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摘要：随着工程信息化建设发展的不断加快，建筑信息模型技术（BIM）也成为一项基础性技术，借助于计算机辅助，被广泛应用于在工程建设领域。本文介绍了BIM技术的概念及其在国内外工程行业的发展概况，分析了了在施工管理过程中，BIM技术应用存在的问题及解决的方法，希望对BIM技术的推广能起到一定的帮助。
关键词：BIM；工程管理；工程建设信息化
一、前言
随着社会文明的发展，信息技术已经为制造业、电子业等行业带来了革新性的变化，而建筑业信息化程度还一直处于较低水平。在追求低能耗、低污染、可持续发展的大背景下，工程建设信息化已经成为了时代发展的必然方向。建筑信息模型技术（BIM：building information model）技术显然会成为改变这一切的突破口。采用BIM技术模拟的数字虚拟实验室进行工程管理，也符合当今社会低排放、低污染和可持续发展的生产方式，而且，借助于计算机辅助设计，也会提高行业的设计效率和设计水平。
二、BIM技术概述
BIM建筑信息模型的简称，是以建筑工程项目的各项信息为基础，建立起的三维建筑模型。BIM不仅是通常理解的一种或者一类软件，也不局限于建筑模型的建立。BIM贯穿于整个建设项目生命周期的信息集合，是一种有别于传统的工作模式和协同管理模式，是将传统粗放型的建筑行业向精细、高效、统一转变的一场技术革命，这次技术革命被称为是建筑行业继20世纪甩掉手工绘图板向CAD技术转变后的又一次重大的技术变革。
三、BIM技术应用的必要性
建筑施工工程，作为市政公用工程的有机组成之一，是城市基础设施的重要一环，为城市生产、生活的稳定有序进行，提供基础服务和保障。随着我国现代化城市的发展，建筑施工工程作为解决人口、经济发展等问题的关键，国家和政府十分重视市建筑施工工程建设质量及建筑施工效果。建筑施工工程的规模不断增大、建筑施工工艺更加繁杂，建筑施工工程施工规模、技术、管理难度也就越来越大。
此外，BIM 三维设计还能将较为复杂的几何结构以一种比较直观的方式展现出来，例如比较著名的国家大剧院、鸟巢体育场等都属于外观机构较为复杂的建筑，二维设计无法对其进行全面的展示，但 BIM 三维技术却能将设计的成果直接模拟出来，使人能直接看到建筑工程项目的效果。虽然，BIM 三维设计方法能较为直观的展示建筑工程项目的几何空间结构，但这不是 BIM 技术唯一的功能特点，BIM 技术还包括很多其它方面的数据信息，如建筑工程的材料、力学原理、物理性质等，这些非几何信息的存在使得 BIM 技术的功能变得更加强大，一些在二维设计中需要人工完成的任务就可以通过输入相关数据而自动生成，例如建筑施工需要使用的各种二维图纸。
四、BIM技术应用的主要内容
（一）建模
运用BIM和全维建模技术建立施工模型，对施工过程进行虚拟，用于展示施工过程的控制和成本控制。虚拟模型可以结合施工属性和工程参数，动态反映施工模型和设计模型之间的关系：施工模型具有可重用性，随着施工过程的推进，模型展示日益精细，所以，需要建立施工主模型框架。BIM技术可以实现施工模型的连续性，对施工前、中、后各个阶段的信息进行一致集成。
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（二）仿真
仿真的基本程序：系统研究—数据收集—系统模型建立—仿真算法确定—仿真模型建立—仿真模型运行—结果输出，按照仿真程度不同一般可以分为数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。仿真的基本原理是通过计算机模拟经过简化和抽象，把复杂的现实系统转化为系统模型，通过在此模型基础上的分析运行，得到相关统计性能和数据。
（三）优化
在将现实系统转化为仿真的虚拟模型之后，还需要设置目标和算法，进一步优化，使得模型可以在限定条件内，设定的目标参数达到最佳，为甲方提供科学的定性或定量参考数据。优化方法有很多种，大概包括：运筹学、动态规划、线性与非线性规划等。
（四）虚拟现实
操作者通过对多种媒体的感受，与交互作用，实现在虚拟环境下获得对所需解决问题模拟。虚拟现实技术作为虚拟建造系统的核心，融合了多种综合信息技术：计算机图形、工业建筑多媒体、人工智能、机械技术、电子技术等。通过多种感官的模拟，使人有身临其境的感觉，而且可以与之互动，实现对需要解决问题的直观认识和清晰观感。
五、BIM技术在施工过程中的应用价值
BIM技术模式是贯穿项目管理全过程。项目建设的施工阶段，是实现规划设计的关键环节，施工单位依靠BIM技术管理体系，可以提升施工水平，既能保证施工质量，有能获得更多利益，具体体现在以下五个方面：
（一）三维渲染展示，给人以真实感和直接的视觉冲击
依据施工计划，形象地展示场地和大型设备的布置情况，复杂节点的施工方案，施工顺序的选择，进行4D的模拟，对不同的施工方案进行对比选择等。建好的BIM模型可以作为二次渲染开发的模型基础。大大提高了三维渲染效果的精度与效率，给业主更为直观的宣传介绍，提升中标几率。
（二）快速算量，大幅提升精度
BIM数据库的创建，通过建立6D关联数据库。可以准确快速计算工程量，提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息，有效提升施工管理效率。通过BIM模型提取材料用料，设备统计。管控造价，预测成本造价，从而为施工单位项目投标及施工过程中的造价控制提供合理的依据。
（三）精确计划，减少浪费
施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据无法快速准确获取以支持资源计划，致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理人员快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材计划提供有效支撑，大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术支撑。
（四）虚拟施工，有效协同，三维可视化功能再加上时间维度
可以进行虚拟施工.随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同。施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。
（五）碰撞检查，减少返工
BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查。优化工程设计，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性。而且优化净空。优化管线排布方案.施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案。进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时也提高了与业主沟通的能力。
六、结束语
BIM技术目前在我国的推广和应用还处于初级阶段，但是随着国家相关政策的相继出台和建设主管部门的引导与支持，未来必将有更广阔的发展空间，必然成为建筑行业发展的目标和方向。作为施工单位，在建筑新技术发展的关键阶段，需要在深入研究BIM技术利弊的同时，及时转变公司决策战略，提前做好人力物力准备。主动将BIM技术应用于实际项目施工中，这样才能在未来的市场上抢占先机，走在建筑行业发展浪潮的前列。
参考文献
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论文作者:季安
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/23
标签：技术论文; 模型论文; 建筑论文; 建筑施工论文; 数据论文; 工程论文; 信息论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;