BIM技术在建筑工程施工中的应用

孙涛，李长江，夏凡，刘兰波，李和涛，罗文询

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

BIM技术全称是建筑信息模型，是一种被广泛应用于建筑工程中辅助管理的软件，可以基于建筑工程项目的信息参数构建三维立体模型，改变传统的二维平面图纸模式。BIM技术在建筑施工全过程的应用有效提高了建筑施工管理效率，改变了传统的管理粗放、效率低下的状况。在科学技术的不断进步与突破下，BIM技术使建筑领域的设计、施工和验收等环节变得更加精益化，推动了建筑产业的不断发展[1-4]。

2 BIM技术在施工中应用的优势

2.1 三维展示直观立体

BIM技术对于建筑施工管理的最大优势就是采用三维立体模型代替传统的平面设计图纸，能够在图纸审核和建筑设计过程中更加直观地展示出建筑的整体效果，不需要具备非常专业的基础知识，让参建各方可以更好地解读建筑设计模型。BIM技术根据导入建筑工程的具体参数进行三维模型的搭建，该模型可以详细具体地反映出建筑的各细节信息。同时，在建筑建设过程中，应用BIM技术进行组织施工，采用三维立体模型进行施工技术交底，对施工人员进行施工顺序分解演示和技术指导。验收环节中通过BIM技术的可视化功能，可以更好的将实际效果与设计模型进行比对验收，提高施工质量的控制水平。

2.2 提升精度施工准确

传统的建筑施工和设计图纸都采用二维平面模式，不能及时发现设计方案细节方面的漏洞或者缺陷，一般在施工过程中发现这些不合理的地方，或者施工人员因对图纸解读偏差造成失误等会造成工程返工和工期延误，造成施工成本增加。BIM技术的出现提高了设计和施工环节的精度，有利于施工现场的技术交底，避免出现返工现象。三维立体建筑模型能够实现对建筑各方面的直观性和细节化展示，避免了设计误差；同时有利于各专业人员对建筑模型的解读，施工过程中，以此作为基准可以提高施工过程的准确性，避免施工过程产生的偏差，对保障工程质量具有积极作用。

2.3 节约材料降低成本

材料成本在建筑成本中占据很大比例，在传统的建筑工程建设中，由于管理模式和方法比较单一和粗放，造成材料不合理地使用和浪费，增加了工程的总造价。施工过程中，施工人员对于物料需求的预算误差和规格设计偏差，产生了很多无用的边角料，造成建筑材料浪费。采用BIM技术的数据处理功能，通过专业软件可以根据建筑结构的参数计算出使用材料的规格和数量，然后根据材料清单进行下料，实现了对建筑材料的精准裁剪，提高了建筑材料的利用率，降低了施工过程中边角废料的产生率，显著提高了建筑项目的经济效益。

2.4 辅助施工提升效率

建筑项目投资量大属于资金密集型工程，施工过程的每天都会产生大量的人力费用、材料费用、设备租赁费用、贷款利息费用，同时，施工效率低下还有可能造成工期延误，产生索赔，因此，在确保工程质量的前提下，施工进度越快，建筑单位产值就越高，企业受益越大。施工企业会采取相关激励措施鼓励提高施工效率，但是在传统的建筑管理模式下，施工效率已经难以提高。通过采用BIM技术可以对施工过程进行模拟预演，施工单位可以了解施工阶段情况，并合理分配作业计划，同时可以对施工工序进行碰撞检测并及时调整施工工序，有力提高了施工效率。

3 BIM技术在建筑施工中的应用

3.1 构件模型

在建筑工程的施工过程中，如果出现任何质量缺陷，都会造成劳动力、财力的浪费，大大延长施工进度。这时，利用BIM技术中的模拟技术对建筑施工现场进行模型构件，使现场施工人员、施工材料、机械设备可视化，会使建筑施工环节全程透明，保证人、材、机能科学合理地运用。

