金倩倩 寧夏水投科技股份有限公司

1 前言

BIM技術(shù)在國內(nèi)工程建設(shè)領(lǐng)域的落實(shí)經(jīng)過了一段曲折發(fā)展后，終于在多個(gè)領(lǐng)域得到了重視普及。BIM是來自于Building Infromation Mdoeling的簡稱，意味著工程建筑信息模擬。通常將各類信息數(shù)據(jù)通過工程軟件的方式進(jìn)行上傳，然后通過可視化方式將其建立成一個(gè)三維立體模型，幫助技術(shù)人員模擬工程建設(shè)方案。這類建筑信息模型的使用，包含到工程建筑的全生命周期，并且通過電子計(jì)算機(jī)工程來構(gòu)建一個(gè)三維信息數(shù)據(jù)庫。而在建設(shè)實(shí)施的過程中，通過BIM技術(shù)軟件對(duì)工程全過程進(jìn)行管控分析，同時(shí)各個(gè)建設(shè)主體單位都可以利用BIM技術(shù)軟件了解當(dāng)前的建設(shè)狀況，包括建設(shè)單位、業(yè)主單位、施工單位等，多方都可以利用BIM技術(shù)達(dá)成信息上的互通，共同完善工程項(xiàng)目信息。通過不斷地推動(dòng)工程建設(shè)，利用BIM技術(shù)構(gòu)建共享式、動(dòng)態(tài)化的工程信息數(shù)據(jù)庫。當(dāng)然，雖然BIM技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)廣泛普及，但是由于其技術(shù)專業(yè)性的問題，BIM技術(shù)的應(yīng)用還不夠深入，成果的顯現(xiàn)還需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)的積累。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

將BIM中的各類技術(shù)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到工程建設(shè)的項(xiàng)目管理、造價(jià)控制、施工技術(shù)管理、方案優(yōu)化中，可以大幅度提升施工效率、優(yōu)化施工成本，同時(shí)還能進(jìn)一步推動(dòng)工程建筑信息化、智能化的發(fā)展進(jìn)步，對(duì)于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著良好的現(xiàn)實(shí)意義。

因?yàn)锽IM技術(shù)可視化、模擬性、可出圖性等優(yōu)點(diǎn)，早已在國外的工程建設(shè)中被廣泛地使用。而政府為了進(jìn)一步推動(dòng)BIM技術(shù)在我國工程領(lǐng)域的使用，已經(jīng)將其作為“施工企業(yè)特級(jí)資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)”中一項(xiàng)重要的考核標(biāo)準(zhǔn)之一；工程建設(shè)單位通過BIM組建管理團(tuán)隊(duì)，強(qiáng)化單位成員之間的溝通協(xié)調(diào)性，進(jìn)而提升效率，強(qiáng)化企業(yè)的競爭力。

國內(nèi)建筑行業(yè)的龍頭企業(yè)，如中國鐵建、中國電建、中國建筑集團(tuán)等，近年來都在大力推動(dòng)BIM在內(nèi)部的建設(shè)發(fā)展，組建項(xiàng)目部。而國外很多發(fā)達(dá)國家，早已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的巨大潛力，尤其在美國，BIM技術(shù)已經(jīng)成為其工程建設(shè)中的主流技術(shù)之一。

3 BIM技術(shù)的發(fā)展成效分析

隨著BIM技術(shù)的逐步普及和應(yīng)用，其作用價(jià)值已經(jīng)初步的顯現(xiàn)。BIM技術(shù)在部分工程領(lǐng)域的項(xiàng)目中，發(fā)揮效果顯著。比如近年來我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)高速發(fā)展的十年間，諸多高精尖的工程項(xiàng)目，都離不開BIM技術(shù)的支持。尤其在設(shè)計(jì)一些造型獨(dú)特、新穎，外形結(jié)構(gòu)異于一般建筑物的工程時(shí)，這些輪廓曲線較為特殊的建筑就是BIM技術(shù)深入發(fā)揮價(jià)值的重要渠道。這些建筑項(xiàng)目由于使用二維圖紙無法清晰有效的表現(xiàn)，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的情況下，使用二維圖紙可能會(huì)出現(xiàn)許多圖紙表達(dá)邏輯錯(cuò)誤的問題[1]，所以在現(xiàn)場施工時(shí)還必須進(jìn)行圖紙的二次商議優(yōu)化，而且各個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)優(yōu)化也十分低效。而將BIM技術(shù)應(yīng)用到此類項(xiàng)目當(dāng)中，就可以最大限度地解決這類問題，通過三維建模和可視化交流的方式，為技術(shù)人員提供更加清晰直觀的可視化圖紙，減少圖紙邏輯認(rèn)知錯(cuò)誤。像曾經(jīng)的鳥巢、水立方，近些年的港珠澳大橋的建設(shè)，都是引入了BIM技術(shù)最大限度保證工程質(zhì)量和建設(shè)效率，并且都取得了良好的效益。

BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域被逐步認(rèn)可和廣泛應(yīng)用，相關(guān)的一系列BIM配套軟件的開發(fā)應(yīng)用，BIM技術(shù)在工程建筑的施工階段也產(chǎn)生了大批的技術(shù)應(yīng)用，可以高效輔助項(xiàng)目工程的策劃實(shí)施。

目前較為常見的相關(guān)技術(shù)軟件有鋼筋預(yù)算系統(tǒng)、下料系統(tǒng)、管理軟件、場地布置軟件、模板腳手架等軟件工具，都是圍繞BIM技術(shù)配套開發(fā)的應(yīng)用工具，可以便捷高效的幫助工程項(xiàng)目進(jìn)行專項(xiàng)化的方案設(shè)計(jì)和造價(jià)管理。比如，其中的revit設(shè)計(jì)軟件可以對(duì)建筑中的水電管線安裝進(jìn)行模擬分析，并進(jìn)行管線排布的模型設(shè)計(jì)規(guī)劃，然后在根據(jù)技術(shù)人員的作業(yè)需要來出具有效的管線優(yōu)化排布圖、預(yù)留洞圖、支吊架排布圖等報(bào)告分析圖和數(shù)據(jù)[2]；同時(shí)在施工過程中，施工團(tuán)隊(duì)還可以利用BIM與相關(guān)的建設(shè)單位進(jìn)行信息互通，對(duì)作業(yè)人員做好技術(shù)交底工作。綜合化的技術(shù)安排極大提升了工程建設(shè)便捷性、高效性，面對(duì)工程技術(shù)中的難點(diǎn)也有極大的保障。

4 BIM技術(shù)在土木工程中的價(jià)值體現(xiàn)

4.1 構(gòu)建三維模型可視化平臺(tái)

在工程模型構(gòu)建方面，利用BIM技術(shù)來構(gòu)建三維立體可視化圖形，可以緩解以往二維圖紙專業(yè)性過強(qiáng)、可能產(chǎn)生認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的弊端。由于傳統(tǒng)二維圖紙需要技術(shù)人員有非常專業(yè)的識(shí)圖能力，尤其在面對(duì)一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程項(xiàng)目，二維設(shè)計(jì)圖紙的認(rèn)知程度會(huì)極大影響工程建設(shè)的準(zhǔn)確性。

一般工程項(xiàng)目的管理者對(duì)于平面圖、系統(tǒng)圖、安裝接線圖等工程設(shè)計(jì)圖紙，理解起來較為困難，因此對(duì)于工程項(xiàng)目的整體把控較為的片面，加之本身二維圖紙的整體性較差，需要很強(qiáng)的空間認(rèn)知能力和識(shí)圖能力，不利于工程項(xiàng)目的整體管理。

但是將BIM技術(shù)的運(yùn)用到工程項(xiàng)目的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，可以直接通過數(shù)據(jù)信息構(gòu)建一個(gè)完整的三維立體模型，直觀地將建筑物模型呈現(xiàn)在管理者面前，有利于增強(qiáng)管理者對(duì)于建筑項(xiàng)目的整體把控[3]。同時(shí)對(duì)于其他專業(yè)團(tuán)隊(duì)而言，也更加有利于他們的認(rèn)知識(shí)圖，有利于各個(gè)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)調(diào)配合。在完成模型設(shè)計(jì)之后，也可以更加直觀地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的不足和問題，有助于技術(shù)人員及時(shí)的改進(jìn)優(yōu)化，并且生成最終的效果圖和數(shù)據(jù)報(bào)表。

4.2 有助于各建設(shè)單位之間的協(xié)調(diào)配合

一項(xiàng)完整的工程項(xiàng)目中。設(shè)計(jì)階段：方案圖紙需要制圖員、設(shè)計(jì)院、校對(duì)員、復(fù)核員等專業(yè)技術(shù)人員的配合，還要經(jīng)過各個(gè)負(fù)責(zé)人、審核人員的會(huì)簽；施工階段：需要業(yè)主單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等多方的配合協(xié)調(diào)；而通過BIM信息平臺(tái)，可以直接建立三維立體模型，數(shù)據(jù)庫共享平臺(tái)，各個(gè)單位可以利用信息平臺(tái)下的可視化環(huán)境來進(jìn)行快速溝通，協(xié)調(diào)，提高工作效率。

而且根據(jù)三維立體建模，可以在施工前積極開展會(huì)議，探究施工中可能出現(xiàn)的問題，并商討解決的辦法，為后續(xù)施工提供可靠依據(jù)和應(yīng)對(duì)策略。比如在裝飾工程的建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中，通常水電管線的安裝設(shè)計(jì)是較為復(fù)雜的環(huán)節(jié)，可以利用BIM軟件中的物理碰撞功能，來發(fā)現(xiàn)管線設(shè)計(jì)安裝中可能存在的管道交叉影響問題。

