BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用分析

閆海龍

（河北 廊坊 065000）

BIM 技術(shù)即建筑信息模型，2002 年外國學(xué)者首次提出BIM 技術(shù)的概念，該技術(shù)是促進(jìn)建筑工程與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)結(jié)合的重要方式。BIM 技術(shù)作為一種可視化的模型其實(shí)是一種仿真模型，它給建筑設(shè)計師、水電暖工程師等人員提供了一個模擬和分析的平臺。因此BIM 技術(shù)最大的特點(diǎn)就是信息的高度整合，它包括建筑施工過程各個階段的工程質(zhì)量、成本、進(jìn)度等信息，最大程度地減少了施工過程中的錯誤。由此可見，BIM 技術(shù)中，建立信息模型是一切工作的基礎(chǔ)，數(shù)字化信息是模型的靈魂，協(xié)作是BIM 技術(shù)中的重點(diǎn)，管理是BIM 技術(shù)中的關(guān)鍵，軟件是 BIM 技術(shù)的工具。以BIM 為平臺，通過建立信息模型，集成工程建設(shè)信息的收集、更新、交換、儲存、管理等流程，為項(xiàng)目建設(shè)的不同參與方、不同建設(shè)階段、不同應(yīng)用軟件之間提供及時、充 分、精確的信息互動，最終達(dá)到提高工程建設(shè)行業(yè)整體的生產(chǎn)力水平。

一、BIM 技術(shù)在中國的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM 技術(shù)的概念被引入我國之后并沒有得到很好的發(fā)展，在2010 年的時候只有一半以上的人知道這項(xiàng)技術(shù)，直到2011年BIM技術(shù)在我國的認(rèn)識度才有了大幅度提高，但是仍然只有一小部分將BIM 技術(shù)應(yīng)用在了建筑工程施工中。在2011-2015 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要中指出BIM 技術(shù)要在施工階段就應(yīng)用，通過BIM 技術(shù)提供的全方位信息避免因信息掌握不全而出現(xiàn)的一系列問題，促進(jìn)信息共享。住建部在2015 年的相關(guān)文件中提出在2020 年各種企業(yè)單位應(yīng)該在建筑工程施工過程中應(yīng)用BIM 技術(shù)。盡管BIM 技術(shù)已經(jīng)在我國推行多年，但BIM 技術(shù)的應(yīng)用卻沒有一個統(tǒng)一明確的標(biāo)準(zhǔn)，建模標(biāo)準(zhǔn)、信息使用標(biāo)準(zhǔn)等都不完善。為了解決BIM 技術(shù)沒有統(tǒng)一應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的局面，住建部在2012 年首次制定了BIM 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、存儲標(biāo)準(zhǔn)等一系列BIM 技術(shù)在建筑工程施工過程中的標(biāo)準(zhǔn)。大多研究學(xué)者們 認(rèn)為：目前我國BIM 技術(shù)應(yīng)用的很大障礙包括建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和建筑業(yè)的體制的 不同，因此，我們急需解決的問題關(guān)鍵變成制定出的BIM 技術(shù)應(yīng)用不僅要適合我 國的國情和體制，而且要符合我國建筑業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的。在建筑行業(yè)的實(shí)際應(yīng) 用中，不少大中型設(shè)計單位已經(jīng)建立了BIM 技術(shù)專業(yè)團(tuán)隊，BIM 技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)得到了積累；而且BIM 的實(shí)施應(yīng)用在大中型施工企業(yè)中也開始進(jìn)行，其中整體體現(xiàn)在集成應(yīng)用少、專項(xiàng)應(yīng)用多?？v觀BIM 技術(shù)在整個建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用大多體現(xiàn)在設(shè)計階段的三維可視化交底和深化設(shè)計，施工階段的碰撞檢查、施工進(jìn)度模擬、工序模擬、預(yù)制加工、工程量計算等等，其中基于BIM 應(yīng)用最多、取得效益 明顯的是深化設(shè)計、碰撞檢查；并且用于展示形象進(jìn)度的施工進(jìn)度模擬的應(yīng)用也 較多。BIM 與施工項(xiàng)目管理、進(jìn)度管理、成本管理、合同管理、資料營理等項(xiàng)目 施工項(xiàng)目管理和現(xiàn)場管理的結(jié)合還比較少，綜合應(yīng)用難度也很大 。

