BIM 技术分析及其在建筑施工中的运用

郝静

（山西八建集团有限公司，山西太原 030027）

0 引言

我国的建筑行业有显著的发展和进步，BIM 技术也在建筑施工中得到广泛的应用，其效率在一定程度上高于传统的施工技术，BIM 技术能做到一体化的管理，从而达到不断提高建筑施工水平和质量目的。BIM 技术在我国的建筑施工的创新中，占据主导地位，起到领头羊的作用，促进我国建筑行业的可持续发展。在建筑施工的过程中，由于施工环节的不同，会产生不同的问题妨碍到施工，对建筑施工的整体效率产生影响，对此必须要正确应用BIM 技术，做到效益最大化。

1 对BIM 技术概述

BIM 技术主要来源于计算机制造系统CIMS 和基于产品数据管理PDM 与STEP 的标准产品信息模型。BIM 技术是由计算机仿真、计算机辅助设计等技术构成，在实际的施工过程中，通过对三维施工模型的分析、三维建模来进行具体化的施工，并做到事先控制和动态的工程信息管理[1]，并创建和共享工程信息。BIM 技术是一种新时代创新性的计算机辅助设计工具，在生产方式上起领先的作用，占据主导地位，更是作为一种先进的信息化技术在建筑业中得到直接、广泛的应用。

2 BIM 技术特征

2.1 一致性

对于建筑工程所处的不同发展阶段，模型信息要做到一致性。在共同的模型中，完全可以做到模型之间的信息共享，免去了烦琐的步骤，无须再做重复的信息输入，保证在不同的阶段信息模型能够自动化，可以对信息模型进行简单的修改和整理，避免造成信息的不一致。

2.2 完备性

BIM 的完备性在施工过程中以及对施工对象进行3D 信息描述时，都得到了良好的体现。同时对工程的性能、工程名称、成本工序、材料的耐久性等工程信息进行了解和描述[2]。首先通过BIM 模型来了解信息，比如设备以及建筑物内部的结构等，为工程项目的预算提供支持，进一步提高工程的精准度和效率。其次在另一方面可以通过数字化模型的建立和对工作流程的了解，使工程设计的过程变得通透和有很强的可分析性，充分掌握利用各个专业领域的信息，以达到提高建筑信息复用率的目的，实现BIM 技术的完备性。

2.3 关联性

在信息模型的建设中，模型对象相互关联，可以自动识别信息，做到系统的统计分析。以此为基础，衍生出对应的图形和文档，当所处的对象产生变化时，与其相关联的对象也会进行相应的更新，进一步保证模型的完整性。这一关联性设计，在某种程度上减少了对图纸的修改上可能出现的问题，设计的效率也能得到进一步的提高，以此解决这方面存在的问题。

3 工程概况

在BIM 技术的运用中，以某工程为例子，位于山东省东营市的某大厦，南面与海通大厦相邻，北面紧邻规划中的商业步行街商河路。该大厦的建筑外形、外幕墙以及高度都较为复杂，这一工程主要的结构组成部分分为四类（如表1 所示），主要分为地下3 层，地上30 层。其中地下为人员避防，地下一二层为地下车库。第一个组成部分是地上26 层，其中包商业中心和酒店写字楼；第二、三部分为地上30 层。整体建筑在地下部分连为一体，地上的则各自撑门拄户。该工程主要采用钢筋、混凝土的材料。钢筋采用HPB300 和HRB400；混凝土的强度等级分为C15、C25、C30、C35、C40、C45、C50 等强度类型；同时分户墙和楼电梯间墙体为200 厚加气混凝土。其余则采用质地较轻的加气混凝土墙板，钢管选择Q235-B，砂浆则采取了M5 混合砂浆。该工程的主楼部分深基坑底相对标高为-13.85m，挖深大概12.30，电梯部分相对标高-14.25m，比主楼基坑深0.8m，处于主楼基坑的中部地区。

表1 工程概况

4 BIM 技术在实践中的应用

4.1 对三维渲染的宣传展示

根据不同项目的施工计划，要将场地以及大型的设备布置情况进行形象的展示，对于过程较为烦琐的施工方案，要按顺序合理的选择4D 模拟，通过对比选择最优质的方案[3]。就以上述的工程大厦为例子，可以将已经做好的BIM 模型作为基础进行二次的渲染开发，以此来增强三维渲染的效果，并提高其精度及效率。在介绍大厦的过程中可以给人更直观的感受，达到视觉的冲击，从而提高自身的竞争实力。

