BIM技术在施工中的优势及阻碍因素

BIM技术在施工中的优势及阻碍因素

李浩1，高瑞2,,何龙3

（1、2.呼和浩特市建设工程质量安全中心，内蒙古自治区呼和浩特市 010020; 3. 河北建设集团股份有限公司，河北省保定市 071052）

【摘要】

BIM技术是加快智能建造与新型建筑工业化协同发展的关键抓手，是夯实标准化和数字化的基础。本文介绍了BIM技术在施工过程中的优势以及应用中的阻碍因素。以呼和浩特市第二医院迁建项目为例，在实际应用过程中，探索BIM技术在施工中的优势，尤其是在进度、造价、质量、安全管理方面对施工过程的优化、助力，并总结出落地应用中面临的阻碍因素，指出BIM技术应用过程中要加深对BIM应用的全面、完整、准确理解，并完善培养BIM人才培养体系。

【关键词】

BIM；施工阶段；落地应用；阻碍因素；人才培养

0 引言

《“十四五”建筑业发展规划》指出：加快推进建筑信息模型（BIM）技术在工程全寿命期的集成应用，健全数据交互和安全标准，强化设计、生产、施工各环节数字化协同，推动工程建设全过程数字化成果交付和应用。我国建筑业高速发展，是国民经济的重要支柱，长期以来发展方式较为粗放，面临转变发展方式的问题，而BIM 技术具有可视化、协调性、模拟性、优化型等特点，可以推动项目管理模式向着精细化、数字化、集成化的方向发展。

1 工程概况

呼和浩特市第二医院迁建项目是呼和浩特市重点工程。项目位于呼和浩特市赛罕区，占地面积约381亩，总建筑面积为107970m2，其中地上5层，建筑面积85100m2，地下1层，建筑面积22870m2，建筑高度24.95m，建筑设计使用年限为50年，建筑物结构类型为框架结构。

2 工程特点及难点

本工程属于公共医疗建筑，涉及建筑、结构、给排水、采暖通风、电气、弱电、自控、动力、医疗气体、净化、室内装修、园林景观、建筑照明、建筑声学等专业设计，各专业交叉施工难度巨大，因此项目在施工前必须进行精细化的项目策划，协调好各专业交叉施工顺序，并提前处理各专业间具有冲突性的部位[1][2]。

3 BIM技术应用

3.1 加快进度

施工进度是整个项目施工管理过程中需要重点控制的对象，其中进度控制是否到位、资源安排是否合理、技术准备是否就绪、天气状况是否考虑到位、建材运输是否顺利及时等等这些问题都会是影响施工进度的重要因素。将进度信息输入BIM模型中，能够更加直观表达施工进度，及时发现进度偏差，以此为依据制定调整计划，从而保证工期。

呼和浩特市第二医院迁建项目利用BIM技术平台，在原有设计模型的基础之上输入并完善项目在施工过程中的信息，构建好施工阶段的信息平台。施工过程前对项目进行施工过程仿真模拟、施工进度仿真模拟、动态模拟控制施工现场状况等。

通过模拟，提前解决技术问题，防止由于技术原因或图纸原因而造成的影响工期，本项目通过BIM技术的应用，对安装工程前期进行排布，共发现管道碰撞点9494个，其中影响较为严重的II类碰撞11个，III类碰撞5个，施工预警6条，设计疑问7个，优化建议2项，此类问题如不应用BIM技术，在施工时造成的返工调整至少影响工期20天。

应用BIM技术对项目进行动态模拟控制施工现场状况，防止施工过程中出现重大施工失误和提前策划材料进场对于这种安装管线复杂的工程，能极大地加快施工进度。

3.2 降低施工成本控制

BIM技术相比传统的算量软件具有对三维模型或不规则构件的精准计算能力，也可以完成三维模型的实体构件计算，无论是效率和准确性上都有保障，通过精准的工程量计算，有利于各类工程量的汇总，以及各类计划的编制，从而达到合理安排资源的目的[3]。从而高效的利用人力、物力资源，这对于项目的成本控制有着决定性作用。

3.3 提高质量

目前施工过程中，应用较为成熟的是三维碰撞检查，很多机电安装企业已建立BIM团队，主动应用新技术，并能够取得良好的经济效益。通过碰撞检查，能够发现传统二维图纸难以发现的设计冲突。其次是可视化交底，技术交底是质量控制的关键环节，BIM的可视化在此能发挥很大的优势，尤其是对复杂部位和技术难度较大的工序，能够极大地提高交底效率，保证施工质量[4]。呼和浩特第二医院迁建项目在项目施工前，通过Revit建模过程，检查处施工图纸的错误，尤其是对复杂的节点大样图进行精细化建模，能够清晰表达各构件的立体化位置，更准确、更便捷的发现设计的错误。从源头将设计失误进行消除提高了项目整体施工质量；通过三维技术交底，使作业工人有了形象化认识，不再让技术交底流于形式，真正做到在作业前心中有底。

3.4 保障安全

施工项目的安全保障需从多方面进行保障，其中通过BIM技术应用可以从施工现场布置、外脚手架工程、模板支撑体系等方面保障项目安全运行[5]。

BIM施工现场布置技术的应用，能有效直观的规划项目临时、临电、物料堆放场地、基坑边用地预留范围、多塔作业各塔吊初始高度及每次顶升高度、确定高空坠落半径范围等，并形成三维效果，实现二维到三维施工现场布置，从而能够更好的发现危险区域，加强对危险区域的管理以保证安全。

