浅谈BIM在建筑工程施工中的应用及研究

【摘要】BIM技术在工程建设中具有重要的实践意义。本文着重介绍了BIM技术在实际施工中的具体应用及其与传统的施工技术相比较所具有的独有优势。

【关键词】BIM技术;施工进度;动态监控

1、BIM在施工过程中的独有优势

1.1可视化

BIM的可视化技术是应用三维实体绘制技术和三维渲染等技术，将平面上的二维线性构件呈现出来，并将施工图纸转化为极其逼真的动态模型。将以前难以想象的图形进行可视化呈现，同时将连续构件进行交互的反馈操作，使整个建设项目不仅达到视觉上的可视化，而且在整个设计和运行过程中都可以形成可视化。

1.2信息共享、协调和互动

BIM利用计算机提供的数字模型，为参与者提供一个共同监督、使用数据、协同工作、发現问题和解决问题的平台。BIM模型集成了建筑物的所有相关信息，并有一套完整的设计文件。它能够承载各种图形，并能处理与施工有关的数据和信息，特别是能够支持施工项目中的各种计算，系统中输入的信息可以在平台上由各部门共享，实现信息的共享、协调和交互功能，从而大大地提高了整体的工作效率。从项目开始到设计、施工、运营，所有的甲方和乙方都可以通过BIM随时了解到项目的进度，在项目的每个阶段都进行提前沟通，配合有关部门的规划，提前制定计划方针，并能保证在有效的时间内不断修改并完善施工方案，实现了方案的最优化设计，同时满足了不同参与部门的意愿，使建设项目的施工质量得到了大幅度的提高，确保施工项目能够保质保量地完成。

1.3优化性

由于建设项目的特殊性，一个微小的错误就可能导致整个项目毁于一旦，这是一个非常严峻的考验，这就要求建设项目的制定必须严谨，而传统的手工测量数据，计算的结果不可避免地存在各种各样的偏差。在传统的建筑施工图设计过程中，结构工程师首先在二维图纸上完成整个工程的结构设计，然后独立设计暖通、消防、给排水、电气等各个项目，并把他们呈现在一个共同的结构图纸上，最后直接把所有的组件放在一起，但是这样很容易产生设计不一致的结果，出现这种问题时，正好可以运用BIM技术解决。利用BIM技术建立的模型，可以直接找出设计中的空间位置碰撞问题，及时对施工图提出合理化的建议，形成修改方案，最终修改施工图。

2、BIM在施工中的具体应用

2.1虚拟仿真建设

BIM可以在虚拟的计算机中完整地显示未成形的工程，通过相关技术人员的操作，显示施工的整体过程，进行施工模拟工作，可以显示出工程实际的施工效果图，将梁、板，柱等结构及各专业管道的空间在计算机上进行立体显示，根据不同的工程环境和特点，为施工项目提供最优化的建议，可以明显地提高图纸的可操作性。在施工前，BIM技术将静态的平面信息通过计算机进行合理地转换，在室内形成直观的三维模型，通过指令操作完成对实际施工状态的高仿真模拟试验，模拟施工的重要过程和核心技术，在仿真的过程中，BIM利用信息数据库确定施工的关键节点，并逐一还原具体施工的操作过程和最终施工效果图。不仅如此，该技术还可以识别施工图的缺陷，并提供优化方案，保证施工工艺的可行性。

2.2施工进度及控制

BIM模型在成本方面已经相当成熟。从目前的发展趋势来看，将BIM技术应用于施工的全过程管理，即将BIM技术与项目管理知识相结合，控制施工的整体进度，是工程领域的一个主要研究方向。施工进度控制包括工程工期控制和整个工程的质量控制，在保证质量的前提下，尽量缩短工期。这就要求在施工过程中，施工的人员必须及时掌握施工进度的相关信息，为实际的计划进度的对比提供数据信息，技术人员能够及时发现问题，并解决好相关的问题。在进行项目进度管理前，施工方将根据合同的要求、施工条件和设计方案，如甘特图、网络计划图等等，合理制定施工的进度计划，这些传统的方法缺乏动态调整的可控性，基于构件的进度控制很难计算，在实际运行中往往不能真正地发挥作用，BIM技术的施工仿真技术可以在原有三维模型的基础上增加进度维度，形成独特的4D模型，并在计算机上同时显示曲线图、柱状图和模型仿真，进行对比分析，帮助用户确定不同时间节点的计划工程完成程度，并应用于实际施工中。施工人员将比照BIM计划，现场实际完成的工程能清楚地掌握工程的实际实施情况，及时调整施工进度。而BIM的兼容性也允许接受图纸和施工外部因素的变化，自行改变施工进度，为施工方提供最佳的施工方案，减少大量的人力和物力，保证施工的整体进度。

2.3施工期资金和物资的动态监测

在传统的施工中，借助人工计算资金，材料的使用不仅费时费力，而且不准确。此外，原材料市场价格波动大，国家福利政策随时变化，材料价格参差不齐，没有时效性，因为数据波动性大，往往无法对建设资金做出非常完整的计划，影响到实际工程的效益。BIM技术将具体的工程量数据、工程造价和材料造价加入到BIM造价信息中心数据库，建立施工现场的三维模型数据库。在BIM信息平台下，根据实际的工程进度计算指定节点的工程量，分期计算工程量，方便短期工程结算和使用。平时也可以随时用各种电子或移动通讯设备追踪到施工现场，随时掌握工程的资金占用和材料使用情况，掌握主要工程的进度，避免盲目施工，影响施工进度。还可以实现动态地监测技术，为现场提供准确、直观的施工指导，控制人员的成本，为了降低成本，避免资金链断裂或物资供应不足等问题。而在实际的施工中，管理者可以看到整个工程分包的动态成本变化示意图，实现复杂工程施工预算的计算、检查、调配和分析，并根据数据及时调整施工方案。

结论：

BIM技术在工程施工阶段的应用，在很大程度上提高了工程建设的质量和效率，解决了传统施工中存在的不足和缺陷，极大地促进了整个建筑业的进步。各施工单位要更加重视BIM技术，注重它的实际应用，培养掌握BIM技术的人才，提高BIM技术在施工中的效益。

参考文献：

[1]周春波.BIM技术在建筑施工中的应用研究[J].青岛理工大学学报，2013，2，28.

[2]荀杨.BIM技术在项目进度管理中的应用研究[D].长春：长春工程学院2018，12，28.

作者简介：

舒炳霞（1984-）男，安徽池州人，本科，工程师，研究方向：房地产项目管理（装配式施工、绿色建筑、BIM、房地产现场施工管理）。