BIM智慧建造技术在施工中的应用

BIM智慧建造技术在施工中的应用

吴国栋,马超

中建八局第一建设有限公司，  山东济南 250100

摘要：一直以来，我们国家在建设中积极探索并应用技术，如今技术在建设中已经非常常见。BIM技术从刚开始应用至今已经在建设施工中有了许多成功的典范，建设这个传统的行业也正因为这种新兴技术而发生着改变。尽管BIM智慧建造技术不能完美契合建设施工需要，但是在时代发展浪潮的进步之下，其积极作用逐渐体现出来，这也使BIM技术的使用价值提高，它的发展创新也成为一个重要的话题。

关键词：BIM技术；智慧建造；施工应用

一、BIM技术应用现状

BIM技术加入到工程建造中，使工程建造开启了智慧建造的大门。可以说，在当前的工程建造项目中，几乎所有工程都可以使用BIM技术，其中许多装配式木结构、钢结构、混凝土结构、设备安装等都在应用BIM技术，也就是说，目前BIM技术已经成为了一项应用范围非常广的智慧制造技术。

此外，BIM技术的应用度也很广，从工程建造的前期设计到施工优化再到后期运维，施工的全过程BIM技术都在发挥着不可替代的作用。BIM智慧制造技术以数据化的方式将工程建设带入一个全新的时代，并且能够对施工进行规划、优化和管理。

可见，BIM智慧建造技术在应用范围和应用广度上都深受欢迎，这种技术对工程施工起着重要作用。

二、BIM技术在施工中的应用

BIM技术在施工中，依靠着互联网技术、数据库以及激光扫描等功能对工程施工的相关信息进行搜集，从而满足施工各方面的信息要求。

（一）前期规划

当前我国的城市化进程不断加快，这种现象的背后对工程建造提出了新的要求，要想更好更合理地进行工程项目施工，合理规划建设用地，就要对相关数据进行客观的分析和规划。因为程序繁多，数据多样，通常这种数据收集和分析工作是困难的，而BIM技术就是利用管线优化协调的优势，将工程项目中的信息集中起来，形成全覆盖的组合式信息模型，在将信息模型与数据信息进行对比分析之后，可以将其应用到施工规划中，在施工前进行合理的安排，这样能够对施工各环节提前作出需求预判以及智能化响应。

在前期规划中BIM技术会形成一个信息系统，将工程项目施工中所用到的数据进行集中化处理，因此在项目规划、报备、审批等环节中，BIM技术发挥着至关重要的作用。BIM智慧制造技术凭借着优秀的数据收集和分析能力，在地下管网信息系统和地上项目信息系统的处理中起协调管理作用，一体化的分析能够让施工者更加直观地了解施工规划以及清除空间设置，这种智慧制造技术为施工提供了极大的便利。

（二）设计环节

在设计施工时，BIM技术最重要的功能就是能够创造出与实际规划建筑非常相似的虚拟模型，这种模型可以根据数据进行调整，能够让设计师更加清晰地了解自己的设计思路以及建造思路，并且设计师与技术员可以根据虚拟模型效果来确定需要修改的部位、确定施工材料的应用，同时BIM技术将数据变为立体结构，将建筑结构和建筑内部的立体空间展示出来，为设计者决策提供有根据的参考。同时，这种立体化的演示能够促进设计方案的优化，设计人员能够根据建筑进行结构验算、能耗评估、管道排铺等工作，在具体的数据参考基础之上，对设计数据中的方案进行合理优化，这样能够进一步提高工程建造的质量，能够实现提前规划，并且BIM技术在设计中能够提高工程建设的科学性和准确性，为工程建设施工环节做充分保障。

（三）施工环节

在使用过程中，利用BIM智慧制造技术能够确定最终的施工方案，并且确定最精确的图纸，（如图1高精度BIM模型导出的预制加工图）这样能够以信息化的方式减少人工计算的误差，调整图纸数据变化并且提高施工时的工作效率。与此同时，在施工过程中利用BIM技术建成的信息系统能够让监理、技术员、施工员、建设单位等多方之间开展协调作业，提高信息传递速度和准确性，确保施工进度的顺利。技术人员在施工过程中可以利用三维建模来指导施工人员，这样能够科学施工，提升工程质量。

