基于BIM信息化技术应用过程效果研究

杨冬冬

（中交一公局厦门工程有限公司，福建 厦门 361000）

1 工程建设信息化引用的背景

进入21世纪以来，随着国家对数据信息的不断推动，各类信息化技术得以不断发展，目前作为工程行业的重要信息化技术——BIM技术已经在工程、机械制造等领域全面推广应用，同时在工程建设全寿命周期管理中BIM技术应用也开始稳步推进。随着社会的发展，数字化、信息化技术的应用将会进一步发展，工程建设行业也逐步以低碳、环保、可持续为行业发展方向。21世纪，谁在信息化技术方面发展全面谁就占据了企业竞争的制高点，因此强化BIM技术应用，对于提高企业的核心竞争力具有重要意义。

住建部印发的关于《建筑业信息化发展纲要》中指出，将加快BIM新技术在工程中的应用，并将此项纳入建筑业信息化发展的重要内容，对于以国有资金投资为主的工程，集成应用BIM项目比率要达到90%，BIM信息化技术的引用将极大改善项目的整个管理过程，通过信息化提升管控水平。

2 BIM技术所具备的优势

BIM技术与传统2D图纸具有立体可视化的优势，能够以便于熟悉、利用掌握的形式展现出来，能将设计意图充分表现出来，从而指导施工。

BIM技术的引用可以在一定程度上减少返工情况的出现，通过BIM三维建模能够清楚地看出每一个部位具体施工样式，将其以立体的形式呈现出来，有效防止施工中出现错误。

同时BIM信息技术还具有地质建模等功能，对于工程项目中存在隧道工程的可根据勘测信息完成地质模型，并与隧道洞身主体防护模型相结合，能够第一时间掌握隧道开挖面周边围岩地质条件，为施工方案的确定提供数据支撑。BIM信息技术的应用可实现高可视化，通过将BIM技术所构建的模型与实际相结合，通过可视化演示，为现场场地布置提供参考，实现施工方案的优化。

通过BIM信息化技术的应用，将建筑物建立参数化模型，通过三维立体模型与平面设计图纸进行碰撞对比，复核设计图纸的准确性，对工程量统计、成本分析具有重要意义。

工程建筑行业安全管理难度大，管控情况复杂，通过BIM信息化手段进行互联网大数据管控。将人员、设备、物资等进行协同管理、实时跟踪，实现全平台安全管控。

3 前期BIM技术应用准备工作

依托工程建设项目的基础数据及项目BIM技术应用平台，设立BIM技术应用小组，人员配置情况如下：

总负责人：1名，前期建模人员：3名，视觉展示应用：1名，无人机驾驶人员：1名，信息化平台搭设及运维人员：1名。

软件准备：Autodesk Revit BIM解决套装、Navisworks软件等，具体可与咨询单位沟通。

表1 软件准备

硬件准备：设置专门的BIM技术应用工作室，建立移动工作站，配置高性能电脑负责数据处理，采购无人机及相关高清摄像头。

4 BIM技术总体应用说明

BIM技术是将平面图形以相关数据信息为基础实现参数化建模，采用数字化信息技术来实现建筑结构物理和功能的反映，是一个多维度的信息数据库。可实现BIM技术三维参数化建模、工程量统计、三维可视化交底、施工过程信息保存等工作。深入BIM技术应用可有效促进BIM技术与项目管理的深度融合，提升项目管理水平。

传统的项目施工管理模式已经不能适应新形势下的发展需求。在新时期的发展形势下，为了促进信息化技术的发展，提升信息化水平，将BIM应用技术引入工程建设领域。BIM技术信用是工程建设项目的一个全新理念，支持项目建设各阶段管理需要，可实现工程的全过程优化。

5 施工过程BIM技术应用

（1）加强在地形设计中的应用。工程建设项目施工现场地形、地质及周边建筑物信息相对复杂，原有的二维模式下无法同时将地形、地貌、空间等相对信息所表现出来，存在一定的局限性，BIM信息技术则可将附带高程数据的CAD地形图导入至Revit软件，实现了由二维图形转变为三维地形模型，通过对三维地形按地层进行切割来模拟现场实际地层情况。同时BIM技术可对前期场地布置、模型便道设计等进行多项对比，支持参数化修改方案及二维图纸打印，达到一变多变的效果（修改一处模型，各剖面对应图纸同步修改）。

利用航拍照片，可直接生成实景模型，测量精度可达到厘米级别。研究阶段可用于建设场地的选址分析，对平整场地方面的填挖方量核算起到辅助作用。

（2）通过参数化建模实现项目数据复核。BIM技术应用可通过对结构物的参数化建模，实现对结构物的快速查询，将对应设计数据直接输入模型中，可实现对模型的精准定位，保证项目模型的精度。BIM模型精度高，能够直接在模型上提取各角点的水平坐标及高程点，既可用于对测量数据的复核，也可利用测量数据对模型进行定点式修改，达到共同控制精准度的效果；部分地形复杂地区采用无人机实景建模测量应用，可辅助复核设计成果。

BIM模型创建的过程是对设计图纸的一次三维校审，能够准确直观地发现图纸问题，不易漏项。

（3）实现项目三维可视化应用。通过BIM三维模型软件对建筑场地布置图进行三维演示。可快速获取混凝土方量、模板尺寸，后续模板的定位提供准确坐标，减少人员工作量，提高了工作效率，有效避免了材料浪费，并且以立体形式展现可更好地对设计图纸的准确性进行对比复核。