二、BIM 技術(shù)的優(yōu)勢

BIM 技術(shù)即建筑信息模型，這種信息模型在信息缺乏的建筑工程施工過程中的優(yōu)勢非常明顯。首先，BIM 技術(shù)的應(yīng)用貫穿建筑工程施工的全部階段，它會對施工過程中的各種信息進(jìn)行記錄，便于建筑工程管理人員對施工過程進(jìn)行監(jiān)督，避免出現(xiàn)施工過程中監(jiān)管不力的情況，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中存在隱患的問題并及時解決，保證工程的效率與質(zhì)量；其次，BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用可以提高資源利用率，降低工程成本，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益，也可以建造環(huán)保型建筑，符合綠色可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略；另外，BIM 技術(shù)信息的高度整合與共享可以讓施工各個方向的人員進(jìn)行協(xié)調(diào)合作，進(jìn)而提高建筑工程的施工效率，降低人力的投入；最后，BIM 技術(shù)在建筑工程施工過程中的應(yīng)用還可以對建筑工程設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，對建筑施工管道 布置方案進(jìn)行優(yōu)化處理，保障工程建設(shè)的美觀性和實(shí)用性。

三、BIM 技術(shù)應(yīng)用過程中的問題

（一）缺乏在建筑工程施工過程中應(yīng)用BIM 技術(shù)的意識

建筑業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合就是建筑業(yè)的信息化，建筑業(yè)信息化的基礎(chǔ)是建筑企業(yè)的信息化，企業(yè)在發(fā)展過程中與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型是當(dāng)今的發(fā)展趨勢。但目前大多數(shù)建筑企業(yè)缺乏與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的意識，沒有意識到將BIM 技術(shù)應(yīng)用在建筑工程施工過程中的重要意義，相關(guān)意識的缺乏是BIM 技術(shù)在我國建筑行業(yè)利用程度不高的重要意義。

（二）缺乏資金投入

互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)作為21 世紀(jì)最為先進(jìn)的技術(shù)，在與建筑工程施工進(jìn)行結(jié)合的過程中需要進(jìn)行多次嘗試與探索，對資金的需求很大，只有有了充足的資金才能保證BIM 技術(shù)與建筑工程結(jié)合的硬件設(shè)施建設(shè)與軟件工程的開發(fā)。但大多數(shù)建筑企業(yè)沒有足夠的資金來完成硬件設(shè)施的升級以及信息模型的建立，因此資金的缺乏也是阻礙BIM 技術(shù)在我國進(jìn)一步發(fā)展的原因之一。

（三）缺乏相關(guān)技術(shù)人才

任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展對人才的依賴程度都是很高的，但BIM 技術(shù)作為一種近幾年才發(fā)展起來的技術(shù)，相關(guān)人才的儲備不足，能熟練掌握互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與建筑知識的綜合型人才非常少，使BIM 技術(shù)在推行過程中沒有相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)管，其他人員在應(yīng)用BIM 技術(shù)由于缺乏專業(yè)技能限制了BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的作用。

（四）政府缺少扶持政策

BIM 技術(shù)作為一種新興技術(shù)，在發(fā)展過程中需要政府及其他相關(guān)部門的政策支持，但是就目前的情況來看政府及相關(guān)部門對BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的政策扶持不夠，相反，政府及相關(guān)部門對建筑工程施工中應(yīng)用BIM 技術(shù)的要求甚多。建筑企業(yè)缺乏政策支持，資金周轉(zhuǎn)不開，看不到BIM 技術(shù)的發(fā)展前景，打擊了建筑企業(yè)與BIM技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的積極性，而選擇因循守舊，制約了BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用。除此以外，政府以及相關(guān)部門沒有制定BIM 技術(shù)應(yīng)用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同的建筑企業(yè)在應(yīng)用BIM 技術(shù)時隨心所欲，不利于建筑企業(yè)之間的協(xié)調(diào)合作。離開政府及相關(guān)部門的政策支持，僅僅憑借企業(yè)自身進(jìn)行BIM 技術(shù)與建筑工程施工的探索是很難有大的發(fā)展的。

