【摘要】BIM技术在施工过程中的有效应用，不仅加强了建筑工程各环节之间的联系，而且提高了建筑工程信息的利用率，降低施工企业的施工成本，从而在一定程度上提高施工企业的经济效益。

【关键词】BIM技术；土木工程施工；应用

BIM（Building Information Modeling）技术，建筑信息模型技术。是基于最先进的三维数字设计与工程软件所构建的可视化数字建筑模型技术。它在我国建筑施工行业中，已经取得了良好的应用效果，为多个空间关系复杂的建筑解决了施工难题。

1、BIM技术概述

BIM是建筑信息模型英文的缩写，是以施工项目的各项信息为基础资料，创建的三维模型。BIM不是一类软件，也不限定于建筑模型的创建。BIM是存在于整个工程周期的信息集，它与传统工作模式不同，是带领建筑行业向统一、精细转变的一场技术变革。当前，BIM技术应用在我国还处于刚开始阶段，使用BIM的建筑公司还不到十分之一。建筑科技发展的最终目标是数字城市的建设，BIM技术的使用是达到这一目标的必然选择。

2、BIM技术在施工单位中的应用价值

BIM技术是运用电脑建模所形成的数据库，包含施工作业全周期内大量重要的信息，一旦这些信息在建筑施工全过程中产生变化调整，并可以快速精确的查找系统数据库中包含的有关数据记录，就能加快决策进程、提升决策质量，从而增进工程质量，降低项目造价，提升项目利润。BIM是事前的模拟处理技术。在施工之前可以利用BIM技术提取绩效指标、工作成果，在施工前就可以运用可视化方式得知过程或者成果中存在的问题，从而提前进行方案优化，改进施工的质量，降低浪费。

3、BIM技术在土木工程施工领域中的具体应用

3.1可视化应用中的三维几何模型

可视化三维几何模型的应用，实现了工程三维空间模拟，相对于传统的二维平面，它更加直观，更加高效。这是因为传统的二维平面如果要转化成三维，则需要很多个二维平面，这会给施工人员正确识图增加困难，而采用BIM技术所创建的直接就是三维空间模型，在需要转换成二维平面时，只需要将其各个面进行分解就行。如在某个幕墙的施工过程中，采用了BIM技术，通过参数化生成的模型导入到AutodeskRevit软件中，利用AutodeskRevit自带的渲染器对三维模型进行渲染，导出三维轴侧图片，同时通过对AutodeskRevit导出的DWG线性、线框进行设置，导出塔顶的二维CAD剖面图。有些建筑项目具有明显的不规则形状，这就给具体施工的实际过程带来很大难度。从这个角度来看，BIM技术的三维建筑模型能够切实展现出建筑的详细外形，给工程实际施工提供详细参考。以南宁规划展示馆项目工程作为例子（如图1），喇叭形状的不规律混凝土筒体是施工过程中的难点，相关人员利用Revit软件构建了BIM三维立体模型，并把模型随意剖出了筒体自身的界面尺寸，这就给模板的具体设计、支模等方面提供了有力保障。

3.2碰撞檢查

使用传统二维图纸时，设计人员在出施工图之前所进行的管线综合往往不彻底，存在不少节点疏漏、标高冲突等问题，利用BIM技术提前进行各专业设计的碰撞检查，可以将碰撞点细化且尽早反馈给设计人员与业主进行及时的协调沟通，将管线碰撞和返工现象减少到零。这不仅能及时排除项目施工环节中遇到的碰撞冲突，还能大大提高了生产效率，减少了因碰撞问题导致的工期延误及成本增加问题。

3.3确保施工数据的一致性

一个建设项目，参与建设的数据是非常大的。使用人工计算和处理这些数据不仅效率低，而且容易产生偏差，将直接影响施工进度和施工质量控制，工程建设的施工周期很长，项目建设可能在任何时间进行调整，将不可避免地导致一些数据发生改变。当数据发生变化时，相关单位和部门能够很容易地相互沟通和更新相关参数，确保了数据的一致性。

4、BIM技术在施工管理中的应用

4.1进度优化

对工程的进度进行管理是建筑工程过程中十分重要的环节，而进度优化则是保证工程高效完成的关键。BIM技术可通过横道图、网络图及三维动画预演等多种形式对施工的具体环节进行客观形象的模拟，从而帮助相关人员及时发现问题，并采取有效措施，保障工程的顺利进行。同时，BIM技术可对施工过程进行跟踪，通过计划工期与实际工期进行比较，保证项目能按时完工。

