BIM技術在建筑工程項目中的應用探討

蔣黎明 廣西建工集團第四建筑工程有限責任公司

1 引言

BIM技術，是伴隨科學技術發展而出現的一種建筑信息模型技術，是建筑學、工程學及土木工程的新工具，BIM技術的應用不僅提升建筑工程的建設質量和效率，對建筑工程項目管理工作的科學化、規范化發展也有著積極的促進作用。

2 BIM技術概述及其特點

2.1 BIM技術概述

BIM技術的工作原理，主要是利用現如今先進的計算機以及信息技術，對建筑工程項目的相關數據信息進行匯總、整理和分析，并通過建模軟件將數據分析結果構建成可視的三維模型，從而方便項目策劃、項目設計以及項目管理等工作人員對建筑工程進行分析和研究，從而節約建筑工程項目的人力和資源損耗。

2.2 BIM技術的特點

BIM 技術的特點主要包括可視性、模擬性以及協調性等，其中，可視性主要是指BIM 技術可以根據建筑工程項目數據構建出相應的三維立體模型，不僅可以通過三維模型對建筑的結構進行更加直觀的了解和分析，還可以幫助相關工作人員對建筑全貌以及建設進度進行更加細致的掌控，對建筑工程項目的正常、有序進行有著重要意義；其次，BIM技術的模擬性主要是指在建筑工程項目開始施工之前，相關工作人員可以利用BIM 技術對工程建設過程中的各個環節進行模擬實踐，便于建設企業和施工團隊對工程項目的施工方案進行優化調整，有助于提高建筑工程的施工質量；而BIM技術的協調性，主要體現在建筑工程項目建設信息的共享等方面，建筑工程項目普遍具有技術工藝較為復雜以及涉及部門較多等特點，利用BIM技術可以實現相關部門之間的實時溝通交流，從而提升各部門之間的協調和配合，對提高建筑工程項目管理工作質量和效率有著積極的促進作用。

3 BIM技術在某項目中的應用

3.1 工程概況及應用范圍

某工程為框架結構，地上5 層，地下1 層，建筑面積10265m2，層高為：地下一層3.7m、一層5m、二層5m、三層4m、四層和五層均為3.5m。該項目屬于公建項目，造形復雜，裝修變化大，利用BIM技術可以提前對特殊部位進行預設計，有效防止施工中的錯誤，BIM技術在此工程中應用分為常規應用與創新應用，在投標階段、施工策劃階段、施工階段三個階段完成。

3.2 BIM技術常規應用的分類

（1）施工投標階段：編制施工進度三維策劃模擬施工。

（2）施工策劃階段：建立土建結構模型，結構進度模擬施工動畫；施工現場三維場坪布置策劃。

（3）進入施工階段：①危大工程的三維設計與三維交底（土方開挖及基坑支護、臨時用電、盤扣式模板架及高大模板、落地式腳手架、塔吊安裝）；②圖紙會審應用三維應用；機電管線三維碰撞模擬；③工程五D 管理，及時調整進度及造價。④施工后期驗收階段：建筑三維模型與實物圖的對比驗收。

3.3 BIM技術常規應用的效益闡述

（1）在投標階段，編制施工進度三維策劃模擬施工：通過品茗三維策劃軟件，對施工各階段（土方階段、地下室施工階段、主體施工階段、裝修階段和收尾階段）的施工進度進行三維展示，使施工組織設計更直觀反映出各階段施工現場的三維模型，本階段僅為直觀展示施工模擬過程，建型為專用軟件的輕量化建模。

（2）在施工策劃階段，①建立土建結構模型，結構進度模擬施工動畫：通過品茗HIBIM 軟件（翻模軟件）及REVIT 軟件（專業建模軟件），Navisworks（模型動態模擬軟件）將工程的主體結構模型建立起來，并進行向上建造動態模擬顯示，將時間進度、模型進度與造價進度結合起，以比較現場施工與模擬施工的差導，從而達到分析進度計劃、造價計劃與實際進度、實際成本差別的原因。②施工策劃階段的施工現場三維場坪布置策劃：通過品茗三維場坪布置軟件，對施工現場施工平面圖進行優化，將其轉化為施工立體圖，更直觀地完成施工現場臨時設施、施工機械、道路、圍墻、大門、宿舍等布置見圖1。

