BIM技术在工程施工中的应用与研究

马二朋 邓思华 马天磊

(北京建筑大学，北京 100044)

BIM技术在工程施工中的应用与研究

马二朋 邓思华 马天磊

(北京建筑大学，北京 100044)

随着建筑市场技术的不断更新换代，BIM作为一种全新的理念，在建筑市场中逐步扮演着越来越重要的角色。BIM 涉及到最初的规划、设计以及后期的施工、维护等一系列革新,是未来建筑信息化发展的必然趋势。应用建筑信息模型BIM技术，通过在施工阶段进行虚拟施工，促进施工进度，保证施工质量，对工程施工进行高效有利的控制，实现绿色施工。

BIM,工程施工,Revit,全生命周期

1 概述

我国从2003年引入BIM技术直至现在，经历了多个发展阶段。2009年之前，我国仅仅处于BIM技术探索阶段，进行前瞻研究。随后2009年—2010年，我们才真正将BIM技术引入，进行相应的理论研究。2010年—2013年，我国开始对BIM技术进行初级应用，其中包括：BIM建模、管线综合以及光能分析等。随后，2013年至今，我国加大了对BIM技术的研究。从刚开始的理论研究，逐步跨越到现在的“规划、设计、施工、运维”全生命周期过程。从而能够进行信息集成，将设计成果，施工数据，管理数据以及运维数据集成，进行数据汇总，实行了一站式的全方位管理的目标，在施工阶段进行施工全过程管控，实现施工优化，BIM技术全生命周期数据管理平台见图1。

2 BIM技术的研究现状

BIM 技术现今在国内以至国外仍旧属于一个崭新且必将在未来引领建筑业发展的地位。虽然其历史并不久远，但是，在其发展的这段期间内，整个行业正在逐步发生巨大变革。BIM技术在学术研究方面一直都是热门领域。相比国内对BIM的研究，国外对BIM的研究与应用，均已比较完善。其中包含针对BIM 的发展历程、BIM技术核心理念。目前，国外正在将研究的重点逐步向更广泛的领域扩展。

与此同时，国内也有为数不少的专家学者对BIM进行了逐步研究。2016年，沈阳建筑大学管理学院齐宝库进行了基于BIM的PC建筑全寿命周期风险管理[1]。2015年，广东海洋大学寸金学院庞雪飞进行了基于BIM的地铁工程项目投资管理研究，建立了地铁工程项目BIM信息模型，解决了地铁工程项目管理过程中出现的管理和控制难的问题，提出BIM技术是现代工程项目研究和发展的新方向[2]。2012年，西安建筑科技大学师征进行了基于BIM的工程项目管理流程与组织设计研究[5]。2011年，沈阳建筑大学土木工程学院陶帅进行了BIM的发展及其在建筑施工方面的应用研究[6]。2010年，清华大学土木工程系张建平研究基于BIM和4D技术的建筑施工优化及动态管理，指出建筑工程不仅规模庞大而且是一个高度动态的过程，这些因素导致项目管理十分的复杂[7]。

3 BIM技术的主要应用

BIM 技术涉及到工程建设全生命周期的过程中，其中包括：工程规划、工程设计、工程施工以及工程后期的运营维护。其中在不同阶段具有不同的具体应用：

1)工程规划阶段；

2)工程设计阶段；

3)工程施工阶段：包括场地的使用规划，施工系统设计，数字化加工以及三维控制和规划；

4)工程运营阶段：包括工程的维护计划，进行建筑系统分析，以及资产、空间的管理与追踪，同时涉及到防灾减灾等的计划。

上述不同阶段过程中，从规划阶段到设计阶段，需要进行设计评审。设计与施工阶段之间通过3D协调，来实现设计施工一体化。通过施工阶段记录模型，从而保障后期的运营维护。整理体系，全阶段共同协作，从而实现BIM技术贯穿建筑工程全生命周期的作用。建筑工程的信息量巨大，种类繁多，并且来源广泛，涉及不同专业以及同一专业内的不同领域。此时BIM技术充分发挥其高效、保质的作用。

