BIM技術在建筑施工中的應用研究

張煜焜

摘要：BIM技術在我國得到了廣泛應用，許多企業基于BIM技術獲得了自身的競爭優勢，該技術的應用能對建筑進行建模，還能對工程信息進行整合、管理、強化。因此，BIM技術的有效應用能降低施工難度，解決復雜工程結構帶來的問題。

關鍵詞：BIM技術;建筑施工;應用

隨著社會文明的發展，信息技術給制造業、電子業等行業帶來了新的變化。在追求低能耗、低污染、可持續發展背景下，工程建設信息化已成為時代發展的必然方向。作為新一代計算機輔助創新工具與生產模式，BIM技術已成為信息化技術在建筑業的直接應用。

一、BIM技術在建筑施工中的應用價值

1、三維渲染，給人視覺沖擊。根據施工方案，生動展示場地及大型設備布置、復雜節點施工方案、施工順序選擇、4D模擬、不同施工方案比選等，所建BIM模型可作為二次渲染開發的模型依據，提高三維渲染效果的準確性和效率，給業主更直觀的宣傳介紹，提高中標概率。

2、快速測量，提高精度。通過建立BIM數據庫，能快速計算工程量，從而提高工程項目預算準確性。由于BIM數據庫的粒度能達到構件級，能為項目的各個管理過程提供所需數據信息，提高施工效率。BIM模型能選擇合適的材料，從而為成本控制提供更合理的依據，進而提高工程效率。

3、準確規劃，減少浪費。難以對施工單位進行精確監管的根本原因是無法快速、準確地獲取大量施工數據以支持資源規劃，從而導致經驗主義盛行。BIM技術的誕生，使工程監管人員能快速、準確地獲取工程基本數據，為施工單位明確、準確規劃人員和材料提供了有效依據，減少了材料、運輸、儲存的浪費，為實施限量領料和能耗監控提供技術支持。

4、虛擬施工，有效協同。BIM技術的三維可視化功能能通過整合時間維度實現虛擬施工，可隨時隨地直觀、快速地將施工計劃與實際進度比較，并能有效協同，施工方、監理方、甚至業主領導都能對工程相關問題及情況了如指掌。因此，BIM技術與施工方案、施工模擬、現場視頻監控相結合，能保證建筑施工質量及安全。

二、BIM技術在建筑施工中的實施步驟

1、完成數據采集并構建技術框架。通過實地考察勘測或谷歌地圖等，采集具體施工數據，構建BIM技術框架，實現數據接口及數據交互，導入導出IFC文件，利用AutoCAD、CATIA、3DSMAX等相關軟件創建BIM模型。然后，利用數據庫技術存儲數據，建立平臺層，數據平臺層包括數據集成管理平臺及完成數據讀取、保存、集成、驗證功能的可視化4D平臺，構件子信息模型，如施工進度模型、施工安全模型、，施工資源模型或施工設備管理模型。根據不同子模型信息，為模型層及應用層提供數據支持。在BIM技術框架中，應用層作為最后一層結構，主要實現項目動態管理及沖突分析，提供網絡進度與資源優化，并實現建模過程。

2、調整系統結構，實現主要功能。BIM管理系統的主要實現功能有：軟件工程管理系統及項目集成管理系統，其中，軟件管理系統采用C/S架構，項目集成管理系統采用B/S架構，兩者間通過數據管理與模型參數實現無縫雙相連接。在建筑施工BIM系統中，以AutoCAD為開發平臺建立三維集合模型，完成IFC文件結構定義，建立項目組織瀏覽表。此外，系統施工還應創建、編輯和擴展關鍵技術資料，實現查詢編輯及屬性擴展功能。通過引入IFC格式與3D模型，快速建立管理系統及運維管理。

3、通過分析比較，建立動態系統。利用編輯器及工序模板建立工程進度管理系統，完成計劃進度與實際進度間的分析比較，使計劃進度能幫助實際進度，并以動態三維圖形顯示工程進度。系統資源動態管理能自動計算節點或工程量，完成人力、財力、機械設備實時查詢及統計分析，自動實現工程量動態管理。施工質量安全管理應保存施工方與監理單位工程質檢的安全數據，并顯示打印數據安全統計信息。施工現場管理可實現自定義4D屬性設置，統計當前設施信息，完成動態現場管理。

