浅析BIM 技术在土木工程施工领域的应用

浅析BIM 技术在土木工程施工领域的应用

贾育源

广东建邦兴业集团有限公司 510000

摘要：近年来，随着我国科学技术以及信息技术的快速发展，二维建筑对于人们的需求已经不能满足。因此，现今基于三维技术的建筑信息模型应运而生，即

BIM 技术。可以说，现今我国建筑行业已经迎来了一个新的发展时期，即BIM 发展时期。本文从现今施工领域内的BIM 应用现状出发，对BIM 的应用价值以

及具体的实施思路做了详细的探讨。

关键词：施工领域、BIM、应用价值、实施思路

BIM 技术主要指的是建筑中使用技术以及其他相关核心业务的信息化

发展，是在项目施工过程中，利用数字化模型对建筑进行设计、施工以及

运营的全过程。其基本内涵主要体现在建筑使用技术、建筑建设过程以及

具体价值等多个方面。并且，在现今社会发展的大环境下，BIM 已经成为

现今行业发展的主要趋势。

一、BIM 的主要分类

BIM 应用于支撑施工投标中主要有以下内容，即对工程进行3D 施工

展示、进行4D 的工程方案演示以及对工程的施工进行虚拟建造等。BIM

应用于建筑施工初级应用中主要有：对建筑的设计进行审查，并对设计方

案进行深化设计；对施工建筑进行4D 虚拟建造，并进行工程相关的可建性

模拟；利用BIM 对建筑建造进行可视化模拟，并在此基础上进行相关的技

术讨论以及协同工作；利用BIM 对建筑施工的工程方案进行演示以及优化；

对建筑工程的工程量进行科学计算；对施工现场的相关工艺冲突进行消除；

对实际施工的场地进行布置，并进行相关的管理工作。[1]BIM 技术应用于

建筑施工中高级应用主要有：对建筑工程进行4D 管理以及相关监控；对建

筑工程的施工方案进行实际验证以及进一步的优化；对建筑工程施工过程

中的资源进行管理，并对资源进行相关的协调工作；对施工中的成本进行

预算，并在施工结束后对成本进行核算；对建筑施工进行安全以及质量管

理；建筑施工使用绿色施工方法等等。

二、BIM 的实际意义

建筑施工的企业可以在标书中使用BIM，对建筑方案进行展示，并对

施工的实际情况进行3D 展示。在前期以及后期的演示中，可以利用BIM

进行4D 虚拟建造以及施工方案的演示。这样一来，业主可以直观看到建筑

工程的实际施工情况，从而提高了建筑业主的接受度，促进建筑工程更好

地开展。一般来看，BIM 的实际意义分为两个阶段，即长期的使用价值以

及近期的使用价值。

（一） 近期使用价值

首先，可以对施工时个人的施工质量以及工作效率进行提升。在3D

模拟建造、4D 虚拟演示以及施工工艺的优化过程中，利用BIM 可以有效

消除现场施工工艺造成的冲突，并对施工中的工程量进行自动结算，从而

使得个人的施工效率可以有效提高。[2]其次，对部门的工作效率可以进行

有效的提升。当BIM 用于方案的深化设计、布置施工场地、布置施工场地

以及对施工进行平面管理时，可有效提高部门的工作质量以及工作效率。

最后，对项目之间的工作进行协同。BIM 具有可视化等特点，利用这一特

点，可以对施工过程实现优化管理。并且还可以实现基于BIM 的可视化会

议、方案比对以及技术讨论等工作，进而实现项目之间的协同工作。

（二） 长期的应用价值

就目前来看，虽然现今关于BIM 的研究已经日趋深入，建筑工程施工

建造中，对于该技术的利用也越来越广泛。但是，BIM 的长期应用价值还

没有被挖掘出来。随着更多的BIM 应用软件的设计开发，使得更多的施工

单位以及机构开始使用BIM。BIM 技术未来将对整个建筑行业的工作形式

以及价值链进行改变。[3]具体的改变主要有以下几个方面：首先，实现建

筑施工的可控性。随着建筑行业开始广泛使用BIM,施工以及建筑设计过程

中的工作以及相关的工艺都被量化以及信息化。这样一来，建筑行业的建

造有很大可能会实现精准建造。另外，在设计方案检查、监控建筑施工进

度、组织施工工艺以及优化设计方案等方面，都将变得更加规范和容易。

还将更加容易实现项目的施工工期以及施工质量等。其次，建筑施工管理

发生改变。随着建筑领域应用BIM 的深入，建筑行业将开始信息化发展的

