BIM在建设工程中的应用研究

■傅诗逸 ■南京农业大学工学院，江苏 南京 210031

随着科技进步，建筑行业一些传统的技术方法逐渐无法适应当前的项目要求，如平面绘图，纸质资料录入等。在南水北调工程中，仅设计图纸文档就有几十万份，给资料查找，对比和文档管理造成了极大的困难。运用多维的计算机信息控制手段，对建筑建成后的三维模型进行提前绘制，能更清晰地传达设计者的理念，并及时发现施工错误。本文通过对BIM概念和应用的介绍，分析该技术在建设工程中的主要应用价值和应用意义，从而推动建设工程项目管理信息化发展。

1 BIM技术的介绍

1.1 BIM 的定义

BIM(Building Information Modeling，简称 BIM)，美国国家 BIM 标准［1］对BIM的定义为，BIM是一个建设项目的数字表达，通过信息共享手段，为该设施全生命周期中的所有决策提供可靠依据，项目各参与方都能通过BIM这个中转站来实现协同作业。

1.2 BIM的发展历程

BIM的概念最初来自于乔治亚理工大学的Chunk Eastman教授，受1973年石油危机影响，1975年，教授在他的研究课题中第一次提出了运用计算机技术来展现建筑这样一个理念从而出现了BIM的萌芽。在BIM的初始发展阶段，它是作为一种集成的参数化全新设计思想运用到工业设计中，随着BIM技术的不断发展，它逐渐成为建筑信息化的发展方向，2002年，欧特克(Autodesk)有限公司推出了以BIM概念主导的数字建模软件AEC［2］，实现了BIM技术的初步应用，将理论转化为有实际应用价值的系统工具，满足建筑项目全生命周期的运营规划需要。

2 BIM在建设工程中的应用

2.1 BIM在造价管理中的应用

工程造价的确定和控制不仅是贯彻项目全过程管理的内容之一，更是建设工程项目管理的重点和难点之一。运用BIM技术，可以对项目进行层层分解，根据不同时期的外部影响因素分析，来分模块地计算工程的总造价，而这些独立模块综合起来又能覆盖整个工程，从而将复杂工程的造价管理简单化。同时，BIM可以用于建筑模型的矛盾检测，清晰地反映它们之间的布设方式以及施工顺序，找到各个模型之间的碰撞点，并自动调整，从而减少返工费料。BIM技术的共享功能同样有助于工程造价管理的发展，它极大的保护了数据的完整性和关联性，为后续同类工程提供数据资料和经验，相较于纸质资料查阅和应用更为简便。

2.2 BIM在施工过程中的应用

BIM技术的主要运用是数字建模软件，用BIM可以建立施工对象的三维模型，并施加特定的外部条件，使其符合工程的实际状况。运用BIM技术可以直接在系统中进行模拟构件安装，根据模拟情况来调整施工工艺，或者调整构件参数。设计人员和施工人员有良好的沟通平台，更好解决施工难点，加快施工进度。同时，材料采购人员根据交互联接的施工进度与材料采购计划，来查询材料和设备的使用与需求情况，，以便及时作出相应的调整，减少浪费，以实现施工效率最大化。

2.3 BIM在建筑建成后的应用

BIM系统在项目建成后交付使用阶段同样起了很大作用。BIM系统强大的文档整理能力，可以在项目完成后，通过归档集成的资料来进行工程款的结算，避免了人工结算的错漏和纠纷。同时，项目各参与方全程都可以在BIM系统中查看工程的具体完成情况，实现项目建设过程的透明化，公开后，接受各方监督，这也能够促进工程项目管理模式的发展。BIM系统可以根据继续记录工程的后续使用情况，对工程进行合理使用年限评价，及时进行工程保修。

3 BIM系统对建设工程管理的意义

3.1 提高工程项目造价管理水平

BIM系统的强大模拟运算能力，为工程项目全过程造价管理模式提供了有效的辅助手段。在项目决策阶段，造价人员可以根据工程师初步设计的BIM模型获得工程量信息，计算出拟建项目的概预算。在施工阶段，BIM系统可以将各个时段的工程价格及时发布到信息共享平台上，供项目各参与方查询监督，对各个阶段的建设工程任务进行拆分计算，多维度对比，全面提高工程造价管理水平。英国机场管理局在建设希思罗5号航站楼时，通过BIM技术，降低了10%的建造费用。

3.2 提高工程项目进度管理水平

BIM系统的信息交互功能，和碰撞冲突检测功能，为项目各参与方提供了一个良好的交流渠道和项目预模拟平台。现场的施工作业人员可以及时得到设计人员的技术指导，避免施工错误。材料采购人员及时查询现场的施工情况，根据施工人员反馈的材料使用情况，来进行施工材料的分配。项目可以通过BIM系统，尽量减少返工、怠工，使各个施工程序顺利实现流水连接，提高工程项目进度管理水平。恒基北京世界金融中心通过BIM应用在施工图纸中发现了7753个冲突，估算这些冲突如果不预先检测，将会给项目造成3个月的工期浪费。［3］

3.3 提高工程项目质量管理水平

BIM系统中的数据模拟功能和信息发布功能，为实现项目建设公开后提供了条件。施工材料的采购和使用情况，施工人员的建设完成情况，都可以及时记录，并且在系统中进行查找，这也为项目监管提供了即时可视条件，能极大地提高项目质量管理水平。同时，项目模型的拆分可视功能，也为提高项目施工质量提供了条件，内部管线的布设也更为清晰明了。

4 结论

BIM系统对于建设工程项目管理的信息化发展具有重要意义，它能够为项目各方提供一个公开的交流平台和信息共享平台，同时，实现项目质量、进度、投资三方互利共赢，和谐统一。在项目建设准备阶段，及时发现项目冲突点，并进行优化修改，减少施工过程中的投资和工期损失，降低造价。虽然BIM仍处于初步应用状态，但它必将成为以后建设工程项目管理的主流手段，提高BIM技术水平和应用范围，能更好推动我国建筑业的发展。

［1］David A.Harris.NBIMS.National Building Information Modeling Standard［S］.United States∶National Institute of Building Sciences，2007.

［2］Jones，V.R.，B.K.Marion，andR.L.Zeiss，he Theory of Foraging.2nded［M］，ed.B.J.Bloggs.Book New York:Smith and Barnes.1976，534.

［3］何关培谈 BIM 与商业地产(五).http://blog.sina.com.cn/s/blog_620be62e0100fdbi.html.