談BIM技術(shù)在工程項目施工中的應(yīng)用

武 江 江

(太原市第一建筑工程集團有限公司，山西 太原　030001)

0　引言

眾所周知“BIM”俗稱建筑信息模型，它是Building Information Modeling 首字母的縮寫。目前在我國高速發(fā)展的建筑技術(shù)領(lǐng)域，它在建筑工程項目中起著舉足輕重的作用，其中主要體現(xiàn)為以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項目中土建、安裝、園林、綠化等各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型；在項目前期策劃階段，投資方運用BIM技術(shù)可以對工程項目信息在規(guī)劃、設(shè)計、施工和后期運營維護等方面進行相關(guān)信息共享，準確傳遞相關(guān)信息；在工程項目施工中對工程技術(shù)人員和管理人員來說能夠?qū)⒔ㄖO(shè)計信息做出更高效、正確的理解和應(yīng)用，同時為工程項目各參與方和協(xié)同配合工作奠定堅實基礎(chǔ)，為建設(shè)項目從策劃→設(shè)計→建設(shè)→施工→運營→維護等全生命周期提供堅實可靠的數(shù)字依據(jù)。其次就是BIM技術(shù)具有獨特模擬性，優(yōu)化性和可出圖性為工程項目施工管理提供了極大的便捷和直觀性。

當前BIM技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展，對建筑業(yè)的科技進步產(chǎn)生了巨大影響。應(yīng)用BIM技術(shù)，不但能夠大幅度提高設(shè)計質(zhì)量和效率，關(guān)鍵是還可提升項目部科學(xué)決策和管理水平，從而提高施工質(zhì)量。對于投資方，有助于業(yè)主提升對整個項目的掌控能力和科學(xué)管理水平、提高效率、縮短工期、降低投資風(fēng)險；對于設(shè)計，支持綠色建筑設(shè)計、強化設(shè)計協(xié)調(diào)、減少因設(shè)計錯誤或設(shè)計圖紙不詳所導(dǎo)致的技術(shù)核定及設(shè)計變更，提高設(shè)計圖紙質(zhì)量；對于施工，大力支持裝配式建造和綠色施工、加強二次深化設(shè)計方案，實現(xiàn)項目精細化管理，來提高項目管理水平和工程質(zhì)量、從而降低施工成本和安全風(fēng)險；對于后期運維，則有助于提高日常管理和應(yīng)急管理水平。

1　BIM 技術(shù)在建筑工程項目施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1)目前在我公司BIM技術(shù)的應(yīng)用只是處于項目試點階段，包括標桿性項目，如黨校行政樓、太原市田和集團冷庫擴建項目、上蘭村棚戶區(qū)改造項目等等，均處于試點階段，從BIM團隊建設(shè)及硬件的配備，項目BIM技術(shù)應(yīng)用均未達到國家標準化項目管理應(yīng)用的基本要求；從項目管理角度來看，項目管理人員從事BIM技術(shù)人員水平參差不齊有待提高；從企業(yè)角度來看僅處于探索研究階段。

2)BIM技術(shù)未能在項目中全過程應(yīng)用。從工程項目施工角度分析，BIM技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在碎片化應(yīng)用居多，如：BIM施工場地布置，鋼筋綁扎及模板腳手架的應(yīng)用等，并非在項目前期策劃、設(shè)計階段等進行運用，而是項目開工之后，施工單位針對項目關(guān)鍵部位，關(guān)鍵節(jié)點以碎片化的方式進行應(yīng)用，給施工操作人員以三維可視化形式進行技術(shù)交底，以達到通俗易懂的目的，但是伴隨施工單位的是BIM技術(shù)應(yīng)用投入和回報不成比例，有些單位不切合企業(yè)實際情況，盲目去投資BIM技術(shù)應(yīng)用方面，結(jié)果回報寥寥無幾，所以要想實現(xiàn)BIM技術(shù)普及應(yīng)用，就必須提高BIM技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)出比例，這是必須邁過的門檻；從設(shè)計單位設(shè)計施工圖紙分析，BIM技術(shù)應(yīng)用更是少之又少，就目前我國絕大部分設(shè)計單位并未采用BIM技術(shù)進行圖紙設(shè)計，更沒有對各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)配合關(guān)系進行碰撞檢查，去發(fā)現(xiàn)有無設(shè)計不合理之處，帶來的后期技術(shù)核定及設(shè)計變更；從開發(fā)投資方來分析，前期只是采用傳統(tǒng)的策劃營銷手段進行項目策劃，在BIM技術(shù)應(yīng)用方面并未進行實踐應(yīng)用。所以導(dǎo)致目前BIM技術(shù)應(yīng)用發(fā)展未能切切實實的應(yīng)用于項目全生命周期。

