BIM技术在施工过程管理中的应用研究

李岩 李明 刘平

【摘  要】近年来建筑技术发展迅速，以BIM技术为代表的信息技术已经深入建筑行业的方方面面，其在建筑行业内的推广和应用已成为一种产业趋势，信息技术在建筑业的应用也愈来愈多。BIM技术的应用为建筑项目的管理，尤其是施工过程管理提供了更加有效的手段。如何在实际工程中应用BIM技术，并实显BIM技术的相应价值成为当下的研究热点。本文基于BIM技术的施工过程管理应用展开论述，着重分析了BIM技术在施工过程管理各个环节的应用，并得出结论，为其应用提供参考借鉴技术。

【关键词】施工过程管理;Revit

引言

随着建筑业技术的革新以及国家的大力推广，BIM 技术在中国迎来了发展的黄金时期，在项目管理实施中，通过 BIM 技术解决了项目施工的许多实质性问题，BIM 技术的发展也将是建筑业未来发展的重要方向，在市场经济的发展中具有良好的潜力。目前建筑工程产业的信息大多依赖二维图文资料沟通，期间极易产生成本增加、延宕工期、产生争议等问题。而基于信息化技术发展而来的BIM技术，因其在施工模拟、成本控制等方面突出的优势而备受工程管理人员的重视，时至今日，BIM 技术已然成为施工管理中的一项关键技术，在施工过程中具有不可忽视的重要作用。因此，如何基于BIM技术进行更好的施工过程管理，是目前国内建筑行业亟待完善的关键技术和研究内容。

1.BIM技术的形成与发展

1.1 BIM的概念

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是以信息化技术为基础，集成工程项目各专业信息，在建筑全生命周期或某个阶段中，应用三维或多维信息技术，进行系统设计、协同施工、虚拟建造、工程量计算、造价管理、设施运行的技术和管理手段。由于BIM技术对施工管理所起到的巨大作用，因此施工管理人员也将BIM的概念重新定义为Building Information Management（管理），进一步拓展了BIM技术在工程管理领域的内含。应用BIM信息技术不仅仅带来了技术上的进步，而且也会影响生产组织模式和管理方式的变革，可以消除导致工期拖延和造价浪费的设计隐患，提高项目精细化管理水平，从而大幅提升项目效益。

1.2 BIM技术的发展

美国于 20 世纪 70 年代提出该技术， BIM技术在我国虽然起步比较晚，整个市场还未成熟，但随着工业化2.0时代向工业化3.0时代的发展，乃至工业化3.0时代向工业化4.0时代的发展，信息化技术已然成为了建筑业发展的领导力量，这也为BIM技术的发展带来了全新的契机，BIM技术的发展愈发快速，市场对BIM的认知和认可度越来越高，更多的应用价值被挖掘出来。目前已经形成了一套完整产业链，在整个建筑界中，BIM技术逐渐体现其优势。

根据DodgeData & Analytics机构2015年发布的《中国BIM应用价值研究报告》，基于2014年350家BIM相关企业的调研结果显示：逾半数（52%）施工企业预测，未来两年内将在30%以上的项目中应用BIM。考虑到调研基数中多是已经应用了BIM技术的企业，保守估计2022年全国所有新开工项目的BIM应用率为15%。目前在国内已有华润、万达、万科、龙湖、中信等品牌开发商已先后尝试在项目中运用BIM设计，设计单位和建设单位也已开始普遍采用BIM技术。

2.BIM技术在施工过程管理中的应用

2.1算量（钢筋/土建）

BIM技术具有对象化及参数化的特性，可以在3D可视化环境中正确的建立建筑主要结构构件的外型尺寸并且进行配筋设计，即使发生设计变更，也可以快速地自动更新钢筋的配置并重新计算钢筋量，減少变更设计带来的额外工作量。目前国内钢筋算量软件主要为广联达钢筋算量以及晨曦BIM钢筋算量插件，广联达算量软件优点主要集中于独立自主的平台，依托于自身完整的软件生态链，进行高效的算量工作。而晨曦BIM钢筋算量插件的优势在于其结合我国钢筋算量图集与规范，更加贴近我国国情。