4.2成本管理

在施工成本管理上，我国已有多人对BIM技术的工程项目成本核算进行了研究，利用BIM技术实现建筑施工成本的核算可分为三种方法。一是通过API接口让成本预算软件和BIM软件进行连接；二是通过开放式数据库进行连接，实现BIM模型数据库的直接访问；三是利用BIM软件直接完成工程量信息的提取，并导出Excel文件。BIM技术可以对建筑项目决策起重要作用，其主要是利用BIM模型的建立，对工程建设的规模、所用的材料以及所用资金进行分析，对建筑工程项目整体的可行性、利润进行分析，进而决定是否对建筑工程项目进行投入。这样可以让决策者清楚整个建筑工程所需要使用的资金，进而加强自身对于成本的管理。BIM技术能够让工程预算与进度的计划通过3D信息模型扩展成SD模型，实现动态的管理和控制，进而提升资源的利用效率，完善建筑工程施工方案。尽可能地减少和避免返工概率，以达到减少经济损失的目的。

4.3虚拟施工

在三维模型构建完成后，便可以利用BIM技术开展虚拟施工，通过对时间参数的设置，可以把建筑工程在具体施工过程中所有情况以动态可视化的形式呈现出来，更加有利于对施工过程的预测。目前，很多建筑企业已经利用了BIM网络技术、WBS技术和网络技术，建立起了以BIM技术为基础的进度管理机制，并进行了详细工作分解、项目工期预算和逻辑关系安排等相关步骤。同时，还对施工过程中引入BIM技术前后的差异进行了全面分析，并充分阐明了BIM技术存在的优越性，进一步明确了其应用在项目工程进度控制管理环节中，存在的障碍并提出了较为科学合理的建议。因为BIM技术在应用过程中范围广泛，所以其不能只靠一个软件来完成，需要各种软件平台和各种软件的组合来实现虚拟施工。

4.4后期运维

工程施工完成之后，建筑要产生经济效益需要进行运营和维护，而工程本身也需要维护。利用BIM技术，可以对项目正常运转时需要的各种信息进行收集，并且对信息的管理和修改都十分便利；利用BIM技术，可以实现更加细致的保养管理，从而实现对土木工程项目的维护管理，提升建筑的使用寿命。

5、现阶段BIM技术应用存在的问题

5.1投入与产出不成正比，效益不明显

目前，大多数项目均未定量地评价BIM技术应用给项目带来的详细效益，在这一点上与国外的应用情况相对比，存在很大的不同。我国建筑施工企业BIM技术应用尚处在初级阶段，很少是基于企业自身需求驱动，更多的是在尝试应用，或者是“被运用”，因此无法拿出定量的评价结果。靠技术推动BIM技术的应用，而不是靠需求驱动是很难持续下去的，创造的效益也就有限了。

5.2缺乏适应我国规范的BIM应用软件

目前国内BIM軟件的总体情况可以用下列几点来描述：软件不够成熟，软件功能满足工程项目任务的程度还比较低；不同软件之间的数据共享程度不一，方法不同，掌握困难，数据传递困难；平台软件与工具软件相比成熟度更低。虽然目前国内市场上已经有多种不同类型的BIM软件，但是软件仍然是全球影响BIM应用普及和效益实现的最主要障碍之一。这些软件中主流建模软件均为国外软件，由于技术问题和设计人员的个人习惯问题，使得BIM技术在我国的发展受到阻碍；国内的技术软件还不够成熟，而国外的相关标准与我国现行的标准相差很大，这类软件都是无法拿来直接使用的。

5.3缺乏相应的规范和标准

目前虽然国家已出台相应的规范和行业标准，但真正落实到位还需要些时间，这造成了BIM技术的应用出现建设单位、设计单位、施工企业、软件公司各自为政的混乱局面，亟待国家出台统一的行业标准。这些行业标准应包含标准合同、数据交换标准、数据提交标准、分类与编码标准等四个方面的内容。

结语：

总之，通过近十年的应用与发展，BIM技术已为工程项目的设计、施工、监理等方面带来了诸多益处，解决了以往工程项目在实施过程中存在的不足，有效地提升了建筑工程施工质量实施效率和效果。但由于受制于众多客观原因，BIM技术并没有完全大规模化和普及化应用。这就需要各领域的从业人员通过不断的学习和探索，熟练掌握、运用和推动该项技术的普及化应用。

参考文献：

[1]张红歌.BIM技术在既有建筑改造中的应用探究[D].西南交通大学，2016.

[2]刘继龙.基于BIM技术的工程项目进度管理研究[D].西安工业大学，2016.

[3]杨智书.基于BIM技术的深化设计应用研究[D].广州大学，2016.

[4]齐华伟.BIM技术在建设项目施工阶段的应用研究[D].安徽建筑大学，2016.

作者简介：

王阿鹏，西安市陕西坚瑞沃能股份有限公司，陕西西安；

张孟尧，西安交通大学校园规划与基本建设管理中心， 陕西西安。