摘要：建筑施工BIM技术可以说是建筑行业的一场变革，可以有效地处理施工各个方面的数据及技术，比传统建筑施工方式更加全面与精确，施工更高效。本文根据多年工程实践，对施工过程中如何应用BIM技术进行探讨。
关键词：建筑施工；BIM技术；建筑模型
一、建筑施工BIM系统特点
可视化：可视化是BIM系统的一大特色，顾名思义，“所见所得”，将可视化引进建筑行业意义重大。BIM技术可以精确的模拟施工过程，设计上的任何构件元素都可在虚拟空间中建立，并且还能自动将各类数据以报表的形式展现出来，例如可以生成传统的二维施工图，也可以生成图纸清单，材料明细表，详图，三维效果图和场景漫游，最关键的是不管是来自设计方的要求还是业主的要求，导致的变更都可以记录下来，有据可查。这种功能有利于工程项目有关的各个单位进行交流他、探讨和执行。协调性：在建筑行业当中，协调性非常重要，建造过程中，业主、设计方、施工方、监理单位等对建筑工程进行不同程度和方向的管理，这些单位在工程进行的过程中，需要通力协作，相互配合。在BIM信息系统中对模型进行碰撞检验，可以非常直观、有效的将建筑工程实施的过程中可能遇到的各种专业问题暴露出来，生成数据，提供给工程管理的各个单位。换言之，与项目管理有关的各个单位之间的协调都可以围绕着BIM系统进行的。模拟性：BIM具有模拟性的意义不仅仅在于模拟设计出来的建筑模型，还能模拟出建筑物周围的环境系统，演示施工工期可能遇到的困难。比如，在设计阶段，利用BIM的模拟性的特点，模拟出日照、采光透光、当地风向及风速等，从而选出最好的设计方案；在工程施工的阶段，借用BIM的模拟性，可以将各类施工方案推演一遍，对方案进行修改，直到选出最优的方案。优化性：在策划与设计，施工与使用阶段设计对工程进行管理的全过程中，每个阶段都需要不断的优化，BIM模型记录了与建筑有关的各类信息，比如：几何信息、物理信息、法规信息、人员信息等，利用相应软件可以对复杂的工程进行优化处理，比如优化工程施工的方案，选择最优建筑构造做法，选择性价比高的施工方法，计算最合理的流水施工方式等。可出图性：BIM系统不仅可以打印与设计院出的传统施工图，也可以用3D打印机打印出立体模型，供业主和施工方直观参考。当施工时遇到困难，从二维图纸无法找到原因时，可以借助3D打印技术，打印出3D模型的局部构件进行研究和组装。另外，传统的二维图纸，通常是各专业的文件分开画，施工时遇到困难时，要把所有专业的图纸都拿过来对，有了BIM就可以从模型上一目了然某个部位的建筑结构水电设备的综合情况，明显提高效率，以南通某工厂为例：总建筑面积12315平方米。
图1 工业建筑内部结构透视
二、建筑施工中应用BIM的碰撞检查技术的效果
在建筑施工中应用BIM的碰撞检查技术将有三个方面的效果：降低返工的概率、缩短工期、降低工程的成本。BIM可进行设备管线的碰撞检查，提前发现施工过程中可能出现的问题，这不仅可以降低返工率，还可以将施工进度加快，降低工程成本，节省费用。有些支持BIM技术的软件还能自动避开管线碰撞，给出避让方案，比如LUBAN施工软件。方法如下：利用BIM建立的设计模型的基础上，施工方可建立“三维施工实际数据”模型，在模型的三维空间中，将结构设计与建筑设计的模型进行“碰撞检查”，软件可以明确指出发生冲突的结构位置以及编号，将其数据生成报告供技术人员研究，这样就可以防止建筑图纸和结构图纸发生冲突。设备管线与建筑结构之间的冲突也可以借助碰撞检查来解决。比如，在布置暖通管道时，管线可能被梁挡住，借助BIM模型，施工方将水电模型和结构模型进行碰撞检查，检查是否有冲突，提前发现，及早避免，在施工过程中，我们LUBAN软件的自动绕线功能很好的解决碰撞问题。
（1）施工过程中BIM虚拟技术的应用
借助BIM模型可以提前发现在建工程的问题以及施工时可能遇到的困难，提前研究出行得通的解决方案，BIM模型可以随着图纸的变换进行快速的更新，直到敲定最终的施工方案。和传统的施工程序相比，BIM模拟技术更加省工、省料、省时。BIM的优化功能可以有效提高施工的品质，降低返工率。在施工的过程中，各专业之间的交流平台也由传统的图纸转变成了BIM，提高了交流的效率。也提高了施工方案的优化品质。具体做法是：利用三维建模软件Revit构建一个BIM模型，然后用专业的分析软件对该模型进行全面的评估。包含对建筑构件三维模型，构建虚拟的建筑施工现场，确定分部分项工程施工顺序，选择合适的施工机械，确定合理的工期，仿真式虚拟建筑建造的过程，选择最佳的施工方案等然后修改相应的施工模型。再围绕施工模型对施工进行组织设计，指定合理科学的施工程序，并继续优化，然后确立最终施工方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在正式施工之前，借助计算机再将将施工过程模拟一遍，演示出正确的施工步骤和方法，帮助现场的工程人员掌握整个施工程序，便于对施工过程进行指导。以下是某工业建筑的局部钢结构吊装演示。