圖1

（3）在進入施工段中首先進行危大工程的三維設計與三維交底（土方開挖及基坑支護、臨時用電、盤扣式模板架及高大模板、落地式腳手架、塔吊安裝）：首先，相關管理人員以及施工團隊可以利用信息模型技術對即將開展的建設工作內容進行了解，結合工程已完成的結構以及原有施工設計，對施工流程以及施工安排進行梳理和復核，并利用模擬技術對工程施工方案進行實踐模擬，幫助管理人員及施工團隊挖掘施工方案和施工流程中存在的不足，再通過與設計人員以及相關部門的協商研究，對施工設計進行調整和改進，從而確保項目建設的安全、順利進行。在施工檢驗工作中，相關管理人員也可以利用模型技術對工程建設實際狀況進行全面、準確的體現，再結合工程建設要求對項目資源進行合理調配，可以顯著提高建筑工程項目施工階段管理工作質量和效率。圖2 為腳手架設計三維圖。

圖2 外架三維圖

其次是圖紙會審應用：建立模型，通過對建模及機電管線碰撞模擬發現圖紙中的錯誤，在圖紙會審時提出，讓設計單位及時修改圖紙中的錯誤，避免了不必要的返工提高施工效率，如圖3。

圖3 三維建筑、結構及水電模型圖

最后是工程5D管理，及時調整進度及造價：利用廣聯達算量軟件及品茗五D管理軟件，計算出模擬施工與現場實際施工過程中的造價與進度差異，同時用5D管理軟件對產生差異的原因進行分析，有助于提高工程造價管理工作的準確性，還可以根據工程建設的不斷深入對造價信息進行及時更新，從而實現建筑工程造價管理工作的動態化以及全程化管理。BIM 5D也與現場項目交付階段相關，使用可靠的4D程序數據和強大的合同金額，可以跟蹤項目實際過程中的預測和實際花費，這對每月的成本報告和預算特別有用。

（4）后期驗收的BIM 應用：驗收階段，利用BIM 建立的三維圖建筑模型與實物圖的對比，找出施工中出現的造型、色彩、周邊環境與設計的差異，為竣工驗收提供有力依據。

3.4 BIM技術在創新方面的應用

（1）合理使用BIM技術以及新型施工工藝，開發小高差樓地面模具，此模具用于陽臺與衛生間3CM高差部位。如圖4為該模具安裝模擬動畫圖。

圖4

（2）合理使用BIM技術以及新型施工工藝，開發設計新型勾拉模具，用于大型樓梯的施工。

（3）將BIM 技術應用QC 成果、工法申報與國家專利申報中，并在施工模擬中形成二維碼加以利用。

3.5 BIM技術應用所帶來的經濟與社會效益

本工程通過BIM 技術的應用，可發現施工圖紙過程的錯誤，優化了幾十處圖紙存在問題，及時與建設單位溝通，減少返工費用約5 萬元；通過BIM 技術、進度、質量等多方面把控，節約各項材料成本8.2 萬元。通過BIM 技術在創新模具及新工藝的應用，產生效益3 萬元。共產生經濟益約16.2 萬元，同時通過BIM 技術的應用，鍛煉了隊伍，提高了三維建模水平，同時提高了企業的知名度，在科技創新方面也產生一定效益。

4 總結

綜上所述，在建筑工程項目管理中合理使用BIM技術，不僅是提高項目管理工作質量和效率的有效途徑，對建筑工程項目管理工作的科學化、制度化以及規范化發展也有著積極的推動作用。特別是隨著時代的發展以及科技水平的提升，BIM技術也在不斷發展和完善，如何真正將BIM技術融入到建筑工程項目管理工作中，并推動建筑工程行業以及建設企業的發展，也成為了有關部門以及建設企業都應重視并進行實踐的課題之一。