四、BIM 技術(shù)在建筑工程施工中應(yīng)用的意義

（一）三維渲染

三維渲染是指在建立好一個模型后，用戶可以使用渲染工具對模型進(jìn)行實(shí)物渲染，運(yùn)用BIM 技術(shù)進(jìn)行三維渲染得到的模型圖基本與實(shí)物無異。在施工階段進(jìn)行三維渲染得到一個逼真的實(shí)物圖可以生動地展示建筑工程的施工方案以及施工過程中的順序，可以達(dá)到良好的宣傳效果；其次，由于這種實(shí)物模型展示起來生動形象并且比直接實(shí)地參觀簡易得多，建筑企業(yè)可以利用這種模型向業(yè)主介紹建筑，可以增加成功率。

（二）提高測量效率與精確度

按照傳統(tǒng)方法在進(jìn)行測量時難度較大，并且精準(zhǔn)度也不高，BIM 技術(shù)的應(yīng)用測量的速度很快，而且測量的準(zhǔn)確性也更高，提高了測量的效率與質(zhì)量。測量人員在測量的過程中可以建立一個BIM 數(shù)據(jù)庫，建立一個6D 關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫，通過這種方式能夠精準(zhǔn)地計算工程量，能夠大幅度 提升施工預(yù)算的效率和精度。這個數(shù)據(jù)庫能夠快速地提升項(xiàng)目結(jié)算速度，并能夠?yàn)楣芾碚咛峁└鱾€生產(chǎn)線方面的數(shù)據(jù)信息，這樣，借助于BIM技術(shù)，施工管理效率可以得到有效提升。

（三）完善工程計劃

BIM 技術(shù)就是一種建筑信息模型，在建筑工程施工中應(yīng)用BIM 技術(shù)的建筑企業(yè)可以通過這項(xiàng)技術(shù)掌握需要的信息，包括施工時間、施工成本等內(nèi)容，建筑企業(yè)在掌握了這些信息后就能在制定施工計劃時更加科學(xué)合理?？茖W(xué)合理的施工計劃可以減少資源的浪費(fèi)，提高建筑資源的利用率，進(jìn)而降低工程成本，為建筑企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

（四）加強(qiáng)合作與虛擬施工

BIM 技術(shù)最大的特點(diǎn)就是可視化，因此建筑企業(yè)在進(jìn)行建筑工程施工之前可以利用BIM 技術(shù)按照事先制定好的施工計劃進(jìn)行虛擬施工，通過虛擬施工發(fā)現(xiàn)施工計劃是否合理，保證施工的正常進(jìn)行；其次，建筑工程的監(jiān)管人員也可以通過BIM 技術(shù)的虛擬施工過程及時發(fā)現(xiàn)施工過程中出現(xiàn)的問題并及時解決，避免因?qū)κ┕み^程監(jiān)管不力導(dǎo)致的建筑工程質(zhì)量的不過關(guān)問題，減少建筑投入使用后安全問題的發(fā)生頻率。

五、BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用策略

（一）提高建筑企業(yè)促進(jìn)建筑業(yè)信息化的意識

建筑企業(yè)缺乏在建筑工程施工中應(yīng)用BIM 技術(shù)的意識是制約BIM 技術(shù)發(fā)展的重要原因。建筑企業(yè)是建筑工程的主體，在建筑工程施工階段建筑企業(yè)對工程的進(jìn)行有充分的決定權(quán)，因此建筑企業(yè)促進(jìn)建筑工程施工信息化的意識至關(guān)重要。建筑企業(yè)在施工過程中要積極運(yùn)用新興技術(shù)，將BIM 技術(shù)與建筑工程施工結(jié)合起來，并在平時注意引進(jìn)通曉互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與建筑知識的綜合型人才，加強(qiáng)人才儲備，并對公司的技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，不斷發(fā)展完善自己的能力，為BIM 技術(shù)在建筑工程施工中應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