3)建筑專業(yè)應(yīng)用居多，較為單一，未能全專業(yè)進行協(xié)同配合?，F(xiàn)階段企業(yè)BIM 團隊建設(shè)方面有一定缺陷，專業(yè)人員配備不足，硬件設(shè)施配備不齊全、應(yīng)用BIM技術(shù)人員水平參差不齊，在項目上建模方面精細度不夠，可視化交底效果不佳，導(dǎo)致BIM技術(shù)應(yīng)用價值體現(xiàn)不足，所以要想提升BIM技術(shù)價值，這對BIM技術(shù)團隊建設(shè)以及人員的技術(shù)水平要求會更高。

4)專業(yè)之間單機應(yīng)用居多，并非所有專業(yè)互相協(xié)同配合。目前，在我公司單人單機應(yīng)用BIM技術(shù)方式可以說占到100%，而且沒有分專業(yè)的去培養(yǎng)BIM技術(shù)人員，這就造成了BIM技術(shù)人員應(yīng)用極端化，專業(yè)應(yīng)用不精通只是了解皮毛，對專業(yè)知識一知半解，這樣大大降低了BIM技術(shù)應(yīng)用價值。同時在工程項目管理中專業(yè)之間的協(xié)同管理，因?qū)I(yè)之間互不配合，導(dǎo)致施工過程中返工現(xiàn)象增多，施工材料浪費，工作效率低下，是當下工程項目管理的難題之一，如果基于BIM技術(shù)這個強大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺支撐，分專業(yè)的去量化應(yīng)用，將會大大緩解這一問題。

5)大數(shù)據(jù)的集成化應(yīng)用、各專業(yè)之間的協(xié)同管理是體現(xiàn)BIM價值的兩大方面，現(xiàn)在在工程施工中大力倡導(dǎo)技術(shù)先行，管理不能松懈，卻忽視了BIM大數(shù)據(jù)系統(tǒng)與現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)融為一體，共同去指導(dǎo)項目施工。目前施工現(xiàn)場大多技術(shù)指導(dǎo)資料以網(wǎng)絡(luò)抄襲居多，實際針對性較差，起不到真正意義上的技術(shù)指導(dǎo)作用，應(yīng)用BIM技術(shù)建立強大的數(shù)據(jù)信息，以三維可視化形式，將各專業(yè)之間進行協(xié)同管理，把BIM技術(shù)應(yīng)用價值發(fā)揮的淋漓盡致，尤其是BIM技術(shù)強有力的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和專業(yè)間的協(xié)同管理更為重要。

2　BIM技術(shù)在建筑工程項目施工中的應(yīng)用優(yōu)點

BIM技術(shù)在建筑工程項目施工中的應(yīng)用優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾點：

1)可視化，即“所見即所得”模型三維的立體實物可視化，也就是說我們傳統(tǒng)的CAD制圖是借助3DMAX等傳遞三維模型，而BIM技術(shù)可將平面圖形直接轉(zhuǎn)換為三維圖形，同時還可將建筑造型、線條等表示的清晰明了，通俗易懂；也可將機電安裝的各種管線排布、標高位置等以三維形式顯示在我們面前，讓我們提前對土建、安裝等有沖突的部位進行修改，做到事前控制，以減少不必要的經(jīng)濟損失。

2)可統(tǒng)籌性，也叫可計算性，預(yù)算的精準度對工程來講是非常重要的，幾乎可以說同建筑本身同等的重要，傳統(tǒng)CAD制圖與3DMAX在算量方面是天生的缺陷，無法對工程模型當中的數(shù)據(jù)進行提取，而BIM系統(tǒng)建立了廣大數(shù)據(jù)庫將建筑物的每個構(gòu)件及其用量等統(tǒng)計的清清楚楚，讓我們在材料使用方面得到有效的控制。

3)協(xié)調(diào)性，使用BIM協(xié)調(diào)流程，減少不合理變更方案，也就是各工種之間的協(xié)同配合，傳統(tǒng)的CAD制圖是先出建筑圖，再出結(jié)構(gòu)圖、安裝圖等，這就在制圖過程中耗費了很長時間，而利用BIM技術(shù)可大大縮短時間，提高了工作效率。

4)自動糾錯功能，也就說BIM是建立在生產(chǎn)流程上的一個設(shè)計邏輯，應(yīng)用BIM技術(shù)對工程項目中的建筑與結(jié)構(gòu)、土建與安裝以及安裝專業(yè)之間的管線布置等進行碰撞檢查，可以徹底消除因設(shè)計錯誤或設(shè)計圖紙不詳所導(dǎo)致的返工現(xiàn)象，同時可以對設(shè)計圖紙進行二次深化設(shè)計，優(yōu)化管線布置，明確施工順序等，以免造成不必要的經(jīng)濟損失。