3.2 应用于施工技术指导

施工过程中，由技术人员对施工人员进行技术指导，用来保障工程的施工质量和施工效率，施工技术指导主要就是技术人员对施工人员进行施工技术交底，控制施工作业方式和要点。但是，在传统的建筑施工管理方式下，施工技术交底的质量受到双方的描述和接受能力限制，如果双方沟通质量不佳就会影响到技术交底的效果。基于BIM技术的三维立体模型和动态视频功能可以更加直观和形象地进行技术指导，提高了双方的沟通和领会效率，使项目顺利进行。

3.3 资源优化

在对现场资源进行优化时，利用BIM技术将其直观地表现出来，高仿真地表达施工现场的布置情况，尽可能合理的对现场进行资源优化，减少成品资源的投入，同时，技术人员通过对收集的数据进行处理，对现场施工质量进行严格把控，有效降低了质量安全隐患的发生。此外，技术人员通过BIM技术对数据进行分析，对项目的整个施工环节进行监督，保证施工人员的施工质量，加快项目的施工进度。

3.4 应用于施工设计变更

在工程的施工建设中，经常会因某些因素进行工程变更，工程变更不仅影响到施工内容、方法和进度，同时对建设成本也会造成影响。传统的工程建设中，造成工程变更的主要因素有设计误差、建设单位临时修改、信息失真等，而且由于信息资料不精确也会造成频繁变更。基于BIM技术的建筑模型可以提高设计的精确性，降低设计误差，当工程变更时可以利用BIM技术进行变更模拟，指导变更后的施工内容和方法，使之符合变更效果，降低工程变更带来的损失。

3.5 碰撞检查

在建筑利用BIM技术建立模型后，技术人员对其进行碰撞检查工作，并且出示相应的碰撞检查报告。在工程建设中，各专业工程会按照施工方案进行施工，施工现场会出现多专业同时施工或交叉施工情况，由于各专业内容不同、作业目标不同，施工中需要协调安排，当计划方式产生误差时，会造成施工工序碰撞、作业面争抢、配合作业矛盾等状况。此外，在建筑信息模型建立前，还需对管线、墙体等构件进行碰撞检查，有效降低了图纸的错误率，保证施工质量的可靠性。

4 推进BIM技术在建筑施工中的应用发展要点

4.1 加大投资开发完善

随着各方面科学技术的进步，BIM技术也需要不断地进行完善和升级，以便更好地适应建筑发展的需要。当前，BIM技术不仅成本较高而且对人员素质要求也高，需要同时具备建筑、设计、计算机等多方面的知识，导致其不能全面覆盖到所有建筑工程中。BIM技术在建筑领域全覆盖的推广，还需要其不断向着智能化的方向发展，降低专业操作难度。一项技术的研发和推广离不开资金的大力支持，因此加大对BIM技术的开发的投资力度是BIM技术不断发展创新的关键所在。

4.2 普及BIM技术应用范围

BIM技术的应用对传统建筑工程而言，是革命性的变革，极大地提高了建筑工程管理效率，通过对BIM技术的不断推广和应用，才能在使用中不断发现其漏洞和拓展之处，从而进行优化完善。同时，BIM技术在工程项目的应用过程中，可以对大量的建筑信息进行处理，通过大数据分析研究未来可以为建筑工程提供更多的辅助决策，促进BIM技术不断创新和完善。

4.3 提高BIM技术协同应用性

建筑工程建设周期长、施工环节多，从项目设计到竣工运行，BIM技术都可以参与到其中，实现对建筑工程的多方面管理。“纵向”指导指的就是将BIM技术贯穿于工程施工的全过程中，提高工程建筑各施工环节的全过程管理效率。“横向”指导指的是采用BIM技术的信息处理能力，打破各专业施工的壁垒，提高建筑工程各参建方的信息交流和沟通效率。

5 结语

综上所述，BIM技术的出现对传统建筑工程的管理是一项革命性的革新，对建筑工程建设模式的改变具有至关重要的作用。在建筑工程中采用BIM技术，不仅改变了传统的建筑设计模式，提高了建筑项目信息的透明度，优化了施工作业方案，避免了施工冲突和返工现象的发生；同时，其数据共享能力加强了各环节、各单位的信息沟通效率，提高了施工管理的精益化水平。BIM技术将在广泛应用的同时，不断进行完善与革新，推动建筑行业不断向着科技化方向发展。