BIM 技術(shù)在工程項目建設(shè)全過程中的應(yīng)用

閆聞潔 王培竹

（沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110042）

一、引言

國內(nèi)建筑業(yè)總產(chǎn)值一直呈正增長態(tài)勢，其占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重也基本呈正相關(guān)。施工過程即是建筑工程的重要環(huán)節(jié)，也是決定建筑最終效果的決定因素。所以我國十分重視建筑工程施工管理。現(xiàn)階段，我國建筑工程的整個施工過程實行監(jiān)理制度，以確保施工質(zhì)量符合國家標準。雖然按照工程規(guī)定，在交付前需要對建筑工程項目經(jīng)過多次審查，但最終的施工質(zhì)量并不令人滿意，最關(guān)鍵的原因仍然是在施工階段缺乏監(jiān)督和規(guī)范不足。

二、BIM 技術(shù)特性

（1）可視化。在傳統(tǒng)建筑行業(yè)中，施工人員在獲取施工圖紙后，通常都是依靠想象來形成建筑模型，雖然對于部分簡單的建筑模型，采用這種方式也未嘗不可，但隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，各種新型獨特的建筑物層出不窮，如果單純依賴原始施工技術(shù)，顯然不合時宜。因此，上述方法無法滿足時代發(fā)展的要求，亟待在基于原有基礎(chǔ)上實現(xiàn)立體化、直觀化呈現(xiàn)，尤其是借助BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)中的合理運用，可以構(gòu)建整個工程三維模型，并利用計算機全面展現(xiàn)，讓施工人員直觀了解實物，加強與相關(guān)工作人員的交流溝通，縮短施工周期，達到節(jié)約成本的目的。（2）模擬性。在建設(shè)工程中運用BIM 技術(shù)，可以實現(xiàn)對實際物體的模擬，依托直觀化的4D 管理系統(tǒng)，模擬操作工程進度、工程造價、安全管理以及三維畫面模擬等各個環(huán)節(jié)，以更好地達到科學(xué)施工管理的目的。（3）協(xié)調(diào)性。在建設(shè)工程后期運用BIM 技術(shù)，能充分發(fā)揮其協(xié)調(diào)性作用，即充分利用BIM 技術(shù)全面協(xié)調(diào)施工單位、管理單位的工期，規(guī)避因缺乏有效溝通所引發(fā)的各類問題。在建設(shè)工程施工中合理使用BIM 技術(shù)，則能有效規(guī)避碰撞問題，充分發(fā)揮其協(xié)調(diào)性優(yōu)勢，改變傳統(tǒng)建設(shè)工程施工問題，防止因溝通不善所出現(xiàn)的碰撞問題。

三、BIM 技術(shù)在工程項目建設(shè)中的應(yīng)用意義

新時代背景下建筑行業(yè)迎來了新的挑戰(zhàn)，同時也迎來了新的發(fā)展機遇。在建筑行業(yè)的生產(chǎn)活動中，傳統(tǒng)的建設(shè)工程施工隊伍專業(yè)性不高，隊伍中人員文化水平參差不齊，這樣就難以保證施工作業(yè)的規(guī)范性、嚴謹性。另外，以往的建設(shè)工程中所采用的管理模式較為粗放，這種粗放的管理模式很難適應(yīng)當前的市場發(fā)展形勢，目前建筑行業(yè)市場環(huán)境競爭激烈，如果建筑企業(yè)不能提高自身管理水平，轉(zhuǎn)變管理模式，引入先進的相關(guān)技術(shù)，就會讓建筑企業(yè)難以穩(wěn)定發(fā)展，不能提高企業(yè)的核心競爭力。而 BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用，可以幫助其改進以往的管理模式，調(diào)整建設(shè)工程的發(fā)展走向，進而為施工單位提供重要的技術(shù)支持，在 BIM 技術(shù)建立的管理系統(tǒng)下開展施工管理工作，也能明顯減少人力資源的投入，這讓施工管理工作的效率得到有效提升，從而獲得更好的工程效果。BIM 技術(shù)在建設(shè)工程施工管理中的應(yīng)用，能讓建筑企業(yè)的市場競爭力得到提高，這樣就能帶動整個行業(yè)的發(fā)展，讓建筑行業(yè)獲得更大的發(fā)展機遇。為此，建筑行業(yè)建設(shè)工程的施工管理必須關(guān)注 BIM 技術(shù)的應(yīng)用研究，確保BIM 技術(shù)的良好應(yīng)用效果，才能發(fā)揮 BIM 技術(shù)的自身價值。

