BIM 技术在全过程工程咨询项目中的实际应用与探索

于 涛（山东新世纪工程项目管理咨询有限公司，山东 烟台 264003）

0 引 言

BIM 技术经过长时间的发展与实践，不断地得到了改进与完善，目前可以精准无误地建立信息化模型并应用于施工和运营的整个生命周期。山东新世纪工程项目管理咨询有限公司进行全过程工程咨询服务的 BIM 试点项目位于山东省烟台市莱山区，总建筑面积 28 950 m2。本工程地上18层，其中1层为商业、2层为商业办公用房、3～18层为办公用房；地下2层，均为车库。工程结构形式为框架剪力墙。

1 前期准备

由于设计单位未组织完善的 BIM 团队，本试点工程的BIM 技术应用，包括前期准备、数据采集、施工图整理、信息化模型、施工现场的沟通与管理等，都由山东新世纪工程项目管理咨询有限公司的 BIM 工作室独立完成。

本工程用到了 Revit、Navisworks、Lumion、Maya、AutoCAD、Context 和 Premiere 等软件，其在工程的不同阶段起到了相应的作用。例如：根据外墙设计的样式及装修风格、室外配套的铺装和绿化、房间的内部结构，制作三维动画，使各参建单位在工程开始前就能看到工程竣工后的样子；根据建设单位的需要，可以任意转换设计样式和配色方案，直到建设单位满意为止，最终定稿的各类文件可作为后期室外配套铺装和装饰装修的设计依据。

在应用 BIM 技术之前，本工程施工图更改过 3 次，对 BIM 模型的建立造成了困难。BIM 模型的建立需要完善的最终图纸，而更改图纸就要对模型进行调整，势必要花费大量的工作时间。经调研发现，设计单位的变更图纸未达到多专业协同的要求，导致 BIM 模型从一开始就被查出很多问题。在此期间，BIM 工作室与设计单位沟通过多次并顺利解决了一些难题。从这一点上看，从设计阶段引入BIM 技术是十分有必要的，不仅有利于节约大量的变更时间，而且能实现工程开始前完善施工图的目标。

2 BIM 技术在施工管理和安全管理中的应用

安全管理是监理管控中最基本也是最核心的目标，因此能直观地反映、分析及处理好施工现场的各种安全问题尤为重要。本工程利用 BIM 技术和现场实际施工进行对比，找出差异并分析，给出指导性意见和整改方案。高精细化模型使得现场检查变得容易，通过手机将节点详图以及做法进行互传，使项目监理人员不必查阅图纸，就可有针对性地对现场进行管控。这比传统的监管模式更为准确。

将基于模型的危险识别和现场的实际安全防护作对比，找出防护漏洞与盲点，并对三维模型的危险识别标记进行管控。模型与现场施工情况须保持一致。

塔吊、人货梯、吊篮在整个建筑工程中起着至关重要的作用，也因其庞大和复杂性而存在很多安全隐患。本工程把塔吊的安全三维技术交底渗透到安全教育里，对整个安装顺序进行动画演示，对安全重要节点和零部件进行单独说明。根据本项目的结构特点，将三维模型中的固定点与现场的固定点相对应，进行反复检查。

根据我国建筑业多发事故分布情况，针对多发事故的种类，我们建立了安全识别区、各临边防护的安全防护点及脚手架的三维模拟。

按照三维模型的防护点进行现场对比，做到标准化、统一化、无遗漏，打破了传统单一的安全技术交底，使管理人员或施工人员可以非常直观地看到模型的防护点，现场工作人员印象深刻。利用 BIM 技术将施工现场容易发生安全事故的地点进行标记，并要求在现场拉起警戒线。安全员在现场指导施工时通过模型查看对应的现场位置，检查现场施工时应注意的问题，对施工人员操作不当之处进行调整，避免安全事故的发生。BIM 平台将建设方、监理方和施工方整合在一起，使得沟通顺畅、操作流程规范。

3 BIM 技术的作用与分析

3.1 碰撞检查

在精细化模型的创建过程中，发现地下 2 层风管与车库入口坡道结构位置冲突，且风管位置不合理，经过深化、分析、调整，最终改至内部车库坡道以西。地下 2 层暖通主管道设计在内部楼梯处，经过分析和调整，最终变更至楼梯外部。诸如此类的情况还有很多，总而言之，通过精细化模型发现了很多问题，利用 BIM 技术可以提前预判。本工程 BIM 检测碰撞点 489 处，解决设计缺陷 11 处。