4.3 在施工現(xiàn)場中的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值

施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息分析的客觀性會(huì)直接影響到項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案的合理性。在進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí)，通常需要對(duì)地質(zhì)、地貌、周邊環(huán)境、交通狀況等作出判斷分析。傳統(tǒng)施工現(xiàn)場的勘查分析容易出現(xiàn)問題，就是因?yàn)榧夹g(shù)人員過于重視定性分析而忽視了定量分析。所以通過將BIM技術(shù)與無人機(jī)攝影偵察技術(shù)、地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可以直接獲得施工現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)和影像，然后在整體對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行模擬，為施工現(xiàn)場規(guī)劃提供可靠依據(jù)。

施工中，利用BIM技術(shù)可以作為施工工藝選擇和施工工序設(shè)計(jì)的技術(shù)支持，有利于完成精確化的建設(shè)目標(biāo)。由于以往施工設(shè)計(jì)規(guī)劃的手段較少，容易出現(xiàn)施工設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)場不符合的問題，給精確的施工管理目標(biāo)帶來很大壓力。所以利用BIM軟件中的實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)整技術(shù)，可以預(yù)先對(duì)各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行管理分析，在安裝施工模塊和編輯器的情況下，對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行查詢和適時(shí)的調(diào)整。

4.4 BIM技術(shù)在工程造價(jià)中的應(yīng)用

隨著市場經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑行業(yè)規(guī)模也在高速擴(kuò)張。當(dāng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與建筑工程相互結(jié)合之后，工程項(xiàng)目的內(nèi)容和復(fù)雜性也在逐年提升，建筑工程中所涉及的專業(yè)性知識(shí)、結(jié)構(gòu)、建材、設(shè)備等也更加多樣和復(fù)雜，這也直接導(dǎo)致工程造價(jià)管理的難度直線上升，因此BIM技術(shù)在工程造價(jià)管理方面也發(fā)揮了重要價(jià)值。

（1）工程造價(jià)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存。BIM軟件的信息數(shù)據(jù)庫再儲(chǔ)存造價(jià)數(shù)據(jù)方面發(fā)揮了良好作用。造價(jià)計(jì)算工作中，保留曾經(jīng)實(shí)施過的項(xiàng)目工程量和相關(guān)的工程造價(jià)數(shù)據(jù)信息，可以作為后續(xù)工程建設(shè)的有效參考。否則，在后續(xù)工程建設(shè)中，如果遇到相似的工程項(xiàng)目和信息數(shù)據(jù)，需要重新計(jì)價(jià)和計(jì)算，影響造價(jià)分析效率。數(shù)據(jù)庫平臺(tái)可以通過網(wǎng)絡(luò)高效的儲(chǔ)存相關(guān)的工程建設(shè)信息，為后續(xù)的維護(hù)、管理提供數(shù)據(jù)支持。

（2）在成本預(yù)算方面的控制。BIM軟件可以支持高效精確的數(shù)據(jù)計(jì)算，而這也是工程概預(yù)算、造價(jià)計(jì)量、工程結(jié)算項(xiàng)目的基礎(chǔ)和依據(jù)。傳統(tǒng)造價(jià)計(jì)量方式，必須依靠造價(jià)工程師通過二維圖紙和手工計(jì)算的方式，或者通過單一的軟件來輔助計(jì)算，需要耗費(fèi)大量時(shí)間精力。但是通過BIM技術(shù)中的復(fù)用設(shè)計(jì)模型，可以節(jié)省利用圖紙手工建立算量模型的時(shí)間，提高的計(jì)算效率。

通過BIM技術(shù)可以將三維信息模型與工程進(jìn)度、預(yù)算等集成拓展為SD模型，通過造價(jià)輔助軟件就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)造價(jià)成本的進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的管控。

通過造價(jià)管理輔助軟件可以進(jìn)一步優(yōu)化項(xiàng)目方案，加強(qiáng)資金、資源使用分配的合理性[4]，優(yōu)化人力、設(shè)備等資源的配置，避免由于施工和管理問題導(dǎo)致工程質(zhì)量問題，造成返工，可以減少潛在的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)針對(duì)施工中的采購計(jì)劃，還可以通過信息平臺(tái)了解建材市場價(jià)格波動(dòng)情況，生成材料價(jià)格報(bào)表、人工成本費(fèi)用等，供管理人員制定后續(xù)的材料采購計(jì)劃。

5 結(jié)束語

BIM技術(shù)作為工程領(lǐng)域中的新興技術(shù)，成為新時(shí)期下建筑行業(yè)的重點(diǎn)研究的課題內(nèi)容。其廣泛的應(yīng)用價(jià)值和開發(fā)潛力得到了業(yè)界的一致認(rèn)可。本文在探究BIM技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展應(yīng)用基礎(chǔ)上，具體分析了BIM技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域中的實(shí)際作用，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以很好解決傳統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)中的缺陷，進(jìn)一步完善工程建設(shè)。

BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)所帶來的沖擊正在逐步改變建筑行業(yè)的面貌，而隨著國家大力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型，未來土木工程的發(fā)展建設(shè)，必然要朝著信息化、智能化、機(jī)械化的方向前進(jìn)，BIM技術(shù)可以積極融合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，改善傳統(tǒng)粗放型管理模式，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步。