四、BIM 技術(shù)在工程項目建設(shè)全過程中的應(yīng)用

（一）決策階段

隨著建筑工程建設(shè)規(guī)模的逐步擴大，施工管理工作面臨的要求也越來越高，無論是施工環(huán)境、還是氣候條件以及地形地勢等環(huán)境因素，均會對工程項目施工決策的制定產(chǎn)生重要影響。由此可見，要確保工程項目施工與管理決策的科學(xué)性與合理性，一方面需要建立在科學(xué)理論的正確指導(dǎo)上，另一方面則需在準備階段做好實地調(diào)查與研究分析等工作，最大程度上保證決策得以有效落實。在工程項目決策制定規(guī)劃中，地形模擬法是一種常見的技術(shù)方法，其主要通過具體的信息數(shù)據(jù)分析項目建設(shè)施工的可行性。但觀察其實際應(yīng)用情況可以發(fā)現(xiàn)，其往往需要消耗較多的人力資源與物力資源。如若缺乏先進技術(shù)的有效支撐，則需要投入大量的人力，通過實地調(diào)查與勘測，獲取項目施工所在地的地質(zhì)、水文等地理信息。以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)的項目決策可以精準計算、模擬出工程項目施工的現(xiàn)場環(huán)境，并準確分析建筑物的形狀與結(jié)構(gòu)，這樣設(shè)計人員便可以結(jié)合具體情況改進現(xiàn)有問題，提高項目決策的實用性與科學(xué)性。

（二）設(shè)計階段

BIM 模型中包含了大量信息，通常會用來管理新產(chǎn)品的開發(fā)，在現(xiàn)階段建設(shè)行業(yè)中也逐漸得到了應(yīng)用。在建設(shè)工程設(shè)計階段應(yīng)用 BIM 技術(shù)，可以顯著提升建設(shè)工程設(shè)計質(zhì)量，對施工工期予以有效控制，從而合理控制工程造價。BIM 技術(shù)在實際應(yīng)用過程中，首先，將抽象的 2D 圖像轉(zhuǎn)化為直觀的 3D 圖像，從而便于工程施工人員對工程設(shè)計予以了解和掌握；其次，針對不同系統(tǒng)、要素等可以利用 BIM 技術(shù)進行整合，之后共同展現(xiàn)到 3D 環(huán)境中，從而及時發(fā)現(xiàn)并解決一些潛在問題，可以對設(shè)計質(zhì)量予以有效保證；最后，BIM 技術(shù)具有較強的協(xié)同性特點，可以對設(shè)計結(jié)果予以進一步優(yōu)化。

（三）施工階段

在項目的施工階段，通過應(yīng)用BIM 平臺實現(xiàn)施工全過程的管理，實現(xiàn)精細化管理，形成數(shù)字化施工檔案，可以在保證安全、環(huán)保的前提下做到投資節(jié)約、質(zhì)量可靠、進度可控等建設(shè)實施節(jié)點，提高項目建設(shè)水平。施工總包根據(jù)整體BIM 實施策略標準，認真貫徹執(zhí)行項目建設(shè)要求，利用BIM 技術(shù)實現(xiàn)施工全過程的全方位管理，組織人員完成建設(shè)項目的施工進度計劃、建設(shè)質(zhì)量等必要目標。施工總包需建立施工深化模型，應(yīng)在項目開工前接收設(shè)計信息模型，并基于設(shè)計信息模型創(chuàng)建施工深化模型，在施工期間，施工總承包單位需定期對BIM 信息化模型進行動態(tài)更新與維護，務(wù)必使BIM 模型與現(xiàn)場實際施工保持一致，BIM 模型需與后期竣工圖達到圖模一致。開工前需要做好整體的實施規(guī)劃，制作基于總平面圖、施工組織措施及專項施工方案進行施工過程BIM 技術(shù)模型。施工前進行虛擬建造，主要開展包括基坑支護、地下室及主體結(jié)構(gòu)整體虛擬建造、重點工序模擬等工作，用以評估和優(yōu)化整體及重點工序的施工過程，以便低費用、快速地評價不同施工方案、人材機需求規(guī)劃、工期安排等，用以評價施工的合理性。應(yīng)用BIM 技術(shù)進行項目范圍內(nèi)專業(yè)設(shè)備及專業(yè)系統(tǒng)的BIM 模型創(chuàng)建，并進行其提供的專業(yè)設(shè)備及專業(yè)系統(tǒng)相關(guān)二維碼制作。