2.2施工组织设计

施工组织设计是用来指导施工项目全过程各项活动的技术、经济和组织的综合性文件，是施工技术与施工项目管理有机结合的产物，它能保证工程开工后施工活动有序、高效、科学、合理地进行。通过BIM技术的三维虚拟碰撞检测，可以快速预见问题，于源头处解决问题，有利于项目实施风险的全面控制。另外，统一的BIM数据库系统可以在施工过程更好的进行信息协作与共享，施工组织设计及专项施工方案中详细阐述了质量方面施工工艺的流程和成品保护，能够让BIM的建模者对施工现场的质量更好地了解，从而让BIM指导施工。

2.3模板脚手架设计

施工模板支架设计，是建筑施工方案的重点之一。BIM软件Solidworks在模板脚手架系统里面，通过将底座、钢管、连接件、顶托、模板等组成构件分散成零件的形式，简化了构件设计，在“模板体系设计”中配置各类参数，再进行模板拼模、模板支架以及外脚手架设计。Solidworks不仅在传统模板脚手架工程设计中有着优势，而且在Revit未涉及的异形模板体系的设计上，也有着明显的优势。

2.4成本管理

BIM可以利用结构化数据的优势间接产生数据，即将你已有的设计数据通过结构数据的特征对应到他们的已有数据上，并进行相应计算从而进一步得到你想要的信息，将获得的参数结合三维模型导入进度计划以及清单，完成了建筑项目的BIM5D施工模拟。从中得到了每个施工节点以及每个施工段的清单量及预算成本，以及现场实际产生的成本，三者进行实时对比找出实际进度过程中产生的问题并及时解决，为企业节约了成本，增加了收益。

2.5进度管理

进度管理一直是项目在施工阶段尤为重要的一个环节。BIM技术具有可视性强的特点，项目现场管理人员均配备BIM5D手机客户端，通过每日上传进度详情，与施工进度计划及时进行对比，找出问题原因及分析相关影响。通过BIM技术所建立的模型与传统模型最大的区别在于对建筑内部的表现力及描述详细度，基于BIM技术下的高度仿真的三维模型，可以改变二维模式下进度管理基本是靠图纸与表格的现状，使项目参与各方可以通过任何视角对建筑内部及细部进行核查，高效直观地分析和解决现场上传的各项信息，以保证项目各业务的高效运行。

2.6质量控制

通过BIM技术的应用，能够改善二维设计质量参差不齐的问题。通过BIM设计的模板进行自己校对，能够审查控制数据的整体性和一致性。同时，BIM技术也可以将设计方与施工方的工作进行对接，在设计阶段就由设计方和施工顾问共同制定管线综合原则，为设计一次管线综合提供依据，同时为施工的二次管线综合提供基础。通过采用协调一致的BIM建模方法，可以利用碰撞检测技术提前发现管线综合设计中的碰撞节点，最大限度提高管线综合的设计质量以及设计效率。

CAD技术的普及使建筑师和工程师们摆脱了传统的手工绘图、设计和计算。可以说是工程设计领域的第一次数字化革命。现在，建筑信息模型（BIM）的出现将导致工程建设领域的第二次数字化革命。BIM 技术在建设项目管理中，能够有效的建立建设项目的数字化模型，实现信息化项目管理，降低建设项目管理的难度，提高项目工作效率，从而降低了项目实施的成本并方便了后期运维的实施，使得建设企业不断向高效方向迅速发展。

参考文献

[1] 刘玉涛. 建筑施工企业BIM经典案例分析[M]. 浙江工商大学出版社，2016.

本文为教育部产学研项目：基于BIM的工程项目管理课程建设（201802331011）;基于BIM的实践基地建设（201802132035）。