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摘要：BIM技术是兴起于建筑行业的革命性新技术，施工企业建立以BIM技术应用为载体的项目信息化管理系统，不仅能提升项目生产效率、提高建筑质量、还具有缩短工期、降低成本等重要应用价值，因此推广BIM技术在建筑施工中的应用需引起政府和建筑行业的充分重视。
关键词：BIM；建筑施工；特点；应用
1 BIM技术概述
1.1BIM技术含义
BIM技术即建筑信息模型建造技术，其需要综合各类建筑工程项目信息来建立三维建筑模型。应用BIM技术除能够建立建筑模型以外，更主要的是其应用会贯穿于建筑工程项目的整个生命周期，并进行了信息集合，BIM技术拥有传统工作模式以及协同管理模式不具备的优势特点，其改变了传统粗放型施工的弊端，而实现了向先进集约型施工方式的转变。其在施工控制和可视化模拟方面进行了创新，能够实现可视化效果设计，检验模型效果图，实现4D效果模型设计以及监控等功能。BIM技术的出现掀起了建筑行业的一场信息技术变革，从此建筑行业变得更加精细化、高效化和统一化。因此，BIM技术其被誉继CAD技术以后的最为重大的技术革新。
BIM技术核心在于使用计算机技术，通过三维虚拟技术进行数据库的创建，实现数据的动态变化和建筑施工状态的同步。BIM技术可以准确无误的条用数据库中的系统参数，加快决策尽速，实现项目高质量的目的，有效降低成本和资金投入。最终实现建筑施工的全程控制，控制施工进度，节约资源，降低成本，提高工作效率。
1.2 BIM技术的发展
BIM技术最早由上世纪末期的美国提出，随着信息技术的发展最近在欧美等发达国家得到快速推广应用，有调查表明：在欧美等发达国家的百强企业当中，BIM技术在超过八成以上的企业都有应用，同时欧美等发达国家也出台有相应的BIM技术实施标准等规章制度。
而我国应用BIM技术起步相对较晚，尚且处于发展初期，在我国建筑施工企业中其应用率不足10%。但值得庆幸的是在中央“十一五”国家科技支撑计划重点项目《现代建筑设计与施工关键技术研究》中，明确提出要把BIM技术作为重点技术项目加以研究，同时要求构建具有中国特色的并适应国际标准的BIM规范标准，之后的国家“十二五”发展规划中，也将BIM技术作为了建筑信息化发展的重点内容，并将数字城市建设作为建筑科技发展的总体目标，而其中BIM技术的应用将直接关系到目标能否实现。通过近年来的建筑施工实践可以表明，我国已经具备BIM技术应用的成功案例，例如上海中心大厦、奥运“水立方”场馆以及世博场馆等大型复杂建设项目取得的成果均较为显著。
2 BIM技术特点及实现功能
2.1 BIM技术的特点
从目前的研究分析来看，BIM技术存在着五个方面的显著特点：第一是此技术的可视化特点突出，而充分地运用可视化的特点，整个建筑项目的信息管理会更加的系统，管理问题的解决也有了进一步的提升；第二是协调性的特点。协调性指的是在项目管理中，利用BIM技术可以有效地将管理冲突进行解决，这样管理因素的优化组合效果会更加明显；第三是模拟性的特点。利用BIM技术可以将建筑项目的所有信息进行仿真建设，这种仿真建设使得建筑信息产生了更加完善和精确的模拟效果，在模拟效果的基础上对信息的管理更加的具有科学性；第四是一体化的特点。BIM技术因为能够实现对建筑信息的综合把握，所以信息一体化表现和利用会更加彻底；第五是BIM技术具有参数化的特点。这种参数化特点的运用，使得建筑项目管理有了更加可靠的数据基础，
2.2 BIM技术实现的功能
BIM技术作为建筑施工整个建设生命过程始终的技术模式，其在建筑施工过程中，是实现让建设项目规划设计变成为现实的重要环节，建筑施工企业要在BIM技术基础上建立项目管理信息化体系，从而有效提高建筑施工建设水平，提升建筑施工的质量，实现经济效益的最大化。具体的BIM技术在建筑施工中的应用价值包括以下几点：
