基于BIM信息化技術(shù)應(yīng)用過程效果研究

楊冬冬

（中交一公局廈門工程有限公司，福建 廈門 361000）

1 工程建設(shè)信息化引用的背景

進入21世紀(jì)以來，隨著國家對數(shù)據(jù)信息的不斷推動，各類信息化技術(shù)得以不斷發(fā)展，目前作為工程行業(yè)的重要信息化技術(shù)——BIM技術(shù)已經(jīng)在工程、機械制造等領(lǐng)域全面推廣應(yīng)用，同時在工程建設(shè)全壽命周期管理中BIM技術(shù)應(yīng)用也開始穩(wěn)步推進。隨著社會的發(fā)展，數(shù)字化、信息化技術(shù)的應(yīng)用將會進一步發(fā)展，工程建設(shè)行業(yè)也逐步以低碳、環(huán)保、可持續(xù)為行業(yè)發(fā)展方向。21世紀(jì)，誰在信息化技術(shù)方面發(fā)展全面誰就占據(jù)了企業(yè)競爭的制高點，因此強化BIM技術(shù)應(yīng)用，對于提高企業(yè)的核心競爭力具有重要意義。

住建部印發(fā)的關(guān)于《建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中指出，將加快BIM新技術(shù)在工程中的應(yīng)用，并將此項納入建筑業(yè)信息化發(fā)展的重要內(nèi)容，對于以國有資金投資為主的工程，集成應(yīng)用BIM項目比率要達到90%，BIM信息化技術(shù)的引用將極大改善項目的整個管理過程，通過信息化提升管控水平。

2 BIM技術(shù)所具備的優(yōu)勢

BIM技術(shù)與傳統(tǒng)2D圖紙具有立體可視化的優(yōu)勢，能夠以便于熟悉、利用掌握的形式展現(xiàn)出來，能將設(shè)計意圖充分表現(xiàn)出來，從而指導(dǎo)施工。

BIM技術(shù)的引用可以在一定程度上減少返工情況的出現(xiàn)，通過BIM三維建模能夠清楚地看出每一個部位具體施工樣式，將其以立體的形式呈現(xiàn)出來，有效防止施工中出現(xiàn)錯誤。

同時BIM信息技術(shù)還具有地質(zhì)建模等功能，對于工程項目中存在隧道工程的可根據(jù)勘測信息完成地質(zhì)模型，并與隧道洞身主體防護模型相結(jié)合，能夠第一時間掌握隧道開挖面周邊圍巖地質(zhì)條件，為施工方案的確定提供數(shù)據(jù)支撐。BIM信息技術(shù)的應(yīng)用可實現(xiàn)高可視化，通過將BIM技術(shù)所構(gòu)建的模型與實際相結(jié)合，通過可視化演示，為現(xiàn)場場地布置提供參考，實現(xiàn)施工方案的優(yōu)化。

通過BIM信息化技術(shù)的應(yīng)用，將建筑物建立參數(shù)化模型，通過三維立體模型與平面設(shè)計圖紙進行碰撞對比，復(fù)核設(shè)計圖紙的準(zhǔn)確性，對工程量統(tǒng)計、成本分析具有重要意義。

工程建筑行業(yè)安全管理難度大，管控情況復(fù)雜，通過BIM信息化手段進行互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)管控。將人員、設(shè)備、物資等進行協(xié)同管理、實時跟蹤，實現(xiàn)全平臺安全管控。

3 前期BIM技術(shù)應(yīng)用準(zhǔn)備工作

依托工程建設(shè)項目的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及項目BIM技術(shù)應(yīng)用平臺，設(shè)立BIM技術(shù)應(yīng)用小組，人員配置情況如下：

總負責(zé)人：1名，前期建模人員：3名，視覺展示應(yīng)用：1名，無人機駕駛?cè)藛T：1名，信息化平臺搭設(shè)及運維人員：1名。

軟件準(zhǔn)備：Autodesk Revit BIM解決套裝、Navisworks軟件等，具體可與咨詢單位溝通。

表1 軟件準(zhǔn)備

硬件準(zhǔn)備：設(shè)置專門的BIM技術(shù)應(yīng)用工作室，建立移動工作站，配置高性能電腦負責(zé)數(shù)據(jù)處理，采購無人機及相關(guān)高清攝像頭。

4 BIM技術(shù)總體應(yīng)用說明

BIM技術(shù)是將平面圖形以相關(guān)數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)實現(xiàn)參數(shù)化建模，采用數(shù)字化信息技術(shù)來實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)物理和功能的反映，是一個多維度的信息數(shù)據(jù)庫?？蓪崿F(xiàn)BIM技術(shù)三維參數(shù)化建模、工程量統(tǒng)計、三維可視化交底、施工過程信息保存等工作。深入BIM技術(shù)應(yīng)用可有效促進BIM技術(shù)與項目管理的深度融合，提升項目管理水平。