图1高精度BIM模型导出的预制加工图

（四）后期维护

利用BIM技术形成的模型以及数据信息系统，都可以应用到后期的运营和维护当中，BIM建造模型不仅可以把信息传送到相关的运营平台上，还可以实现智慧查询，对正在维护和运行的状态进行分析。此外，在后期的工程建造性能评估中，BIM技术也能够借助其数据处理功能，对能耗、性能进行评估管理，并且建设单位可以根据数据及处理结果，对各种安全事故和灾害做出提前预防，将工程风险降到最低。

三、BIM技术对工程建造的作用

（一）优化设计方案

利用BIM技术系统形成的模型有结构模型、建筑模型和施工现场模型，这些模型的主要任务是进行各种构件硬碰撞测试和动态碰撞测试，BIM技术会对这种碰撞结果进行自动优化，然后重复检测，这样就能够通过BIM智能建造技术对专业模型实现优化，从而优化最原始的设计方案。还有一个深化设计的功能，在施工中模型的搭建、生产、安装等环节都是连贯的，因此BIM技术能够利用三维识图对钢筋位置、预留孔位置、预埋件位置以及管道排布等作出确定，并且利用数据系统进行计算测试其合理性，这样能够利用BIM的可视化技术使施工的各个环节都进行深化和进行深度的施工模拟作业。

（二）优化施工进度

在工程建造施工中，利用BIM智慧制造的5D技术或者Navisworks软件制作模型，能够对施工组织进行优化。针对BIM技术数据分析出的施工计划与实际施工进度的差距，BIM技术能够自动跟踪优化，对资源及进度进行合理匹配，从而保证施工进度，提高施工效率。此外BIM技术除了模型支持还能够模拟真实安装施工环节中的复杂施工，比如吊装埋件，通过对困难环节进行模拟，便于技术员和安全员对施工环节进行指导，这种真实的模拟分析过程能够提高施工质量和效率。

（三）完善监理工作

当前的工程建筑施工中许多监理并不能做到尽职尽责，这样容易在工程施工中造成信息滞后、资料虚假、验收不合格、留下安全隐患等问题。利用BIM技术，能够产生一种监理控制体系，通过数据化的方式将工程项目参与的数据完整准确地录入信息系统中，建造方有资格随时进入系统查看数据，了解工程施工进度，这样数据化的处理能够让多方参与到工程项目的进度和质量管理中来，实现监理工作的智能化和可视化，这样能够做到科学监理、安全监理。

四、BIM技术创新发展

随着当今时代“互联网+”趋势的发展，工程建造中的BIM智慧建造技术也逐渐发展出“BIM+”技术。它主要体现在以下几个方面：首先是3D打印。BIM+3D打印能够将系统建设好的模型进行立体化展示，这样就能通过电子设备和图纸让设计人员更好地进行计划修改和方案优化。其次是无人机的应用，BIM+无人机能够通过系统数据，无人机对施工场地进行规划和调整，包括合理选线、控制造价等，这样二者相互配合能够加强现场施工管理，保障施工环节的顺利进行。三是VR技术，BIM+VR能够实现建筑虚拟化、可视化，并且根据虚拟现实的特点进行人和模型之间的交互，这样能够使设计者深入了解其模型结构，将施工设计得更加具有准确性。四是RFID技术应用，BIM+射频识别技术，能够在零配件生产的过程中进行集约管理，并且对施工现场以及仓库的零配件数量进行数据化管理。五是智能检测的应用，BIM二次开发软件中会对施工现场进行点监测，监测数据的信息以及坐标点能够对相应位置的构件信息、构件数据等进行扫码监控。

五、总结

从本质上来讲，BIM智慧建造技术在施工中的主要功能就是协同管理，以一体化集成的方式对数据、模型、人力、运维等各个方面进行协调，从而促使工程项目施工的数据化和智能化。这种智慧建造方式，极大地提高了施工效率，引领了建筑企业的新潮流。但是工程项目施工中的BIM智慧制造技术仍然不够深入，这就为BIM智慧制造的发展提供了一个新的机遇。

参考文献

[1]金伟强.基于BIM的装配式建筑质量管理研究[J].智能建筑与智慧城市，2019(10):110-112.

[2]唐怀坤，史一飞.数据中心装配式建筑开放式BIM应用工具集研究[J].智能建筑与智慧城市，2020(3):45-48.