2.2.1三维渲染，全面展示
BIM技术可以达到视觉上逼真的效果。根据施工企业的施工计划逼真地展示出场地及大型设备布置情况，复杂节点施工方案，具体的施工顺序选择等实现4D模拟，对比选择不同施工方案等。BIM模型建好以后可用作二次渲染开发的模型基础，能够有效提高三维渲染效果效率及精度，方便更直观地向业主宣传介绍，提升中标几率。
2.2.2快速算量，提升精度
创建BIM数据库时，可以通过建立6D关联数据库来实现准确快速计算工程量，提升施工预算效率及精度的目的。因BIM数据库相关数据粒度达到构件级，能够实现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，可以给施工单位项目投标以及施工过程造价控制提供科学依据。
2.2.3精确计划，减少浪费
之所以施工企业精细化管理实现较难，主要是因为海量工程数据不能快速准确地获取以支持资源计划，导致经验主义泛滥。BIM技术实现了快速准确地获得工程基础数据的效果，能够为施工企业制定精细化管理提供有效支撑，使资源、物流及仓储浪费等大大降低，通过该技术可以实现限额领料、消耗控制的目标。
2.2.4虚拟施工，有效协同
BIM技术的三维可视化功能，综合时间维度就能实现虚拟施工。可以随时随地实现直观快速地把施工计划和实际进展进行对比，并且能够进行有效协同，施工方、监理方以致业主领导都能对工程项目相关问题和情况做到了如指掌。因此，BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，就能够确保建筑施工的质量和安全。
2.2.5碰撞检查，减少返工
BIM技术具有三维可视化的优点，利用BIM三维技术能够进行前期碰撞检查，优化工程设计，降低建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工等问题，并且能够优化净空和优化管线排布等。利用碰撞优化后的三维管线方案，施工人员可以进行施工交底、施工模拟，从而提高施工质量以及与业主的沟通能力等。
3.BIM技术在建筑施工过程的应用
BIM具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。在行业竞争日益加强的压力下，施工企业也愈加倾向于采用BIM技术来提高自身竞争力。BIM是一个全生命周期的管理，不论是招投标、施工前期规划、还是施工过程中的建设管理、整改验收乃至最后的工程竣工，BIM技术的应用实施都贯穿于整个建筑施工过程。
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3.1投标阶段.
在技术标方面，施工企业可采用BIM技术将初步制定的施工方案通过“碰撞检查、虚拟施工、进度管理”等多方面分析展示，制定投标方案并参与投标，从而提高技术标分数，提升项目中标机率。
在商务标方面，利用BIM技术，企业可快速准确对量进行预算，一方面有利于对外采取不平衡报价，掌控利润；另一方面对内进行完整、精确的成本测算，提前了解利润空间，便于决策。
3.2施工前期规划阶段
施工前期规划阶段，利用BIM技术，企业可对场地进行具体的模拟布置，利用实测数据建立起模型，能更直观、合理地对临建设施、材料堆场、生产区进行排布并对垂直运输设备做出定位，进而最大化地节约施工用地，减少临时设施的投入，降低成本。同时通过对材料运输路线的模拟也可最大限度的减少材料的二次搬运及场内运输。
3.3主体施工阶段