傳統(tǒng)的項目施工管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)新形勢下的發(fā)展需求。在新時期的發(fā)展形勢下，為了促進信息化技術(shù)的發(fā)展，提升信息化水平，將BIM應(yīng)用技術(shù)引入工程建設(shè)領(lǐng)域。BIM技術(shù)信用是工程建設(shè)項目的一個全新理念，支持項目建設(shè)各階段管理需要，可實現(xiàn)工程的全過程優(yōu)化。

5 施工過程BIM技術(shù)應(yīng)用

（1）加強在地形設(shè)計中的應(yīng)用。工程建設(shè)項目施工現(xiàn)場地形、地質(zhì)及周邊建筑物信息相對復(fù)雜，原有的二維模式下無法同時將地形、地貌、空間等相對信息所表現(xiàn)出來，存在一定的局限性，BIM信息技術(shù)則可將附帶高程數(shù)據(jù)的CAD地形圖導(dǎo)入至Revit軟件，實現(xiàn)了由二維圖形轉(zhuǎn)變?yōu)槿S地形模型，通過對三維地形按地層進行切割來模擬現(xiàn)場實際地層情況。同時BIM技術(shù)可對前期場地布置、模型便道設(shè)計等進行多項對比，支持參數(shù)化修改方案及二維圖紙打印，達到一變多變的效果（修改一處模型，各剖面對應(yīng)圖紙同步修改）。

利用航拍照片，可直接生成實景模型，測量精度可達到厘米級別。研究階段可用于建設(shè)場地的選址分析，對平整場地方面的填挖方量核算起到輔助作用。

（2）通過參數(shù)化建模實現(xiàn)項目數(shù)據(jù)復(fù)核。BIM技術(shù)應(yīng)用可通過對結(jié)構(gòu)物的參數(shù)化建模，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)物的快速查詢，將對應(yīng)設(shè)計數(shù)據(jù)直接輸入模型中，可實現(xiàn)對模型的精準(zhǔn)定位，保證項目模型的精度。BIM模型精度高，能夠直接在模型上提取各角點的水平坐標(biāo)及高程點，既可用于對測量數(shù)據(jù)的復(fù)核，也可利用測量數(shù)據(jù)對模型進行定點式修改，達到共同控制精準(zhǔn)度的效果；部分地形復(fù)雜地區(qū)采用無人機實景建模測量應(yīng)用，可輔助復(fù)核設(shè)計成果。

BIM模型創(chuàng)建的過程是對設(shè)計圖紙的一次三維校審，能夠準(zhǔn)確直觀地發(fā)現(xiàn)圖紙問題，不易漏項。

（3）實現(xiàn)項目三維可視化應(yīng)用。通過BIM三維模型軟件對建筑場地布置圖進行三維演示?？煽焖佾@取混凝土方量、模板尺寸，后續(xù)模板的定位提供準(zhǔn)確坐標(biāo)，減少人員工作量，提高了工作效率，有效避免了材料浪費，并且以立體形式展現(xiàn)可更好地對設(shè)計圖紙的準(zhǔn)確性進行對比復(fù)核。

同時采用BIM技術(shù)可視化將各個施工部位的工程概況、施工工藝、安全注意事項、安全規(guī)程、質(zhì)量控制要點等內(nèi)容統(tǒng)一合成至二維碼中，實現(xiàn)了“一碼通”，有效提高了交底效果。同時以可視化虛擬推演可通過添加時間進度仿真真實的建造過程，能夠用于檢驗施工工序關(guān)鍵節(jié)點是否合理，使得施工方案最優(yōu)化。

在BIM應(yīng)運中，能夠直接在BIM模型上提取各角點的水平坐標(biāo)及高程點，既可用于對測量數(shù)據(jù)的復(fù)核，也可利用測量數(shù)據(jù)對模型進行定點式修改，達到共同控制橋梁控制點精準(zhǔn)度的效果。將BIM三維模型直接導(dǎo)入至測量儀器中，通過測量儀器直接點取三維模型中的點進行測量。

圖1 結(jié)構(gòu)可視化

圖2 BIM技術(shù)對設(shè)計圖紙碰撞比對審查

通過BIM可視化技術(shù)的應(yīng)用，使結(jié)構(gòu)的具體形式更加直觀地反映出來，提高了圖紙審核的準(zhǔn)確性；可以用于效果圖的展示及報表的生成。

通過對BIM技術(shù)的可視化應(yīng)用，實現(xiàn)了身臨其境的視覺感觀，給人以真實的場景，實現(xiàn)觀看者以第一視角的方式漫游，從而對項目整體結(jié)果可以更直觀地理解，為項目的建設(shè)決策提供依據(jù)。

采用BIM技術(shù)進行技術(shù)交底，讓被交底人對將要施工的結(jié)構(gòu)及施工過程有直觀了解，提高了交底的效果，很好地解決了交底空洞的問題。

（4）有效實現(xiàn)虛擬施工與實際過程的對比分析。BIM技術(shù)三維可視化實現(xiàn)了虛擬施工。直觀快速地反映出一定時間內(nèi)正常施工的進展情況，提供進度模型沙盤，工程施工進度可通過三維模型形象地體現(xiàn)出來，能提供在自定義施工時間段內(nèi)輸出工程完成量表格，參與到日常的計劃統(tǒng)計工作當(dāng)中去。