BIM外脚手工程技术以及BIM模板支撑体系的技术应用，传统方法要通过二维平面图和口述表达的方式将架体进行设计及交底，存在着复杂节点描述不清，不能反应详细的施工作业方法，尤其是高支模施工图纸交底中，脚手架杆件繁多，平面图上密密麻麻的杆件标注，很容易造成搭设人员看错数据导致所搭设的杆件不合理从而影响安全，应用BIM外脚手工程技术以及BIM模板支撑体系技术能对其施工过程进行三维和动画演示，施工人员能够全方位的查看各节点的空间位置关系，结合4D的施工模拟随时查看搭设的要点和要求，从而保证架体符合设计要求，保证施工安全。

4 BIM应用的阻碍因素

BIM技术经过大力推广，已经取得长足地进步，但很多项目对BIM技术认识还停留在表层，甚至仅仅停留在三维模型阶段。BIM技术无法像CAD代替画图板一样立竿见影，主要体现在全流程、全生命周期。BIM技术的应用贯穿项目决策、设计、施工、运营等各个环节，不是某一个主体的事情，尤其是运营及后期改造时所创造的价值容易被忽视。

4.1 观念层面

4.1.1 建设单位

建设单位在参加各方中处于中心地位，很大程度上决定着项目BIM应用的水平，而且BIM技术涉及参建各方，模型需要再上下游之间接力完善，这就需要建设单位加强协调。但很多建设单位对BIM认识不深，对BIM的应用停留在三维动画展示、可视化交底等比较初级的层面，没有抓住BIM的关键点——信息，没有把好钢用在刀刃上。

4.1.2 施工单位

项目负责人、项目技术负责人等项目主要负责人对BIM重视不够、主动性不强，基本停留在满足建设单位要求的层次，没有把BIM实实在在应用到工程实践中。

4.2 人才层面

培养力度不够，缺少既懂现场又懂BIM技术的复合型人才。目前建设项目上大多建立专门的BIM团队或者外聘专业BIM团队，好处是有专人负责，缺点是BIM技术人员大多不参与现场管理，不了解施工中的堵点、难点、痛点，无法解决现场实际面临的技术难题。

4.3 BIM技术自身问题

（1）BIM算量与现行造价软件无法兼容，差距较大，无法应用于工程结算等场景；

（2）各单位普遍应用Revit，无技术成熟的国产软件；

（3）BIM所依托的软件对硬件要求较高，需额外投入，现阶段这方面的问题已得到一定程度的解决。

4.4 法律法规层面

传统资料管理必须留存纸质文件，这样就使得施工人员在传完电子数据后，还要留存纸质文件，同样的工作做两遍，使得本已繁杂的工作雪上加霜，造成现场人员的应用积极性不高。

5 促进BIM应用的措施

5.1 提高认识

尤其是建设单位人员要提高对BIM的认识，将BIM应用的工程管理的各个环节，既要面子，也要里子。其实BIM技术中全生命周期的理念中，建设单位是全程参与者及最终受益者，因此也理应成为应用BIM技术的最大推动者。

5.2 完善相关法律法规

让电子文件、电子模型能够作为归档、检查、验收的依据，逐步淘汰纸质文件，坚持先破后立、稳中求进，逐步将工程资料集成在BIM模型中，避免做两套资料，费时费力，造成参建方由于工作量过大，精力难以兼顾，资料与现场脱节，流于形式。

5.3 完善相关规范标准

事必有法，然后可成。目前我国已制定多种BIM相关技术标准，但协调性不强、相互脱节，尤其要加强与造价标准的衔接。

5.4 研发国产BIM软件

BIM技术是建筑产业信息化升级的关键，能否更上建筑业的变更和发展，关键要对BIM软件进行自主研发，掌握核心技术，避免让外国卡脖子。

5.5 BIM从业人员应多熟悉现场

将BIM这一先进手段应用于施工现场技术和管理的方方面面，多总结BIM优化工程的实际例子，最好能够量化说明：比如缩短了多少工期、节省了多少造价等，给项目决策者以直观而深刻的认识，做好宣传推广工作。

6结语

建筑业是一个古老而传统的行业，如今也面临转型的问题，BIM技术是建筑业转变发展方式的一项关键之举，作为建筑业从业者，应认清行业大势，积极转变思想、认清定位[6]，结合自身工作实际，主动应用、顺势而为，积极推动BIM技术在建设项目上落地开花结果。

参考文献

[1]姚宝.BIM技术在公共建筑施工全过程中的落地应用——以渭南市某公建项目为例[J].广东土木与建筑:2022,29(7):11-13.

[2]吕欣豪，游天亮，蒋阳阳．BIM技术在大型医疗建筑施工中的应用[J]．施工技术，2020，49(6)：41-43+87．

[3]李琳.BIM技术在成本控制管理施工阶段的运用[J].佛山陶瓷:2023,1:68-70.

[4]韩伟伟，张坤荣，孙珂．基于BIM技术的施工现场质量安全管理探究及应用[J]．城市住宅，2020，27(12)：115—118．

[5]曹坤.BIM 技术在建筑施工安全管理中应用的思考[J].冶金丛刊,2017(1):2.

[6]杨震卿.施工企业BIM落地的现状及思考[J].施工企业管理:2018,38(5):121-126.