施工企业可通过BIM对“方案模拟、碰撞检测、管线排布”等多方面进行精细化管理。某研究表明建筑行业因过程控制不力，如图纸问题、设计变更等，致使浪费高达57%。而利用BIM，对不同专业进行碰撞检测，并根据结果提出优化建议，即可提高工程成品质量，也能避免在施工过程中出现各类返工引起工期延误和投资浪费。由于目前城市建筑施工对不同专业的协调，成品的一次成型和工期等问题都提出了较高要求，而BIM的模拟性优势能直观体现施工的界面、顺序，恰能针对性的让上述问题得以改善，因此越来越多的项目就利用了BIM来指导施工。
3.4竣工验收阶段
通过调用BIM数据库的历史信息，可查阅整个施工周期的技术资料记录，也能对施工过程中需要整改的部位进行复验。此外利用BIM技术进行三维实体扫描验收，偏差结果直观清晰，相对于传统的查阅图纸进行抽样实测实量验收，既降低了劳动强度，又提高了验收效率并且更具代表性。
4 施工企业BIM应用中存在的问题
4.1设计与施工方割裂
BIM技术本质是建筑生命周期的信息传递，然而在实际工程中，出于酬劳分配和便捷的考虑，设计方对BIM技术参与度不高，通常只出二维图纸。从业主、设计到施工对模型的信息共享度太低，施工方并未从设计方得到BIM模型，而是拿到传统资料自己建立模型。三维建模过程耗时耗力，对于施工单位新成立的BIM小组或BIM中心来说需要更多时间熟悉软件进行操作。即使是工程变更也需经过设计师二维图纸修改签字后，再进行BIM三维联动修改，在设计方和施工方的沟通环节上并不能真正提高协作效率，造成BIM信息孤岛。
4.2人力资源短缺
目前既懂BIM技术又有施工管理经验的复合型人才缺乏，企业BIM团队整体素质有待提高。BIM技术在中国兴起时间不过几年，鲜有学校开设相关BIM技术教育课程，能直接运用BIM技术进行三维建模等应用的人才不多。施工企业通常做法是成立BIM中心，再从各个部门或子公司抽调人员进行BIM技术三维建模培训。然而经验丰富的老员工习惯用传统方式工作，并不愿意花费时间精力学习新技术。进行BIM技术培训的基本是刚工作不久的年轻工程师，由于缺乏足够的施工管理经验，并不具备出施工方案的能力，故在实际操作中BIM中心成员只能单纯作为“三维建模小弟”，依据经营科出的施工方案进行三维模拟，并不能直接与项目部进行定夺施工方案的有效沟通，且对于非复杂节点的方案进行BIM技术模拟意义不大。
施工企业里人员流动频繁，而BIM中心需要各专业有经验的人才，如何配备及稳定人员成为企业建立完善BIM中心亟需解决的问题之一。
4.3对项目部吸引力不足
BIM技术贯穿建筑建设周期，但由于BIM技术应用模式不尽成熟，挖掘出来的应用点不多，吸引力不足，还不能诱使项目主动采用BIM技术。
首先，施工企业BIM中心出具BIM模型后再下到项目部指导实践，由于建模和实际施工脱节，做的BIM应用工作与工程任务没有有机结合在一起，项目部仍用传统方法施工。其次，企业耗费大量精力做出的BIM技术模型，最终能让项目部直观看到眼前效益的仅仅是机电管道的碰撞检查综合设计，以及复杂节点三维可视化安装模拟这两个BIM技术里最基本的应用。其他如材料管理、成本管理、运维管理等方面的应用由于缺乏简单高效的操作软件，没有针对不同的建筑类型和项目特点开发多样的BIM应用点，对于项目部而言吸引力并不大。加之缺乏系统的BIM技术应用效益评价，导致多数项目部对BIM技术的应用仍持观望态度，企业在推行BIM技术时并不能获得预期效果。
4.4企业收益回报风险
BIM技术的推广在初始期内投资大，硬件设备成本远超2000年我国第一次工程行业改革，从手绘转向电脑CAD绘图的相关硬件支出。人才培养亦成为重大支出，此外还面临着参加BIM技术培训的员工原工作效率降低的风险。有些项目即使承包给相关BIM技术咨询公司进行三维建模，费用亦不少。同时，BIM技术的应用推广是个长期的过程，需要较长投资回收期，投资收益率可能较低，不易量化，甚至也无明确保障。因此，BIM技术应用的短期应用价值不高，容易导致施工企业高层管理者缺乏持续投入下去的信心和动力。