（5）實現(xiàn)工程量的自動分類統(tǒng)計。BIM模型具有一定的建筑信息屬性，如混凝土方量、構(gòu)件表面積等，這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對設(shè)計工程量起到了復(fù)核的作用。此外，對于復(fù)雜構(gòu)件，BIM技術(shù)能夠以明細表、屬性顯示等方式快速出具工程量用于輔助經(jīng)營部門的工作。

在復(fù)雜工程段，通過精細化建模，配合軟件明細表功能，可統(tǒng)計出各類工程量，作為項目各部門準(zhǔn)確計量的依據(jù)。有效保障了計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也實現(xiàn)了材料用量的過程管控。施工人員可快速的根據(jù)需要提取相關(guān)工程量，較大程度地提高了工作效率，減少相關(guān)工作量。

（6）提高施工現(xiàn)場管理水平。BIM技術(shù)的有效應(yīng)用，可以及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場問題，實現(xiàn)快速糾偏；同時可以提醒其他相關(guān)人員進行查看，對所發(fā)現(xiàn)問題的處理情況實時進行跟蹤，確保問題處理得到有效落實。并最終生成整改報告。

BIM信息技術(shù)應(yīng)用，可實現(xiàn)材料的追根溯源。點擊BIM參數(shù)化模型，實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)模型中追溯每一個部位所涉及的原材料信息；反之，通過原材料信息列表也可查出材料的所用結(jié)構(gòu)物，實現(xiàn)原材料精細化管理的目的，保障了材料的可追溯性。

BIM技術(shù)的應(yīng)用將實現(xiàn)項目管理過程中各部門、各工點系統(tǒng)性聯(lián)動，實現(xiàn)現(xiàn)場管控安全、質(zhì)量在線閉合，有效保障安全、質(zhì)量始終處于全天候監(jiān)督下，保障建設(shè)項目安全、質(zhì)量管控平穩(wěn)。

（7）通過BIM技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了模塊化管控。BIM平臺可實現(xiàn)提供的工程項目各類電子檔案在線存儲及查閱功能，可滿足文檔、照片、視頻各類格式的資料上傳，資料較好地與平臺內(nèi)三維模型進行掛接，并提供清晰有序的資料分類歸檔目錄，包括資料搜索功能。

BIM平臺能較好地參與到工程計量的管理工作中去，按照計量規(guī)則劃分模型構(gòu)件，根據(jù)施工現(xiàn)場的日常錄入，快速地進行工程量統(tǒng)計，協(xié)同輔助計量工作。

BIM平臺可根據(jù)施工管理需要，記錄每一個工程實體構(gòu)件的全生命周期信息。從構(gòu)件半成品制作至構(gòu)件全部施工結(jié)束，包括了明確的工序劃分、準(zhǔn)確的工序時間、對應(yīng)工序的責(zé)任人及聯(lián)系方式、對應(yīng)工序的原材信息均記錄等。

提供進度模型沙盤，工程施工進度可通過三維模型形象地體現(xiàn)出來，能把計劃施工時間、實際施工時間與BIM模型相結(jié)合，及時發(fā)現(xiàn)施工進度偏差，優(yōu)化工程進度計劃，并能提供在自定義施工時間段內(nèi)輸出工程完成量表格，參與到日常的計劃統(tǒng)計工作當(dāng)中去。

6 BIM技術(shù)應(yīng)用的成效

將BIM技術(shù)積極應(yīng)用于項目建設(shè)，使得各項工作直觀高效地表達出來，提高各部門協(xié)同合作效率。通過BIM技術(shù)應(yīng)用，有效減少施工質(zhì)量問題，及時掌握施工情況，避免返工。與此同時將結(jié)構(gòu)的可視化與設(shè)計平面圖紙進行比對，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙問題。BIM技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)了技術(shù)交底信息化，豐富了交底內(nèi)涵，易于理解。BIM技術(shù)實現(xiàn)了工程項目信息的共享，為項目的開展提供了更為便利的信息化支持；通過三維及平面的碰撞對比，及時查找出建設(shè)中的問題，減少成本的投入。

通過BIM技術(shù)建立項目遠程管理平臺，實現(xiàn)項目安全、質(zhì)量及進度的時時控制，同步實現(xiàn)對施工過程中各類信息的完整保存，有效避免了因人員調(diào)動等原因，造成信息的缺失，推動工程項目的精細化管理工作，對實現(xiàn)項目管理全生命周期的信息共享提供了保障。

7 結(jié)語

通過研究BIM技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用可實現(xiàn)建筑模型三維可視化、建模參數(shù)化、施工圖優(yōu)化設(shè)計、管道碰撞檢查、4D施工模擬、分階段工程量統(tǒng)計、工程進度管理、材料管理、成本控制、質(zhì)量安全管理、施工過程信息完整保存等各個方面應(yīng)用，提高了企業(yè)的BIM技術(shù)應(yīng)用水平及競爭力，并為以后其他項目應(yīng)用BIM技術(shù)提供經(jīng)驗數(shù)據(jù)。