同时采用BIM技术可视化将各个施工部位的工程概况、施工工艺、安全注意事项、安全规程、质量控制要点等内容统一合成至二维码中，实现了“一码通”，有效提高了交底效果。同时以可视化虚拟推演可通过添加时间进度仿真真实的建造过程，能够用于检验施工工序关键节点是否合理，使得施工方案最优化。

在BIM应运中，能够直接在BIM模型上提取各角点的水平坐标及高程点，既可用于对测量数据的复核，也可利用测量数据对模型进行定点式修改，达到共同控制桥梁控制点精准度的效果。将BIM三维模型直接导入至测量仪器中，通过测量仪器直接点取三维模型中的点进行测量。

图1 结构可视化

图2 BIM技术对设计图纸碰撞比对审查

通过BIM可视化技术的应用，使结构的具体形式更加直观地反映出来，提高了图纸审核的准确性；可以用于效果图的展示及报表的生成。

通过对BIM技术的可视化应用，实现了身临其境的视觉感观，给人以真实的场景，实现观看者以第一视角的方式漫游，从而对项目整体结果可以更直观地理解，为项目的建设决策提供依据。

采用BIM技术进行技术交底，让被交底人对将要施工的结构及施工过程有直观了解，提高了交底的效果，很好地解决了交底空洞的问题。

（4）有效实现虚拟施工与实际过程的对比分析。BIM技术三维可视化实现了虚拟施工。直观快速地反映出一定时间内正常施工的进展情况，提供进度模型沙盘，工程施工进度可通过三维模型形象地体现出来，能提供在自定义施工时间段内输出工程完成量表格，参与到日常的计划统计工作当中去。

（5）实现工程量的自动分类统计。BIM模型具有一定的建筑信息属性，如混凝土方量、构件表面积等，这些基础数据对设计工程量起到了复核的作用。此外，对于复杂构件，BIM技术能够以明细表、属性显示等方式快速出具工程量用于辅助经营部门的工作。

在复杂工程段，通过精细化建模，配合软件明细表功能，可统计出各类工程量，作为项目各部门准确计量的依据。有效保障了计量数据的准确性，也实现了材料用量的过程管控。施工人员可快速的根据需要提取相关工程量，较大程度地提高了工作效率，减少相关工作量。

（6）提高施工现场管理水平。BIM技术的有效应用，可以及时发现现场问题，实现快速纠偏；同时可以提醒其他相关人员进行查看，对所发现问题的处理情况实时进行跟踪，确保问题处理得到有效落实。并最终生成整改报告。

BIM信息技术应用，可实现材料的追根溯源。点击BIM参数化模型，实现整体结构模型中追溯每一个部位所涉及的原材料信息；反之，通过原材料信息列表也可查出材料的所用结构物，实现原材料精细化管理的目的，保障了材料的可追溯性。

BIM技术的应用将实现项目管理过程中各部门、各工点系统性联动，实现现场管控安全、质量在线闭合，有效保障安全、质量始终处于全天候监督下，保障建设项目安全、质量管控平稳。

（7）通过BIM技术的应用实现了模块化管控。BIM平台可实现提供的工程项目各类电子档案在线存储及查阅功能，可满足文档、照片、视频各类格式的资料上传，资料较好地与平台内三维模型进行挂接，并提供清晰有序的资料分类归档目录，包括资料搜索功能。

BIM平台能较好地参与到工程计量的管理工作中去，按照计量规则划分模型构件，根据施工现场的日常录入，快速地进行工程量统计，协同辅助计量工作。

BIM平台可根据施工管理需要，记录每一个工程实体构件的全生命周期信息。从构件半成品制作至构件全部施工结束，包括了明确的工序划分、准确的工序时间、对应工序的责任人及联系方式、对应工序的原材信息均记录等。

提供进度模型沙盘，工程施工进度可通过三维模型形象地体现出来，能把计划施工时间、实际施工时间与BIM模型相结合，及时发现施工进度偏差，优化工程进度计划，并能提供在自定义施工时间段内输出工程完成量表格，参与到日常的计划统计工作当中去。

6 BIM技术应用的成效

将BIM技术积极应用于项目建设，使得各项工作直观高效地表达出来，提高各部门协同合作效率。通过BIM技术应用，有效减少施工质量问题，及时掌握施工情况，避免返工。与此同时将结构的可视化与设计平面图纸进行比对，及时发现设计图纸问题。BIM技术的应用实现了技术交底信息化，丰富了交底内涵，易于理解。BIM技术实现了工程项目信息的共享，为项目的开展提供了更为便利的信息化支持；通过三维及平面的碰撞对比，及时查找出建设中的问题，减少成本的投入。

通过BIM技术建立项目远程管理平台，实现项目安全、质量及进度的时时控制，同步实现对施工过程中各类信息的完整保存，有效避免了因人员调动等原因，造成信息的缺失，推动工程项目的精细化管理工作，对实现项目管理全生命周期的信息共享提供了保障。

7 结语

通过研究BIM技术在施工过程中的应用可实现建筑模型三维可视化、建模参数化、施工图优化设计、管道碰撞检查、4D施工模拟、分阶段工程量统计、工程进度管理、材料管理、成本控制、质量安全管理、施工过程信息完整保存等各个方面应用，提高了企业的BIM技术应用水平及竞争力，并为以后其他项目应用BIM技术提供经验数据。