4.5政府的政策支持不够
目前，针对建筑施工企业的信息化工作，政府和行业主管的主要工作是只提出相关要求，而不提供政策上的支持，因此企业的所有资金来源都由自己筹集，这在一定程度上挫伤了企业参与信息化建设的积极性。另外，政府和行业主管尚未制定出软件开发的方针，因此单凭企业自身开发兼容性强、运行效率快的软件难度较高。
5施工企业BIM技术应用障碍的应对措施
5.1完善人力资源建设
与当年CAD普及相比，BIM技术的推广阻力不小。原因在于CAD的普及仅仅是普及了一套软件，更换了绘图工具，靠设计师个人就能独立实现绘图效率的提高，效益立竿见影。而BIM技术不仅仅是一套软件和工具，其核心价值的实现需要不同专业进行团队探索，而多人的协同合作只有在企业的统一规划和领导下才具有强有力的执行力。
目前一些国内建筑企业建立了BIM中心，说明建筑企业的高层管理者认识到推广BIM技术的必要性和紧迫性。但BIM中心人员配置还需进一步完善，传统建筑、结构、水电、暖通等基层设计人员是BIM团队的中坚力量，还需要具有丰富经验的企业资深管理人员和技术人员的牵头和指导。因此，应完善BIM中心相关制度和保障机制，丰富人才发展渠道，强化激励政策，吸引更多技术和管理人员参与BIM技术理论知识的学习和软件应用培训。
5.2扩展BIM技术应用点
施工企业对BIM技术的应用不应局限于二维出图、三维翻模的纯设计展示。企业需对BIM中心建设加大软件投入，扩展BIM技术平台软件接口，在劳动力、材料管理、机械设备管理、成本管理和运维管理等方面扩展BIM应用点，使管理水平精细化，为施工和后阶段运维提供更完整有效的信息数据支持。
5.3打造项目型BIM团队
企业应结合自身特点寻找合适的发展路线，制定不同时期的任务规划，打造企业“项目型BIM团队”。项目型BIM团队并不只建立三维模型纸上谈兵，而是立足于实际项目，使中层项目管理者和基层技术人员广泛接触BIM技术，利用BIM技术完成项目各阶段工程任务。以项目带动BIM技术的推广，以实践效益带动更多的项目参与到BIM技术的应用和开发中来。
5.4获得政府的支持，建立《施工BIM技术应用标准》
近几年我国住建部出台了关于征求《关于推进BIM技术在建筑领域应用的指导意见》（征求意见稿）意见的函等要求加快BIM技术推广的政策，各地政府也陆续出台了BIM技术应用的相关标准，但与上海、北京、广州等发达地区相比，其他地市尚未出台用于指导本地BIM技术应用的地方性政策。就政策方面来说，各地市的BIM技术推广缺乏本地政府的支持。政府应该加大BIM技术的宣传力度，使业主对BIM技术加深了解，对BIM技术给业主带来的经济效益能够有更全面的认识；出台相关政策，统一企业BIM技术标准，并推广和指导施工，提高BIM技术应用的规范性与合理性。
结束语
BIM技术是信息时代的产物，其三维可视化、风险前置、提高工作效率等优势受到越来越多的关注，建筑全生命周期管理理念也被越来越多人所接受。BIM技术在施工企业推广受阻既有技术方面的因素，也有管理方面的因素。因此，需从技术和管理两方面着手，加强BIM技术宣传和应用力度，充分调动项目各参与方的积极性，为施工企业全面运用BIM技术提供更积极的环境。
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论文作者:柳文博
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/5
标签：技术论文; 项目论文; 建筑论文; 建筑施工论文; 施工企业论文; 模型论文; 企业论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;