4.2 精准掌握数据库系统参数

对数据库中的系统参数进行精准的把握，BIM 技术在施工过程中的运用，可以解决诸多烦琐的难题，让复杂的问题最大限度得到解决。BIM 的最终目的在于做到数据的动态变化和建筑施工状态达到统一，让项目的质量得到提升。除此之外，时代的信息化也让数据共享变得轻易，最大限度实现了资源的利用，提高资源的利用率。

4.3 精确算量，提升精准度

BIM 关联数据库的建立，提高了项目的预算精度和效率，并且BIM 数据库可以提供诸多的数据信息，更有利于施工管理工作的开展和实施。

4.4 制定计划，避免浪费

施工企业的精细化管理，依赖于快速精准的工程数据，海量的工程数据对于管理提供了较大的帮助，也产生所谓的经验之谈[4]。BIM 技术的应用，为企业解决这一棘手问题，有利于管理人员快速获得所实施工程的精准数据，帮助企业制定合理的计划，避免企业在施工环节、物流资源上进行的浪费。

4.5 协同合作，模拟施工场景

在BIM 技术高速发展的今天，很多项目都开始选择运用三维可视化加上时间维度的处理，在网络上模拟施工，在此情境下施工计划和实际进展一目了然。在专业的角度对虚拟环境进行全面的评估，确认施工顺序，选择合适的施工器材，确认合适的工期，实现虚拟建筑建造过程的仿真化，做到有效地协同工作，确定最优的施工方案，完善施工模型。使得各个部门对工程项目做到了如指掌，做到BIM 与实际的工程相结合，最大限度规避质量问题。

4.6 将施工碰撞问题最小化，缩短工期

BIM 技术可以在施工的前期进行碰撞的检查，就各个工种的不同做到协议和配合，降低工程可能存在的错误及损失，降低返工的概率，让施工人员做到施工模拟、施工交底，提高施工的质量，把施工的等待和返工做到最小化。

5 保障措施

5.1 进行合作施工

在一个项目的施工过程当中，涉及很多的专业领域，只要各个领域做到协调合作、和谐共处，才能够保证工程的如期完成[5]。在同一个工程中，繁多的部门会产生大量的信息资料，应做到对海量的信息进行整理分工，存放进同一个信息数据库。建设一个庞大的信息网，通过BIM 的建立，进行有针对性的信息分析，结合工程的实际情况以及具体化的信息，对日后的项目工程进行适当的修正。

5.2 具体化施工

三维实体模型是BIM 的代表性应用，这种应用不仅可以明确施工过程的建筑造型，还可以确认工程整体的建筑体量。并且通过这项技术生动、全面地对建筑模型进行展示和具体的施工。不仅有利于建筑施工的实施，并且能够将所创造的社会经济效益最大化。

5.3 进行参数化的施工

当前的施工模式拥有多样性和复杂性，为建筑施工的存储方面带来难度。BIM 技术的应用可以解决工程设计图纸的储备问题，数据库中的每个数据信息都拥有一定程度上的关联，这种关联对信息的变更起到重大的作用，也让数据输出的过程变得更加真实可靠。因此BIM 技术对工程施工过程的参数化实施，以及数字化工程的形成有着重要的意义，与传统的技术相比，BIM 技术更加省时、省工、省料，有助于工程的实施。

5.4 完善建筑业信息管理政策

建筑业作为一个风险比较大的行业，受到市场经济的影响，因为风险比较高，在没有保障的情况下，很多企业不愿意在该行业进行高风险的投资。促使建筑业的队伍专业性不高，团队建设困难，难以开展信息化的建设。应完善建筑业信息化发展的政策，给予一定的补贴与扶持，以此稳定BIM 在行业的发展。

6 结语

综合上述，在当前的发展阶段，随着BIM 技术的不断发展和应用，建筑行业也在发展和进步当中。BIM 技术的完善使得建筑工程的信息化、精细化管理得到一定程度上的实现，并且在施工中逐步的完善。逐渐呈现一种技术工程发展的趋势。BIM 作为一种先进的生产方式，应合理的运用到建筑施工中，可以通过BIM技术建设虚拟建筑模型，这一技术的应用有利于建筑业的持续发展和进步。