阶段。BIM 应用于建筑领域，将会使得工程施工单位更加精准地获取来自

施工现场的相关信息数据，如进度、成本、资源以及质量等。[4]并对这些

信息进行整合，从而实现高效决策。还可利用建筑工程中的信息平台，对

信息管理活动以及建筑中参与主体实现协调工作。最后，将会对建筑行业

的价值链进行重新分配。BIM 在建筑行业中的广泛运用，势必会带来建筑

中所用到的各项工序发生变化。这种变化也会带来设计各阶段的费用大大

降低。同时也使得建筑中所用到的各项工序更加透明以及规范。这种情况

下，将会使得建筑行业中存在的灰色收益逐渐消失，而逐渐形成规范透明

的市场竞争格局以及成本收益格局。相关的建设施工单位也将在更加公平

以及有序的环境下，开展各项施工活动。

三、BIM 的实施思路

（一） 近期的BIM 应用

某项目工程总建筑面积为5613m2 ，为提升项目质量，降低风险，控

制成本，节约工期，引入了BIM 技术。

（1）碰撞检测。在设计前期，由于设计师之间通常沟通不到位，然而

专业之间出现问题碰撞，比如暖通方面管道布置中，因为施工图纸是设计

师各自制作，在施工过程中，存在布置管线于处有结构设计的梁等构件相

互影响的情况，这种情况在施工经常遇到碰撞的问题，BIM 技术很好地协

调及帮助处理这种问题的发生。

（2）绿色分析。在日照安装分析中。我们可以利用项目中的BIM 模

型，通过软件给项目定位，然后利用服务器分析本区的日照信息，然而根

据任意季节和任意时间段信息进行对项目的日照情况系统分析，利用信息

结果设计合理的方案，这样可以对建筑的方位坐向进行调节，同时为室内

的灯光设计提供一定的依据；最终，为后期工程装修阶段的方案提供有利

的基础。

（3）施工模拟。我们利用BIM 模型进行了四维模拟实际施工，便于

在前期阶段设计时候发现后期真正施工阶段会出现的各种问题，可以提前

了解及及时处理，能为后面项目施工提供很多的铺垫；同时，后期施工时

能作为施工的实际指导，也能作为可行性指导，以提供合理的施工方案及

人员，材料使用的合理配置，从而最大范围内实现资源合理运用利于我们

在现场施工前对施工方法进行及时地调整。

当建筑工程中对BIM 的应用达到一定程度的时候，就可以对BIM 进

行进一步的总结分析，从而实现BIM 的点面结合，进而实现BIM 的更大

价值。目前，BIM 在施工阶段主要的工作是对BIM 的培训学习、对BIM

初级应用的推进以及对高级应用的尝试研究。现今，部分的施工单位建立

了相关的BIM 团队，对建筑工程中的相关工作做了BIM 尝试，目前主要

是基于BIM 软件的应用，即对工程施工的深化设计以及可视化管理等方面。

并在此基础上，对工程的应用数量进行进一步的扩大。这种类型的应用已

经出现成效，并在研究不断深入的基础上，对工程的应用数量进行进一步

的扩大。

（二） 长期的BIM 应用

为了使得建筑施工过程中，对于建筑工程的管理更加方便，就需要组

成相关的BIM 团队，与相关的高校以及软件开发企业进行相关的合作，对

BIM 技术进行进一步的开发利用，并分析该技术的应用前景。在建筑领域

内达到一定的应用效果之后，就需要对BIM 的应用经验以及相关的知识产

权进行积累，进而实现对BIM 的更好利用。也就是说，在BIM 应用的过

程中，应该实现BIM 从点到面的发展，先在个人或是部门进行积极应用，

再对其实践部门进行相关的探索应用，最后实现成熟的BIM 应用系统。一

般来说，建筑行业中BIM 的应用应该遵循这样的发展方式，即诺兰模型。

[7]在诺兰模型下，信息化的全部过程被分为几个阶段，具体有：初装、蔓

延、控制、集成、数据管理以及成熟等六个阶段。根据相关的实验说明，

近两年来，需要在建筑工程中做好前两个阶段。也就是说，建筑施工企业

或是相关的项目施工单位需要做好BIM 培训以及相关的人才培养。并对建

筑行业中使用的相关设备进行配备，使得建筑建造过程中，成本更低。对

BIM 的中后期应用，则是在具备一定研究成果以及应用经验基础上，对BIM

进行集成管理。

结语：

综上所述，建筑工程中应用BIM 还属于初级阶段，对于BIM 的应用

还不成熟。但需要注意的是，BIM 是提高建筑单位管理水平以及提高企业