浅谈BIM技术在建筑施工中的应用

张国权

（江西泰如建设工程有限公司 江西南昌 330000）

1 BIM技术的理论基础

1.1 BIM基本概念

BIM简单说来就是一种工程方法，这一技术体现在建筑规划、设计、施工、运营和维护中。每个阶段的计算机辅助作业过程就在一定的信息传递标准下进行信息协调，实现信息共享。具体而言，就是充分运用各种计算机辅助工具，将一系列基本工程对象作为单位，比如部件、构件或组件等，分别对每个建筑工程阶段实行有计划的综合管理，完成了一个在信息生产、传递和分析基础上的多实务协同建筑作业。

1.2 BIM的基本特征

1.2.1 参数化

从传统的CAD脱颖而出的BIM具有一个特别鲜明的特征，即参数化，正是基于参数化特征建立起来为了使模型具有更高的完整性信息，采用参数化方法建立了三维可视化模型，该模型包含了项目所有构建的属性。这种模型属性能根据内容随时变换，但保持相互之间的逻辑和空间关系不变。

1.2.2 可视化

可视化，从字面意思理解即为“所见即所得”，其代表着直观和易于理解。可视化的技术在建筑行业中有着较为广泛的应用，但其中的可视化并非经过渲染处理后的效果图。BIM的可视化是指不经过艺术处理的真实性的建筑空间，展现各个构件之间的反馈性和互动性。在构件属性和空间尺寸上，由建筑信息模型展示出来的结果和实物具有高度的统一性，整个设计中的缺陷在模型精度范围内都将被一一的暴露出来，以便有关人员有针对性的开展优化工作。建筑信息模型的可视化结果在BIM环境里的体现不仅仅是展示或者汇报成果，主要的价值体现在提供了一个信息交流平台，用于建设项目参与方无论在建设项目的哪个阶段都能进行高效的沟通。

2 建筑施工项目中运用BIM技术的必要性分析

建筑施工工程不仅是组成市政公用工程的重要部分，也是城市基础设施的有机组成之一，通过提供基础的服务和保障让城市的生活和生产活动有序进行。在我国现代化城市进程不断深入的过程中，建筑施工工程已慢慢成为了人口和经济问题的一个节点，也因此建筑施工工程的建设质量与效果受到了国家和政府部门的重视。不断扩大的工程建设规模，日益繁杂的建筑施工工艺让整个工程的管理难度大大增加。

2.1 建筑施工过程中存在的主要问题

2.1.1 从设计到施工各环节中存在信息偏误

CAD是传统建筑施工设计工作的主要操作平台，所有设计成果的呈现都是在一类的二维图纸方式呈现。手工绘制的二维图形，以不同的尺寸标注来反映三维状态下建筑物的空间位置关系，由于数据信息表达不准确，设计成果可视性差导致很多信息偏误的问题存在。当设计师的三维设计理念以二维图纸的方式呈现出来后，还要经过层层的传递，多次二、三维信息的转换，这就很容易对二维图纸信息有理解偏差。信息传递一旦出现偏差，又未被及时发现时，很容易导致问题扩大，从而影响正常施工进度。

2.1.2 施工过程中存在管理问题

项目管理在建筑施工建设过程中的问题主要体现在以下两个方面：①没有确立明确的施工总体目标，自然也没有阶段性的小目标，因此，不可能对整个施工过程进行系统的指导和控制，最终导致施工的高度盲目性；②施工计划需要改进。准确性不高的施工技术和内容，容易引起后期材料进厂和施工进度不同步的情况而滞后了工期，出现窝工浪费成本资源的现象。没有被合理分配的资源必然会引起一系列的问题，比如工期长、浪费大、效率低等。

2.2 BIM技术对建筑施工的作用与意义

2.2.1 进一步深化设计建筑转化

基于BIM技术创建出的建筑信息模型是一个完整的数据库，其中包含着指定项目的所有相关信息，比如建设项目中构建的数量、每一个构建的尺寸、各自之间的位置关系等，透过这些参数化的信息就能得到项目建成后的真实效果展示，最终呈现的效果通过这个信息模式能有多视角的立体呈现。施工图纸的优化设计最好能在处于设计阶段的建筑信息模型构建过程中完成，这样有利于建立视图与数据库之间的双向联系关系，继而快速的得出一个三维立体图，在不同的需求下呈现出完全不一样的剖面图，一些非图形数据在信息模型中也能通过明细表被统计，大大的提升了建筑施工效率[2]。

2.2.2 综合专业之长，实现协作互补

基础工程是在多个部门的配合下完成的，而在BIM技术中，它是由不同的专业来设计的。各专业设计的最终模型可以通过相关的应用软件集成到一个整体中。实现协同设计，从根本上改变过去通过文字和图纸表达设计意图的方式。该软件通过检查模型中不同专业之间的冲突并对其进行修改以满足需求，避免了协同问题对项目进度的影响。

