法感受到3D建筑模型给施工带来的优越，高层领导推广BIM的积极性必然会降低。目前，有些建筑施工企业仍对BIM知之甚少，主要原因是BIM理念没有得到足够的宣传，政府在整个建筑行业宣传和推广的力度还不够。最后，BIM的碰撞检查功能能够有效地减少因设计冲突而导致的设计变更次数，按照目前的行业现状，很多建筑施工单位就是通过设计变更来获得更多的利润，BIM的实施，减少了返工的次数，施工单位从中获利的机会也相应减少。

从第3级因素分析，由于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。BIM软件本身的技术问题影响了其功能的发挥，加上高成本的投入，势必会造成企业的BIM受益程度降低。因尚未开发出针对BIM应用的标准合同语言，业主对采用BIM的热情也会降低，以免带来不确定的组织间责任分工。从业主、设计到施工的对模型的低信息共享度会阻碍BIM功能的充分发挥。信息共享度低，设计院完成的3DBIM模型不能很好地指导施工，模型的信息不能完整、及时地传递至施工单位，施工单位从BIM的三维模型中的受益程度也会相应降低。

从第4级因素分析，与BIM相关的行业规程及法律责任界限不明直接影响针对BIM应用的标准合同语言的建立，现有的项目流程直接影响项目各参与方对BIM模型的信息共享度。最终的BIM模型需要行业各专业的共同努力和投入，但承包商常常无法从设计方得到BIM模型，而只能拿到資料后自己着手去建立BIM模型。

在目前的BIM工作流程中，业主对设计方提出采用BIM的要求，设计单位完成BIM模型后交由施工单位进行施工，这种串联式的工作方式使得在施工单位仅能获得BIM模型，却不能从设计方获得很好的关于BIM模型的施工指导，直接导致了较低的BIM受益度。

三、BIM技术应用建议

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

总之，作为施工单位，在建筑新技术发展的关键阶段，需要在深入研究BIM技术利弊的同时，及时转变公司决策战略，提前做好人力物力准备，主动将BIM技术应用于实际项目施工中，这样才能在未来的市场上抢占先机，走在建筑行业发展浪潮的前列。

参考文献：

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[3]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（01）

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