3.2 管线综合

各专业管线的重组与排布、建筑结构的交叉与渗透、与现场施工的交流及衔接给 BIM 团队进行机电安装 BIM 建模带来了挑战，耗费了大量的时间和精力。解决碰撞点、管线综合是个复杂的过程，根据规范要求和现场空间情况进行重新排布。以泵房为例，原设计没考虑各专业协同、结构梁板等因素，同时也没考虑标高和吊顶位置，因此在建立精细化模型中发现很多问题，最终的排布方案与原设计大不相同（见图1 和图2）。

在实际的施工过程中，由于结构施工存在一定误差，某些细节还需要安装人员现场解决。给排水、消防、雨污水、电器的最终施工结果和 BIM 模型还存在一定差距。

图1 水泵房管道原设计图

图2 水泵房管道排布图

3.3 BIM 施工现场布置

本工程的实际现场布置和 BIM 三维场布基本吻合；环保处理、临时施工道路、办公和宿舍用房、钢筋和木工加工区、材料堆放、临时用电配电箱等都在场布的预设范围之内；整体排布良好，施工方便。

BIM 平台数据和施工现场的对接很重要。通过精细化模型和专业的施工人员共同管理好施工难点和细节问题，但也难免会遇到沟通困难、相互不对应的问题，这需要时间来探索和实践。

4 BIM 技术对材料的控制

利用 Revit 明细表生成功能对材料进行控制，也可配合广联达软件进行投资控制，材料提取、算量可以达到精准无误。监理人员也可对各项材料进行统计分析，为施工材料的管理、采购数量提供技术支持。BIM 对于材料质量的管控相较于传统的管控方法更有优势，如三维模型对材料的样式、颜色、尺寸、厚度都表达得十分清楚，监理人员只要通过手机就可以轻松对进场材料进行验收。

5 利用 BIM 技术对质量、进度的管控

5.1 质量管控

BIM 技术直接渗透到施工管理当中去可以说是困难重重，首先，模型精度太高，施工方现有的技术力量很难做到，虽然是规范允许的误差，但也难免有所差别。本工程利用了 Revit 模型对重要节点进行对比，虽有误差，但在管控之下均能达到要求。我们把实际检查出的问题汇总并详细标注在信息化模型当中，协调施工方确定整改时间，在整改日期内对比模型与实际的整改结果，并做好记录。

例如，结合 BIM 模型（见图3）进行钢筋验收，以利于做好检查、对比、整改和复查等流程。基础钢筋的规格、型号、锚固方式、排距、箍筋形式、加密区尺寸等数据（见图4 和图5）都非常标准，可以直接指导结构基础施工过程。

图3 基础钢筋精细化模型

图4 基础钢筋的材料数据

图5 基础钢筋的综合数据

通过 BIM 模型的大数据管理技术，整合并统一了各种问题的庞杂关系链，避免了传统通知单形式杂乱，整改结果无人跟踪等弊病，有效地加强了排查与整改的力度。笔者认为，精度高、施工难度大并不是 BIM 的错，相反来说是件好事，会促进我们的建筑业在质量上达到一个新的高度。

5.2 进度控制

进度控制是 BIM 技术管理的一个重要环节，我们利用了 Navisworks 对现场的施工进度进行管控，整合了可视化、系统化和多元化的优势，抛开了传统的横道图和网络图，使进度控制更方便、简洁，还可输入工程款支付节点，使整体管控更加顺畅。三维的进度施工模拟更直观地展现了每个阶段的进度情况，所有分部分项工程的进度节点和完成情况，对整个工程的进度控制起到很大作用。

6 重要节点的管控方法

在工程的实施阶段，我们采用了多种软件配合，以管控分部分项工程。比如砌体工程，从排砖到构造柱、拉结筋、顶砌，每一步都做了三维施工模拟，对施工方进行了三维技术交底。外墙干挂石材和门窗收口做了详细的三维模型和动画，更直观地展示了具体做法和规范要求，而且直接根据 BIM 模型进行验收。

7 结 语

BIM 技术在当下会遇到各种困难和挑战，遭到怀疑和排斥也不可避免。建设方和施工方往往认为 BIM 应用是多此一举，存在一定的抵触心理，而实际上 BIM 的应用颠覆了传统的建设工程项目的管控和管理方法，使其更精准无误和可视透明。BIM 技术是科学发展的必然趋势，在未来的建设工程项目科学发展的道路上，BIM 技术定能被广泛应用和理解，高科技的信息化、精细化、可视化、多元化、统一化必将融会贯通到整个建筑生命周期当中。因此，我们要未雨绸缪，为挑战未来的智慧城市做好准备。BIM 技术最终应立足于市场，监理行业也应大力发展 BIM技术，做好人才储备，深入研究 BIM 技术与现场施工的对接、大数据的共享与应用，共同打造属于我们这个时代的新篇章。