BIM技术在建筑施工中的应用研究

朱希

摘要：随着社会经济与科学技术的不断发展，建筑工程施工大量使用先进技术，其中使用最为广泛为BIM技术。BIM技术的有效利用，可以实现对施工成本有效控制，同时提高施工管理效率与质量。但是目前施工企业在实际应用中还存在一定问题，如施工企业对BIM技术的认识不充分、对BIM技术没有较强的深度和广度等。基于此，本文详细的分析了BIM技术在建筑施工中应用以及存在的问题，并提出了有效的解决措施。

关键词：BIM技术;建筑施工;施工应用

Abstract： With the continuous development of social economy and science and technology， a large number of advanced technologies are used in construction engineering， among which BIM technology is the most widely used. The effective use of BIM technology can achieve effective control of construction costs while improving the efficiency and quality of construction management. However， there are still some problems in the actual application of construction companies， such as the lack of understanding of BIM technology by construction companies， and the lack of strong depth and breadth of BIM technology. Based on this， this paper analyzes the application of BIM technology in building construction and the existing problems in detail， and proposes effective solutions.

0  引言

随着中国社会经济的不断发展，中国的建筑业也得到了迅猛的发展，建筑物不管是在规模上还是在质量上都得到了大力的发展与提高，高新技术的应用给建筑施工带来较大的技术支持。利用计算机的计算能力准确的对建筑工程进行建模，从而使设计师、建造师更方便更快速的找到存在的问题，并及时解决。进而降低建筑工程项目的施工成本，提高的施工质量以及经济效益。但是在施工企业对BIM技术应用的时候还存在一定的问题，因此当前施工企业在建筑施工中如何使BIM技术，是一个急需解决的问题。

1  BIM技术综述

1975年乔治亚理工大学的教授查克·伊士曼首次提出了BIM的理论，至今已被使用。BIM技术在许多国家得到了广泛的应用，取得了良好的效果，但BIM技术在我国应用的时间相对较短，尚处在发展阶段，是一种新型的技术。随着在建筑行业中对BIM技术的广泛使用，有效的提高了建筑施工的质量与效率，并且有效的协调了施工技术与施工各方的关系，从而对建筑施工进行更好的管理。BIM技术具有很大的优势。首先，利用BIM技术构建建筑工程的三维模型，从而使得设计人员以及施工人员可以更直观的看到施工流程，具有较强的可操作性。这样在建筑具体的施工中，施工人员可以降低施工图纸不合理导致施工进度减缓等问题的发生概率。其次，利用BIM技术可以对相关数据信息进行更好的收集与整理，这样使得建筑工程中的数据更加完善，不仅有效减轻相关工作人员对数据处理的工作压力，还提高数据完整性。最后，利用BIM技术可以有效协调工作人员与各专业技术之间的关系，减少两者之间的摩擦，使得建筑施工顺利有效的开展，同时还优化施工设计方案，使得施工的可操作性性进一步提高。

2  BIM技术在建筑施工中的应用

2.1 三维渲染

BIM技術在建筑施工中的应用主要是对建筑模型进行构建，也就是三维渲染。通过三维渲染，可以使建筑工程的效果更直观的展现在人们的眼前，从而使得传统平面图纸设计变得更加逼真，设计师可以更直观的看到施工现场的具体情况，然后制定合理的施工方案，减少了时间浪费;还可以与其他的施工方案进行对比，从而将最适合的施工方案选出来。

2.2 三维碰撞检查

以往的平面图纸中，将水暖电以及结构等专业的图纸集中起来以后，由工程总设计师进行检查，发现图纸中存在的问题并解决，这样不仅耗费设计师较多的时间和精力，还严重影响工程进度。BIM技术已经广泛使用在三维渲染中，国内外部分软件可以实现。例如，在NavisWorks软件的设计阶段，鲁班软件在构建阶段可以完成BIM技术在3D碰撞检测中的应用[1]。在这些软件中，BIM技术应用的都是工程竣工前，工程师可以对工程设备、管道和土建工程进行检查，这样不仅可以将工程中存在的软硬碰撞问题消除，使工程的设计更加优化，降低工程施工中出现问题和返工的可能性，而且也能有效地优化管线布置和间隙。

2.2.1 算量技术

BIM技术中的组件信息是可操作的信息。利用这些信息，计算机可以自动识别模型中的各种构造，然后根据嵌入在模型中的物理和几何信息计算各种构件的数量。平面图可以转换成BIM模型，可以获得建筑所需材料的名称、规格、数量以及尺寸等信息，并且这些信息和设计中的信息保持一致。如果工程需要变更，那么就会在工程相关材料明细表中自动反映，从而工程师所用的信息也会发生变化。

2.2.2 虚拟建造

虚拟建造是实现设计概念的一种有效途径，主要是通过对虚拟显示技术在可视化方面的巨大优势和交互工程的利用，对建筑结构、环境功能和外观构造进行交互建模与分析。这需要虚拟建模来反映物理原型的外观、机械性能和空间关系。使用者可以通过三维建模从不同的角度和比例查看实际建筑物的功能进行确定性判断。通过BIM技术将建筑模型搭建，从而对施工方法进行试验、施工过程进行模拟，先试后建，提前解决施工中可能出现的问题，優化施工方案，对不同的施工方案进行对比和分析，完成虚拟建模施工的周期管理。