3　BIM 技術(shù)在建筑工程項目施工應(yīng)用中存在的問題

3.1　BIM技術(shù)軟件的使用要求

目前建筑市場上BIM技術(shù)軟件應(yīng)用不統(tǒng)一，各式各樣，從施工應(yīng)用角度來講，應(yīng)該是易學(xué)易用，從BIM技術(shù)應(yīng)用情況來看，企業(yè)內(nèi)大部分人員應(yīng)用不熟練，相對于普通的CAD平面設(shè)計圖，BIM技術(shù)應(yīng)用軟件培訓(xùn)難度稍有加大，對于部分施工人員來說能夠熟練掌握BIM技術(shù)確實有一定難度。因此需要施工單位建立自己的培訓(xùn)中心，或加強有關(guān)BIM技術(shù)應(yīng)用方面的教育培訓(xùn)，引進與BIM有關(guān)的施工管理人才，建立相應(yīng)的人才機制。否則，在未來建筑行業(yè)發(fā)展過程中，將被逐步淘汰。

3.2　BIM技術(shù)軟件應(yīng)用不足表現(xiàn)

目前，我們所用BIM技術(shù)軟件存在一些不足，表現(xiàn)為軟件在施工管理方面使用針對性不強、工種之間的配合不密切，技術(shù)人員應(yīng)用不徹底，各軟件之間的模型及數(shù)據(jù)信息不能進行共享，導(dǎo)致技術(shù)人員在建模過程中工作量增加，重復(fù)工作較多，效率偏低，比如現(xiàn)階段應(yīng)用比較廣的BIM技術(shù)軟件是Rvite軟件，是針對設(shè)計單位開發(fā)的，對于施工管理方面的BIM技術(shù)軟件遠遠沒有設(shè)計單位的復(fù)雜，況且，現(xiàn)在許多BIM技術(shù)相關(guān)軟件均無法相互轉(zhuǎn)接，沒有相應(yīng)的轉(zhuǎn)接接口技術(shù)支撐。這就給BIM技術(shù)應(yīng)用方面帶來了不便。

4　BIM技術(shù)在建筑工程項目施工中應(yīng)用的未來前景展望

1)隨著我國建筑行業(yè)高速發(fā)展，可以看出，目前，BIM技術(shù)不僅在建筑工程施工方面得到了有效應(yīng)用，而且還可用在項目前期方案設(shè)計階段，利用三維可視化及自動糾錯功能，直觀有效的發(fā)現(xiàn)項目中存在的問題，及時進行改正，有利于控制施工成本；針對現(xiàn)階段不斷出現(xiàn)的許多大型復(fù)雜建設(shè)工程項目，均可以利用BIM技術(shù)實現(xiàn)建筑與結(jié)構(gòu)，土建與安裝的碰撞檢查等，提前對方案做出合理有效的優(yōu)化設(shè)計。

2)BIM創(chuàng)新應(yīng)用，BIM技術(shù)可結(jié)合三維激光掃描技術(shù)，對建筑實物與模型進行對比，找出偏差及時糾正；也可以利用BIM技術(shù)進行三維動畫的安全技術(shù)交底，讓操作人員親身體驗安全隱患后果嚴重性；另外，BIM技術(shù)可以結(jié)合激光數(shù)字測繪，在古建筑及其他文化遺產(chǎn)的應(yīng)用方面發(fā)揮巨大的作用，這對保護歷史文化遺產(chǎn)具有重大意義。

3)BIM與綠色建筑，綠色建筑發(fā)展是建筑業(yè)發(fā)展的大勢所趨，BIM技術(shù)應(yīng)用能夠為項目施工前期合理利用土地、水資源、太陽能等進行合理規(guī)劃，降低噪聲、有效利用光能和風(fēng)能以減少對環(huán)境的污染，提供相關(guān)的分析數(shù)據(jù)，在項目實施過程中提供強有力的數(shù)據(jù)信息依據(jù)，是實現(xiàn)四節(jié)一環(huán)保的有效工具，是降低能耗與合理有效利用自然資源提供合理方案的依據(jù)，是推動綠色建筑穩(wěn)步發(fā)展的堅強后盾。

5　結(jié)語

BIM是一種基于模型的建筑業(yè)信息技術(shù)，是當前建筑行業(yè)技術(shù)革新浪潮中的新技術(shù)，針對目前使用的CAD圖紙，是一種基于二維平面圖形向三維立體化轉(zhuǎn)變的建筑業(yè)信息技術(shù)。建筑業(yè)進行項目建設(shè)和運維的核心技術(shù)由CAD向BIM升級對整個行業(yè)來說意味著模型在項目建設(shè)和運維過程中的作用將不斷增加，從業(yè)人員使用模型完成管理和專業(yè)任務(wù)的比重將不斷增加，實現(xiàn)從目前主要使用圖形完成項目任務(wù)到未來同時使用模型和圖形完成項目任務(wù)的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，并最終實現(xiàn)行業(yè)技術(shù)水平、管理水平和服務(wù)水平的提升。