摘要：随着建筑科技水平的不断提升，工程建设信息化的不断发展，BIM（建筑信息模型）技术作为新一代计算机辅助的基础性技术，在我国工程建设领域的应用逐步广泛。通过对工程项目的实践和不断总结，BIM技术正日益在项目施工周期的管理中发挥重要作用。本文就施工过程管理中导入BIM模型，在项目各关键节点的管理实施中的应用价值进行总结与分析。
关键词：BIM模型技术 专业碰撞检测 BIM辅助施工 BIM+VR
一、BIM概念
BIM技术的提出始于20世纪末期的美国，近年来，BIM技术的应用在欧美及日本等国家发展迅速。
BIM（buiding information model）是建筑信息模型的简称，是以工程项目的各项信息为基础，建立起的多维建筑模型。BIM不局限于建筑模型的建立，而是贯穿于建筑全寿命周期的信息集合，是一种协同管理模式。包含：三维建模技术、仿真技术、优化技术、虚拟现实技术等。
近年来，随着国内工程建设信息化的不断发展，BIM（建筑信息模型）技术作为新一代计算机辅助的基础性技术，在工程建设领域的应用逐渐广泛，作用逐渐显著。
二、BIM应用软件、工具
施工单位BIM的使用软件，主要还是以Revit、Tekla、和navisworks为主，目前主要是基于Revit绘图平台的。后期的虚拟、渲染、漫游、动画工作主要是结合应用3DMAX，FUZOR等软件来实现，还有一些国内的本地化的配套软件供选择。
三、BIM技术在工程施工阶段的应用价值
1.BIM建筑模型的搭建
房建模型类别有土建专业全建模、设备管线全专业建模。通过Revit建筑、结构和机电系列软件平台，或结合国内一些本地化的兼容软件、平台，对工程的建筑、结构、管线等进行精度建模，模型细度要达到LOD350以上。
各专业建模完成后，可将BIM 模型交付给各分包配套专业单位，对相应的专业工程范围进行深化设计，同时可以将多家设计单位的设计工作进行协调统一。将不同的各专业模型进行整合，最终形成完整的项目BIM模型。
图1 结构+机电模型
2.不同专业BIM模型的碰撞检测
工程开工前，提前对施工图设计进行深化和审核，将模型应用navisworks，提前找出设计中存在的不合理和错误隐患，形成问题清单报告与设计单位进行交流协同、改进处理，完善模型最终形成施工阶段可用的BIM模型。
主要检测设计是否违反了国家标准或规范问题；设计有缺失遗漏；专业内部或者各专业之间的冲突；前后有矛盾或表达不清；无法满足设计或业主净高要求；管井空间无法满足施工安装或后续运维要求；孔洞预留不足或需要追加预留；增加施工难度或施工成本等；后续维保空间无法满足。
3.基于BIM模型的方案设计及模拟优化
施工过程中，运用已经建好的基础BIM模型和相应辅助软件，对工程实施过程中的一些关键工序、高大难分部分项工程的施工，如：深基坑、高大模板、钢结构、大型吊装、桥梁等，考虑复杂的实际施工工况，进行针对性建立施工模型。
对于即将实施的工程步骤、技术过程进行方案模拟、比选、工艺深化与参数控制，再整合专业的安全软件进行协同安全验算设计，能保障施工的质量、安全、可靠。
图2 铝模三维模型
通过对现场三维可视化的模型展示，关键工序的模拟，实现施工工况下的可视化，对施工人员的交底更加直观，施工人员、班组工人对照三维模拟效果进行现场施工搭设，确保了方案与施工的一致性，保障安全、质量可控。
4.施工进度的4D模拟和调控
工程进度常常受到高风险活动的影响，比如必须相互依赖、有数个组织相关或有复杂程序的活动，这些都被纳入计划书中，和现有的参建单位协同，提前编制预案。
BIM的进度预控，可以让组织部署与划分施工段、流水段，制定可行的工序实施计划更科学合理，并导入模型，通过BIM模型进行4D施工模拟，帮助项目施工团队优化施工过程，调配进度，达成优化合理的流水节拍，提前经历施工全过程。
5.室内VR方案确定
在精度模型集合施工信息的基础上，进一步模拟、虚拟、仿真。