4、注重安全沖突，建立分析體系。對施工過程進行模擬，實現單位周期內正序或逆序施工模擬，并具有三維漫游及真實模型現實功能。在分析建筑功能安全與沖突基礎上，實現結構變革，轉換機制體系，若施工中結構及體系發生變化，應進行動力學分析計算，并進行安全性能評估。施工期間的進度資源沖突應根據計劃industry進行比較，以實現進度偏差報警功能。當場地發生碰撞沖突時，可通過碰撞檢測分析算法實現對構件、設施、結構等的分析及檢測。

5、細化應用流程，交付設計成果。為實現計算機模擬，需對數據進行離散化分析，以實現施工進度及資源場地優化系統。通過各種工序及參數的模擬計算，優化施工工序及人力資源，實現多方案的分析比較。在4D施工模擬中，實現工程數據集成及過程可視化模擬。BIM系統應用程程應結合系統架構及功能結構，應用主體方提供技術資料，協調軟硬件系統，設置必要權限，完成日常管理及深化設計。應用參照方可通過網絡瀏覽施工進度、施工安全等信息，還可進行輔助施工管理。

三、BIM技術在建筑施工中的現存問題

1、建設理念嚴重落后。建筑企業信息化建設直接影響到國家建筑業信息化發展，關系到企業管理轉型升級的成敗。然而，在實踐中，許多企業的決策管理層和工作人員對BIM技術的應用觀念落后，影響了企業發展。

2、建設資金投入不足。BIM技術的應用需軟件開發和硬件投入支持，特別是在企業初期建設中，需大量資金來完成企業信息系統，才能真正發揮作用。然而，許多建筑企業由于產值利潤率和資產利潤率較低，無法進行信息化建設和維護等。

3、專業人才缺乏。對建筑企業來說，真正從事計算機專業人才配備少，而且大部分都不具備開發能力，尤其是具有計算機技術及建筑專業知識的復合型人才嚴重不足。

4、政策支持力度不足。當前，對于施工企業信息化建設，政府和建設主管部門等政策扶持少，可以說，所有資金投入由企業承擔，所以企業信息化建設的積極性不高。

四、BIM技術在建筑施工中的應用策略

1、提升領導思想觀念。BIM技術是在建筑業快速發展的社會環境中興起的，隨著國家相關政策的出臺和建設投資方的日益重視，作為建筑施工部門的領導，必須提高自身思想觀念，認真研究BIM技術及其應用價值，從而獲得良好的發展機遇。

2、加大資金投入。BIM技術對軟硬件都有很高要求，所以企業必須加大資金投入，確保計算機硬件能滿足發展需求，而BIM軟件的前期需投入大量資金，但正版軟件功能更加齊全，企業應用于商業開業，還可開展相關培訓和配套咨詢等服務。

3、建立一支專業團隊。BIM軟件的應用需一支專業人才隊伍，這就要求工作人員要有專業計算機操作能力，還要掌握工程建設專業知識。因每個項目都會有大量工作，所以必須通過團隊協作來完成任務。

4、提高團隊協作能力。建筑企業在應用BIM技術時，應針對BIM技術團隊開展培訓學習活動，從最簡單的小項目開始，逐步推廣到大型綜合項目，最終實現面對復雜項目時，能科學配置人員，協同工作，圓滿完成任務，從而具備處理各種復雜項目的能力，建設一支優秀的BIM技術應用團隊。

5、注意積累總結經驗。我國建筑施工單位在應用BIM技術方面還處于起步階段，實際工程經驗少，BIM軟件中的某些族庫設置等仍與我國規范不符，所以需逐步積累應用經驗，建立自己的構件族庫，必要時建立自己的BIM企業標準。

參考文獻

[1]張小蓮.BIM技術在建筑施工中的應用分析[J].低碳世界，2017（14）：180-181.

[2]顧明巖.BIM技術在建筑施工中的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2017（19）：1697-1697.