2.2.3 4D施工模拟

在工程整体施工中，最重要的就是对施工进度的控制，影响施工进度的因素有很多，如施工设备、施工材料、天气变化、施工方案、进度和技术力量等。但是在实际的施工过程中，施工进度通常与施工进度计划存在偏差，并且随着施工的进展，会加大与施工进度计划的差距。如果对这些现象没有及时的进行调整和处理，那么会严重的影响工程的安全质量[2]。利用BIM技术可以完成4D施工模拟，将建筑现象的三维模型与施工进度结合，和施工资源与场地布置信息集中起来，将时间作为纬度，对建筑物的施工进行4D模拟。总承包与施工分包之间的施工界面、施工顺序可以直观展现，有利于协调与管理，以及将4D施工模拟与施工方案结合起来，可以更加科学合理的对机械设备排班、材料进场以及施工人员进行安排。

2.2.4 精细施工中的应用

对于一些创优项目，在项目策划期间采用BIM技术对创优效果进行预览，如：总平面布置是否合理，对不合理或可以优化的要素进行调整;外架效果预览，通过效果，及时调整外架单元布置;对安装管线与土建结构的位置进行预览，了解管线与结构的施工情况及出现的问题，提前做好预防和处理工作，避免返工;通过3D效果，可以让生涩难懂的技术交底变的更直观，更具有可以操作性。

3  施工企业在BIM技术应用中存在问题

3.1 施工企业对BIM技术的认识不充分

BIM技术设计的范围比较广，所以施工企业相关的工作人员在对其应用的时候很难有准确的把握，同时还有部分软件厂家的误导，导致大部分施工企业对BIM技术没有正确充分的认识。有的施工企业认为只要利用BIM技术对建筑工程完成了三维建模就是发挥了BIM技术的作用;还有的施工企业认为对某个BIM应用软件进行了应用就是的有效的使用的BIM技术。以上应用只是对BIM技术应用的前提，并不是真正的应用，因此，施工企业如果不能正确认识BIM技术，那么很难将BIM技术的作用发挥出来。

3.2 施工企业对BIM技术没有较强的深度和广度

从目前我国建筑施工对BIM技术的应用情况来看，还一直在随着国外的步伐，出现这种现象的主要原因有很多方面，一方面我国没有深入研究建筑行业中BIM技术的应用;另一方面BIM技术的应用软件在我国建筑行业中不适应。西方国家BIM应用软件很多种，但是由于我国规范的原因所以在国内不能有效使用。

4  企业如何有效的对BIM技术进行应用

4.1 政府与行业协会要加强对BIM技术的指导并身体力行

因为BIM技术涉及的范围比较广，所以在应用的过程中，想要将效果充分的发挥出来政府与协会就必须要加强对BIM技术的指导与协调。具体工作有：应用指南、指导意见等，使得企业加强对BIM技术的正确认识。我们可以借鉴国外的例子，如美国联事务管理局规定从而2007年开始政府的大型工程都必须要使用BIM技术，同时也制定一系列的应用指南，从而更好地推动BIM技术在建筑行业的使用。

4.2 施工企业应和软件企业、研究单位加大联合力度，对BIM技术进行创新

目前BIM技术在我国建筑行业的应用还处于发展阶段，所以在使用的过程中还有许多技术可以进行创新。施工企业想要利用BIM技术提高自身的竞争实力，就必须要加大与软件企业、研究单位的联合力度，对BIM应用技术进行创新，从而获取更多的效益。当前，技术创新主要是对BIM应用技术的集成，就是建立一次模型尽量在多场景中使用，通过对BIM应用技术的集成，有效的提高施工企业在施工技术、施工管理等方面的水平。

4.3 目前大部分项目利用BIM技术未提供应用深度要求和系统使用BIM技术

目前国内较多的项目，业主要求使用BIM技术，但对各参与单位使用BIM技术的应用深度和流程未作明确要求和指导，无法利用BIM技术进行沟通和解决工作上的实际问题。BIM技术的推广，政府、业主应起主导作用，在项目招标文件上应要求，设计单位提供二维图的同时，还需要提供一份BIM模型，一起作为施工依据，在设计阶段、施工阶段、验收阶段和运营使用阶段，均需借助BIM技术;同时，在各参与方的人员资质上，必须配备BIM专业人员进行现场管理;BIM模型和BIM模型导出的各类经济指标作为项目竣工验收的必备文件资料;各项变更、签证、计量均采用BIM模型加书面说明的形式进行确认。综上所述，由政府推广的BIM技术变成项目必须使用的一项新技术。

5  总结与展望

目前我国建筑行业还处在对BIM技术应用的发展阶段，根据这种情况以及我国社会经济的发展情况来看，BIM技术在我国建筑行业有较为广阔的发展空间，同时也会成为我国建筑行业发展的必然趋势。施工企业在建筑技术不断发展的过程中要不断的研究BIM技术，将BIM技术在建筑行业中的价值充分的发挥出来，从而推动我国建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]谭国威，王东辉.BIM技术在建筑工程绿色施工中的应用[J].企业文化（下旬刊），2018（3）：223.

[2]宋昕禹.基于BIM技术的绿色建筑施工技术应用[J].工程建设与设计，2018（7）：182-184.

[3]岳伟，洪毅，金波.BIM技术发展与装配式建筑应用分析[J].工程建设与设计，2018（S1）：32-33.

[4]郭晓波，邱小秦，李开元.BIM在施工进度管理中的应用[J].建材与装饰，2018（26）：138-139.