（四）驗收階段

在建筑施工過程當中，由于某些因素的影響，需要進行施工變更，確保建筑工程能夠順利開展施工工作。施工變更的狀況會導(dǎo)致竣工效果和原設(shè)計有些不同。BIM 技術(shù)可以通過可視化、建?；奶攸c，對建筑工程構(gòu)建三維立體模型，將該模型與初狀態(tài)設(shè)計的施工模型進行對比，對施工變更進行判斷，如果施工變更的偏差滿足業(yè)主的需求，在合同的允許范圍內(nèi)，滿足驗收標準，則可以正常投入使用。在竣工驗收的階段，BIM 技術(shù)能夠更好的進行審核最終竣工驗收圖紙。借助于BIM 技術(shù)更好的對施工進行了成本核算，進行對成本的控制。BIM 技術(shù)能夠更好的集成所有的模型，整合成最終的竣工驗收模型，確保最終的竣工驗收模型真實的反映了施工現(xiàn)場的情況，可提可視化的成果，有利于竣工驗收管理。

（五）運維階段

項目建設(shè)完成后，基于前期設(shè)計、施工階段的大數(shù)據(jù)和云數(shù)據(jù)庫與計算機“互聯(lián)網(wǎng)+”的有機結(jié)合，利用BIM 技術(shù)的云管理平臺，可以在電腦端、網(wǎng)頁端、手機客戶端使用，運用BIM 技術(shù)結(jié)合仿真分析技術(shù)，可直觀可視化呈現(xiàn)項目運營情況。不僅可以進行供水調(diào)度模擬，實時管網(wǎng)壓力、流量實時監(jiān)管和數(shù)據(jù)的提取，通過各子項數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性進行自動排查、預(yù)警運行故障，生成缺陷工單、巡檢工單等，便于項目管理人員快速定位維護維修的關(guān)鍵部位及維護成本，還可實時監(jiān)測廠區(qū)電耗量、藥耗量等，進行能耗統(tǒng)計和營收統(tǒng)計，有效精準核算運維成本。通過BIM 技術(shù)形成的數(shù)字孿生數(shù)據(jù)資源，可構(gòu)建項目區(qū)域內(nèi)多維數(shù)據(jù)空間，利用BIM 模型構(gòu)建項目區(qū)域的三維數(shù)據(jù)畫像，并數(shù)字化標識項目區(qū)域內(nèi)的每一個智能終端的身份信息，便于數(shù)據(jù)實時采集、反饋以及終端的遠程操控?；贐IM 技術(shù)的施工運維平臺，集中可視化呈現(xiàn)全域建筑信息、環(huán)境信息、智能終端信息，實現(xiàn)數(shù)字信息和實體之間的精準匹配，建立連接和管理控制，遠程控制運行狀態(tài)，驅(qū)動整個項目區(qū)域內(nèi)的智慧場景服務(wù)。

五、BIM 技術(shù)的發(fā)展趨勢

當前是數(shù)字化、信息化的時代，整個社會數(shù)字化進程是一個必然的過程?，F(xiàn)在隨著人工智能、5G、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)行業(yè)進行轉(zhuǎn)型、升級。在這種大環(huán)境下，BIM 技術(shù)的核心也將不只是三維建模那么簡單，更多的是起著一個連接各種新技術(shù)的紐帶作用，在日常的施工管理過程中，通過BIM技術(shù)將無人機、VR、AR、3D 打印這些技術(shù)結(jié)合起來，由此形成一個涵蓋空間、時間、成本、質(zhì)量、安全多個維度的立體、綜合科學(xué)管理體系。隨著這種相互之間的技術(shù)促進，BIM 本身也將不斷升級，適用范圍也將逐漸向多個行業(yè)推廣、普及，成為建設(shè)數(shù)字化社會管理平臺的重要支撐。

六、結(jié)束語

綜上所述，BIM 技術(shù)在建設(shè)工程施工中的有效應(yīng)用，帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展，從整體上提高了我國建筑行業(yè)的管理水平，對施工質(zhì)量與施工進度都有較好的技術(shù)保障。建筑企業(yè)要想得到更穩(wěn)定的發(fā)展，必須做好對BIM 技術(shù)的應(yīng)用研究，制定更符合自身情況的施工管理方案。