图2 局部钢结构吊装模型
（2）利用BIM技术进行材料用量统计，合理安排材料供给，缩短施工工期
传统的工程管理中，施工材料的领取，通常是由班组计算出计划施工的工作量，然后制定出采购计划，但是班组负责人常常难以快速全面的了解施工现场的材料综合使用情况，这就造成额外的材料保存费用和二次搬运费，利用BIM的模拟施工过程和材料明细表，可以精确的反映材料需求情况，建立以BIM技术为依托的材料供给数据库，及时准确的计算出每个施工区域、每个构件的消耗量，为发放材料提供数据支持；及时、准确的了解施工材料的消耗，也可以及时为采购部门提供需求信息，也可以为将来的项目决算打下基础。在BIM技术的支撑下，较容易做到点对点运输材料，一次性将所需材料运输到位，尽量避免二次搬运，节约人力，提高工程的效率，节省了施工的时间。
（3）利用BIM模型可进行成本快速预算、核查和控制
BIM技术借用数字信息技术对建筑物的所有信息进行仿真化模拟，这里所说的信息，不仅仅包括肉眼看到的几何信息，还包括很多非几何信息，譬如材料的耐火性能、传热系数、建筑构件的成本、采购建材的信息等。换言之，就是在数字技术的帮助下，在电脑中构建一座仿真建筑。建筑信息模型包括一个建筑所有的信息。包括所用材料的名称、数量还有尺寸等都可以在模型中直观的显现出来，这些信息可以随着设计的变更而变更，与设计保持一致。BIM可以处理繁琐复杂的计算工作，减轻预算员的负担，预算员可以将节约下来的时间用在更有价值的工作上，比如方案必选、风险评估等，从而编制精确的成本预算。专业预算员真正的价值就体现在这里。
利用BIM算量可以更快、更精确对成本进行编制、核算，并且还能及时更新。算量是成本预算的第一步，虽然BIM不能对成本预算完全自动生成，但是它可以借助excel等数据处理软件精确计算成本。和用传统图纸算量相比的最大优势是：能最大可能的减少人工计算量，增加统计材料的准确度，使建筑成本核算更加准确。同时建筑师还可以借助BIM进行成本预算，从设计阶段就合理控制工程造价。
（4）竣工后提交BIM模型，为业主管理提供方便建筑工程开始运营后，将BIM资料数据库提交给业主，该数据库包括了大量的与建筑有关的信息，例如：建筑物的各部分的使用功能，相关设备的性能、建筑工程的财务数据、建筑内部的管道布置、设备的具体信息等，物业公司可以借助BIM了解建筑，方便对建筑进行运营维护，提高物业管理的能力。
三、施工企业BIM应用中存在的主要问题
首先，施工单位的信息化建设是国家建筑业信息化建设的基石之一，是企业管理转型和升级的重要工作。不过，在现实工作当中，不少企业的各层人员，包括决策层、管理层对BIM没有特别清晰的概念，对BIM的了解不够，缺乏信息管理的意识，在推动BIM方面没有足够的动力。其次，没有投入足够的资金进行数字化建设，建筑工程企业的数字建设包括添置硬件和开发软件，这些都需要大量的资金，尤其是在企业进行数字化建设的前期，更需投入很多的资金。例如对机房进行改造，升级旧的硬件设备，开发数字化软件以及采购必要的相关设备才能使企业信息系统发挥作用。但是建筑行业是高风险行业，和其他行业相比，建筑业受政策和市场经济的影响较大，企业领导者不愿在这个短期内看不到明显利润的方向上投资。导致专业队伍的建设没有足够马力，对计算机技术和施工专业技术都了解的复合型人才更是少之又少，无法支撑企业进行信息化建设。最后，政府部门和建筑行业的主管部门在信息化建设方面没有相关的政策强制要求企业执行也没有相应的扶持政策，建筑产品的用户也不会因为施工企业提供信息管理模型资料多付额外的费用，企业也不会因为没有采用BIM受到惩罚，企业当然也就没有执行的动力。不过随着《2011——2015年建筑业信息化发展纲要》的提出，可能政府会出台强制政策和一些扶持补贴政策，以促进BIM在建筑行业的发展。
四、结束语
伴随着BIM的逐渐推广，BIM系统的发展逐渐完善，建筑工程的信息化管理、过程化管理和精细化管理都将逐渐实现，并在工程实践中被逐渐完善，这是绿色工程发展的必然趋势。
参考文献：
[1]王珺.BIM理念及BIM软件在建设项目中的应用研究[D].西南交通大学.2012（09）
[2]郑聪.基于BIM的建筑集成化设计研究[D].中南大学.2012（07）
论文作者:甄超
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/10/13
标签：模型论文; 建筑论文; 技术论文; 材料论文; 信息论文; 图纸论文; 过程中论文; 《基层建设》2016年12期论文;