BIM技术在工程施工阶段的具体过程中具有不同的实际应用，其中大致包括如下7项：

1)对工程进度进行模拟；

2)施工方案进行全过程建模；

3)对比优选选择一个最佳施工方案；

4)演示具体的施工方案；

5)深化模型碰撞检查：通过应用Revit，Navisworks协调3D问题；

6)对工程量进行统计；

7)控制造价：应用BIM5D、广联达结合施工的工程进度，全面实现5D施工管理。

4 BIM技术在工程施工中的价值和意义

针对工程施工阶段，BIM技术主要涉及到施工前的BIM策划与准备、深化设计、模拟施工、进行施工现场规划以及施工过程中对成本和进度进行控制等[8]。BIM极大的促进了施工技术的快速发展，依靠BIM模型开展实时沟通。

针对不同工程施工BIM技术应用，对BIM技术工程施工阶段的价值和意义进行如下分析[9]：

1)支撑施工投标的BIM应用；

2)支撑工艺改进和施工管理，其价值和意义在于：

a.便于设计图纸的审查和深化；

b.虚拟4D建造；

c.简单协同和可视化技术讨论；

d.自动统计工程量。

3)集成与提升项目、企业和行业的BIM综合应用，其价值和意义在于：

a.4D计划管理和进度控制；

b.施工方案选择，对比和优化；

c.施工资源综合管理和集体协调；

d.施工成本的预算和核算；

e.质量安全的总体把握和管理；

f.科学绿色施工；

g.施工质量的提升和服务功能的拓展。

4)工程资料数字化和项目运行维护阶段的BIM应用，其价值和意义在于：

a.施工资源进行数字化处理和管理；

b.在交付、验收和竣工阶段对工程项目资料进行数字化归档；

c.维修服务业主项目。

基于以上BIM对工程施工的价值和意义，并且查阅相关资料，我们可以知道，BIM对施工阶段管理和综合效益提升具有很大的作用。

5 结语

BIM正在逐步引领工程建设的蓬勃发展，尤其是在工程施工阶段。BIM在现今占有举足轻重的地位，在未来必将会对建筑行业提供更多的理论及技术支持。BIM打通了设计与施工之间的代沟，避免了重复建模产生的不必要工作，从而大大增加工作效率，从整体上降低工程项目成本，实现真正意义上BIM在工程施工的价值。

[1] 齐宝库,刘 帅.基于BIM的PC建筑全寿命周期风险管理[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2016(2):151-155.

[2] 庞雪飞. 基于BIM的地铁工程项目投资管理研究[J]. 江西建材,2015(3):213-214.

[3] 刘安申.基于BIM-5D技术的施工总承包合同管理研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学,2014.

[4] 吴子昊.BIM技术在建筑施工进程中的碰撞研究[D].武汉：武汉科技大学,2013.

[5] 师 征.基于BIM的工程项目管理流程与组织设计研究[D].西安：西安建筑科技大学,2012.

[6] 陶 帅,张德海,黄 灵.BIM的发展及其在建筑施工方面的应用[A].土木工程建造管理(6)[C].2011:4.

[7] 张建平.基于BIM和4D技术的建筑施工优化及动态管理[J].中国建设信息,2010(2):18-23.

[8] 丁烈云.BIM应用·施工/建设信息模型BIM应用丛书[M].上海:同济大学出版社,2015:18-93,82.

[9] 中国建筑业协会工程建设质量管理分会.施工企业BIM应用研究(一)[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

ApplicationandresearchofBIMtechnologyinengineeringconstruction

MaErpengDengSihuaMaTianlei

(BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044,China)

With the continuous updating of the construction market technology, BIM has been playing an increasingly important role in the construction market as a new concept. BIM involves a series of innovations, including initial planning, design and later construction and maintenance. It is the inevitable trend of the future construction information development. Application of building information model BIM technology, through the virtual in construction stage, construction, promote the construction progress, ensure construction quality, better control for engineering construction effectively, the implementation of green construction.

BIM, construction, Revit, total life cycle

1009-6825(2017)29-0222-03

2017-08-07

马二朋(1990- )，男，在读硕士; 邓思华(1963- )，男，副教授; 马天磊(1991- )，男，在读硕士

TU712

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