3 BIM技术在建筑施工中的应用

3.1 工程施工阶段的应用

3.1.1 实现虚拟施工的目标

虚拟施工是在BIM技术的基础上逐渐发展起来的，对整个施工阶段都具有不可替代的重要价值。主要表现在两个方面：①通过BIM技术建立虚拟的施工模型，让整个施工过程清晰而完整的被呈现，为施工计划的拟制和优化提供足够的数据支撑；②通过BIM技术，将项目开展的具体情况详细呈现给项目的各个参与方知晓，帮助其了解项目开展的具体情况，找出其中存在的主要问题和影响因素，建立项目施工的数据库，让施工方、监理方以及业务拥有查询功能，实行信息共享机制，避免因为信息传达的不及时和不对称导致各方合作过程中的矛盾和摩擦。

3.1.2 三维动画渲染

当建筑产品的所有者被出售时，施工项目尚未完成，需要使用3D动画来使用虚拟建筑项目。三维动画效果都需要渲染，主要目的是吸引客户。但是在缺少素材的情况下，创建3D动画是一个困难的过程。即使3D动画完成，业主也很难满意。如果广告未能达到预期的效果，广告需要大量的投入。宣传工作就是无效的。三维技术，包括大量建筑项目的真实数据，为广告公司生产三维动画提供了有用的素材，从而使三维动画更真实地反映了建筑的实际情况。

3.2 工程造价管理中的应用

3.2.1 风险管控

目前工程造价管理方法具有广泛的应用范围，仍然是传统的。这种造价管理方法在项目完成后对整个工程有更全面的认识，使得工程造价的准确性难以保证，经常出现业主和施工单位因违法的现象。他投资基金。法庭的事件BIM技术在工程造价管理中的应用，可以使风险管理更好地控制，实现工程造价精细化管理的目标，从而使工程造价管理早日进入过程控制的时间。

3.2.2 访问工程数据信息，确保相关信息的准确性

在过程成本控制时代，项目成本管理需要先进的数据系统来支持，必须准确地获得与工程相关的数据信息。BIM技术本身就是一种信息手段，是一个大容量的数据库，可以在建设项目的整个生命周期中存储所有的数据信息，也允许项目参与者访问数据。因此，BIM技术在工程造价管理中的应用，可以保证信息获取的准确性和及时性。

3.3 施工过程的模拟

三维建筑信息模型是虚拟建筑的基础。通过使用相关的BIM应用软件，结合一些编程，实现了对建筑施工过程的全面准确的模拟。建立实时4D模型的具体方法：从RevIT到NVISWOK软件中的外部工具导出RevIT平台完成的三维模型，并详细介绍了施工进度，并建立了施工任务的结构内容，并附上了任务，并与施工进度计划相结合，结合NavISWorksVirtualFi动画工具。

3.3.1 模拟施工进程

（1）建立施工进度计划

由于污水处理工程建设项目庞大，施工过程较为复杂，专业施工人员有必要根据经验将整个工程分解为一个基本单元，并利用工程软件进行施工。施工进度计划，并通过施工经验估算任务的持续时间和不同任务之间的关系。施工进度的甘特图。使用NavISWork软件中的TimelInER工具，可以将进度任务导入到NavISWorkS平台中，并且可以将时间信息添加到3D建筑信息模型中。

（2）创建选择集

使用Navisworks中的Timeline功能，将进度计划中个基本单元所包含的构件创建为选择集，并附着到对应的任务名称中，完成进度信息与模型的关联，即可完成施工进度的模拟。在4D模型中，通过定义每道工序甚至每个构件的作业时间，能够把任意时间点的工程进展情况展现出来，方便项目经理向各作业班组人员布置进一步工作任务，并与计划进度作对比，随时掌握进度偏差，发现进度计划中的问题，从而及时调整方案，合理安排人工、材料、机械等资源，确保按期完成任务。

3.3.2 虚拟施工进度过程中存在的问题

通过BIM三维模型在碰撞检测和施工进度控制中的实际案例操作，总结了一些经验和建议：

（1）当修改碰撞结果时，可以通过将NavISWork的返回函数修改为ReVIT模型来修改，这必须确保原始模型RIFIT文件被打开，并且该文件只能输出到NavISWorkS模型原始文件。

（2）由于个人专业能力的局限性和建模水平的限制，模型相对粗糙，施工进度不够专业化，使得模型构建的仿真结果不够精细。它只是作为辅助工具，希望能在今后的研究和研究中不断改进和完善。

4 结论

通过对BIM技术概念、应用价值和在建设施工管理中各部分应用的论述研究，本文认为，随着建筑业的不断发展，BIM技术的进一步推广与使用也将提到一个新的高度上来。BIM所具有的许多优越性能诸如碰撞检测功能、工程造价动态管理、后期运营维护等将极大的提高生产建设等方面的效率。加快BIM技术的广泛推广，完善人才培养机制，推动国内外BIM技术的相互沟通交流。在未来的一段很长时间里，BIM技术一定将是飞跃性的发展，不仅为建筑业服务，相信未来的BIM技术也可以为各行各业提供帮助。