综合考虑各个空间的装修风格，建筑周围的环境设置，通过对模型图元赋予材质、颜色以及光源信息，进行装修效果模拟，然后导出室内空间装修VR方案和漫游动画。让各方可以置身其中，直观呈现设计效果，对优化设计方案、稳定装修方案起到至关重要的作用。
6.管线安装综合布置优化
大型地下室水、暖、电、喷淋等各种管线错综复杂，如在施工中发现各种管线存在干涉、发生碰撞，将给施工现场的各种管线施工、套管预埋带来极大的困难。因此，在施工中采用BIM技术虚拟各种施工条件下的管线布设、支吊架布置、预制联接件吊装的模拟，提高施工现场的生产效率。
基于BIM技术，在多种软件配合情况下，可以对大型安装设备进行建模，对设备在行进过程中以及工作中的工作路径的碰撞问题进行研究，实现虚拟仿真模拟。减少由于大设备运输障碍带来的各专业返工，也提高了沟通效率，增加了实际吊装的可操作性，减少语言沟通障碍带来的不便。
图3 地库管线综合
7.BIM三维场地布置
根据工程施组、项目现场实际条件、施工工况、项目施工图设计，统计、掌握和编制实际的施工资源利用计划，利用BIM模型真实模拟现场施工环境及资源配置，再根据不同施工阶段和工况对总平面布置实时进行动态调整与设计，在节约资源的同时保证了现场施工的有序性。
8.基于BIM技术的安全管理
经过应用探索，BIM技术在施工安全管理中具有十分广泛的应用前景，能有效地弥补传统安全管理中存在的缺陷，从而达到提高安全管理效率，减少安全事故发生的目的。
涉及到具体的做法，可以形式灵活多样。施工过程中，利用BIM技术对现场安全防护提前规划布置，就安全防护的标准化对管理团队和作业人员实施三维可视化交底，以及对安全施工方案、维护设施检查防漏和对危险源进行辨识管理，还可以进行火灾疏散模拟演示，安全体验与培训等。
9.基于BIM技术的成本核算
完善BIM模型所附着的建筑全过程信息，通过高精度的BIM模型导出实施算量，以应对不同阶段多专业的业主报量。
作为总承包单位，要协调好项目各相关方的工作，对分包方的工作推进进行总控，特别是要审核分包方的成本管理。在工程项目月进度产值报量的时候，除了要进行建筑结构分部工程的业主报量，还需对机电分包、钢构分包、分段劳务等单位报送的每月报量进行核算，便于项目的全过程成本控制。
实施BIM模型技术，为总包方的审核工作提供了一个好的技术工具与平台，有效掌控分包各专业的工程算量的准确性。
四、工程施工BIM技术的发展展望
目前，国内、省内工程领域BIM技术的应用与发展还均处于初级阶段，随着住建部2015年《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》、2016年《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》的发布以及《建筑信息模型施工应用标准》（GB/T51235-2017）的颁布实施，以及安徽省合肥市出台的文件来看，BIM技术的发展步伐加快了。
BIM技术在建筑发展过程中应用领域还需进一步拓展，如应用无人机倾斜摄影与BIM结合、当日耗料信息反馈、场地布局规划优化、以及和生产厂商进行联动管理等，将大大地提高建筑工程项目的实际管理效率和效益，丰富提升工程项目管理的信息化水平和能力，有效整合设计、施工、运营的一体化，大力促进建筑业全面的信息化和现代化，具有重要的应用价值和广阔的应用前景。
参考文献：
1.《建筑信息模型应用统一标准》GB/T51212-2016
2.《建筑信息模型分类和编码标准》GB/T51269-2017
3.李建成.BIM概述[J].时代建筑，2013，02：10-15.
吴银国（1972-09-17），男，安徽枞阳人，毕业于安徽建筑大学 土木工程专业，大学，高级工程师。专业方向：建筑施工。
论文作者:吴银国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签：模型论文; 技术论文; 建筑论文; 管线论文; 建模论文; 信息论文; 专业论文; 《基层建设》2019年第25期论文;