（二）引進(jìn)并使用3D 技術(shù)

3D 技術(shù)引進(jìn)建筑工程中不僅可以為人們提供一個交流的平臺，還可以給BIM 技術(shù)的應(yīng)用提供便利，因?yàn)?D 技術(shù)的引進(jìn)可以改變傳統(tǒng)的用圖紙進(jìn)行設(shè)計的方式，縮減了將圖紙轉(zhuǎn)化成模型的時間。因此有條件的建筑企業(yè)應(yīng)該盡可能引進(jìn)并使用3D 技術(shù)

（三）建筑企業(yè)制定合理的應(yīng)用BIM 技術(shù)計劃

大多數(shù)建筑企業(yè)沒有足夠的資金投入在BIM 技術(shù)的引進(jìn)與探索使用中，因此建筑企業(yè)要在引進(jìn)BIM 技術(shù)之前制定一個科學(xué)合理的發(fā)展計劃，包括資金投入以及利益分配方案等內(nèi)容。因此建筑企業(yè)在制定計劃時要從多種角度綜合分析引進(jìn)使用BIM技術(shù)的成本以及能給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益，并根據(jù)建筑工程不同施工階段利用BIM 技術(shù)的程度合理分配經(jīng)濟(jì)效益，做到經(jīng)濟(jì)效益的合理分配，才能激發(fā)施工人員對BIM 技術(shù)的應(yīng)用激情，進(jìn)而促進(jìn)BIM 技術(shù)的發(fā)展。

（四）政府制定相關(guān)扶持政策及BIM 技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

BIM 技術(shù)作為一種新興技術(shù)，在與建筑工程施工進(jìn)行結(jié)合的過程中困難很多，因此政府以及相關(guān)部門要在BIM 技術(shù)應(yīng)用初期多多扶持，制定相關(guān)的扶持政策，讓建筑企業(yè)切實(shí)地從引進(jìn)BIM 技術(shù)中獲得利益，鼓勵建筑企業(yè)應(yīng)用BIM 技術(shù)；除了制定相關(guān)的扶持政策，政府部門也要統(tǒng)一BIM 技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，讓建筑企業(yè)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)合作。

（五）在施工過程中分階段使用

BIM 技術(shù)在不同的施工階段發(fā)揮的作用是不同的，因此將BIM 技術(shù)在施工過程中分階段使用時有必要的。首先，在施工設(shè)計階段，BIM 技術(shù)可以結(jié)合相關(guān)的工程信息進(jìn)行模型設(shè)計；其次，BIM 技術(shù)也可以用在施工現(xiàn)場的布置上，施工的場地一般都很大，施工人員無法掌握周圍環(huán)境，但是BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以讓施工人員對周圍環(huán)境有一個全面地了解，利于人員進(jìn)行施工現(xiàn)場的布置；另外，BIM 技術(shù)也可以1 用在施工監(jiān)管上，對施工過程監(jiān)管不力的情況時有發(fā)生，BIM 技術(shù)有虛擬施工的技術(shù)，管理人員可以及時發(fā)現(xiàn)施工過程中出現(xiàn)的問題，建筑的質(zhì)量得到了保證。BIM 技術(shù)還可以用在其他施工過程，在不同的施工階段利用BIM 技術(shù)發(fā)揮不同的作用，可以實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化以及建筑質(zhì)量的穩(wěn)步提高。

結(jié)語

總而言之，BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用仍然處于發(fā)展階段，由于缺乏資金、政策不完整等原因，BIM 技術(shù)在應(yīng)用過程中還存在很多問題，但是建筑業(yè)的信息化是大勢所趨，因此企業(yè)、政府以及其他相關(guān)單位要協(xié)調(diào)合作，促進(jìn)BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用。