BIM技术引领施工单位降本增效的应用探索

刘通

摘 要：为加快BIM在建筑行业中的发展，国家陆陆续续出台了很多关于BIM的政策，2019年国家就已经连续出台了多个BIM相关的扶持政策，施工企业要走出一条管理模式合理、产业不断升级的发展之路，需要结合实际项目，加强BIM技术在项目中的应用和推广。企业要结合自身条件和需求，遵循规范、合理的实施方法和步骤，做好BIM技术的项目实施工作，通过积极项目实践，不断积累经验，实现降本增效，低碳施工，数据共享，协调管理， 可视化及虚拟 ，碰撞检查。施工模拟，数据共享，协调管理，充分发挥BIM技术在项目管理中的价值达到降本增效的目的。

关键词：BIM技术  建筑信息模型  智能建造  降本增效  低碳施工 

       如今BIM 理念正逐步为我国建筑行业知晓。国内先进的建筑设计机构和地产公司纷纷成立 BIM 技术小组，如清华大学建筑设计研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑科学研究院、上海现代设计集团等。北京、上海、广州等地的专业 BIM 咨询公司在建筑项目生命周期的各个阶段（策划、设计、招投标、施工、运营维护和改造升级等）都开始了 BIM 技术的应用。目前国内流行的建筑行业BIM软件如Revit，Archicad，Tekla等BIM软件均是以搭积木的方式进行建模，是以族或者是元件为基础。本文试从BIM技术如何让施工单位降本增效进行分析探索。

1、绿色低碳，智能建造

1.1、BIM技术在施工阶段：设计效果可视化，模型效果检验，四维效果的模拟和施工的监控。利用专业软件为工程建立了三维信息模型后，我们会得到项目建成后的效果作为虚拟的建筑，因此BIM为我们展现了二维图纸所不能给予的视觉效果和认知角度，同时它为有效控制施工安排，减少返工，控制成本，创造绿色环保以及低碳施工等智能建造方面提供了有力的支持。 

1.2、以往做设计尽管考虑得比较周到，但是还有一些地方有遗漏。不同专业、不同系统之间的错漏缺将严重影响到施工设计和成本。CAD二维图纸往往不能全面反映个体、各专业、各系统之间碰撞的可能；由于CAD图纸不可预见性，也将使设计人员疏漏掉一些管线碰撞的问题，因此基于BIM模型，进行各种碰撞检查，标识碰撞点并提供相关报告和可执行的修改建议 ，施工过程中招致设计变更最常见的原因是各种碰撞，即设计专业间的不协调而产生的管线综合等问题。基于BIM模型和技术进行管线的碰撞检测，将碰撞点尽早地反馈给设计人员，在第一时间避免由于施工过程中频繁协调和无谓返工带来的成本增加和工期延误，提高施工效率的同时保证施工质量。 

1.3、在施工过程中，还可将BIM与数码视频影像设备相结合，实现数字化的监控模式，更有效地管理施工现场，监控施工质量，这种模式使现场管理人员不用花费大量的时间进行现场的巡视监控，而是腾出更多的精力用于对现场实际情况的提前预控和对重要部位、关键产品的严格把关等准备工作。这不仅提高了工作效率，减少了管理人员数量，还可以帮助管理人员尽早发现并防止质量问题的发生。

2、数据共享，协调管理 

2.1、BIM技术的运用可以提高施工预算的准确性，对预制加工提供支持，有效地提高设备参数的准确性和施工协调管理水平。充分利用BIM的共享平台，可以真正实现信息互动和高效管理。

2.2、 由于BIM是经过可视化设计的环境反复验证和修改的成果，所以由此导出的材料设备数据有很高的可信度，应用BIM模型导出的数据可以直接应用到工程预算中，为造价控制、施工决算提供有力的依据，规避造价控制风险。

2.3、由于BIM模型的技术支持施工单位会将大量的构件，如门窗、钢结构、机电管道等进行工厂化预制后再到现场进行安装，运用BIM导出的数据可以极大程度地减少预制架构的现场测绘工作量，同时有效提高了构件预制加工的准确性和速度，使原本粗放性、分散性的施工模式变为集成化、模块化的现场施工模式，从而很好地解决了现场加工场地狭小、垂直运输困难、加工质量难以控制等等问题，为提高工作效率、降低工作成本起到了关键作用。

3、多专业协调好，减少返工率

3.1、BIM可以有效地提高设备参数复核的准确性。在机电安装过程中，由于管线综合平衡设计，以及精装修时会将部分管线的行进路线进行调整，由此增加或减少了部分管线的弯头数量，这就会对原有的系统复核产生影响。通过BIM模型的准确信息，对系统进行复核计算，就可以得到更为精确的系统数据，从而为设备参数的选型提供有力的依据。 

3.2、BIM使施工协调管理更为便捷。信息数据共享、四维施工模拟、施工远程的监控，BIM在项目各参与者之间建立了信息交流平台，尤其像上海中心这样一个结构复杂、系统庞大，功能众多的建筑项目，各施工单位之间的协调管理显得尤为重要。有了BIM这样一个信息交流的平台，可以使业主、设计院、顾问公司、施工总承包、专业分包、材料供应商等众多单位在同一个平台上实现数据共享，使沟通更为便捷、协作更为紧密、管理更为有效。

3.3、各专业分包之间的组织协调是建筑工程施工顺利实施的关键，是提高施工进度的保障，其重要性毋庸置疑。目前，暖通、给排水、消防、强弱电等各专业由于受施工现场、专业协调、技术差异等因素的影响，缺乏协调配合，不可避免地存在很多局部的、隐性的、难以预见的问题，容易造成各专业在建筑某些平面、立面位置上产生交叉、重叠，无法按施工图作业。通过BIM技术的可视化、参数化、智能化特性，进行多专业碰撞检查、净高控制检查和精确预留预埋，或者利用基于BIM技术的4D施工管理，对施工过程进行预模拟，根据问题进行各专业的事先协调等措施，可以减少因技术错误和沟通错误带来的协调问题，大大减少返工，节约施工成本。  

  4、现场布置，工作面管理优化   

 4.1、 随着建筑业的发展，对项目的组织协调要求越来越高，项目周边环境的复杂往往会带来场地狭小、基坑深度大、周边建筑物距离近、绿色施工和安全文明施工要求高等问题，给项目现场合理布置带来困难。BIM技术的出现给平面布置工作提供了一个很好的方式，通过应用工程现场设备设施族资源，在创建好工程场地模型与建筑模型后，将工程周边及现场的实际环境以数据信息的方式挂接到模型中，建立三维的现场场地平面布置，并通过参照工程进度计划，可以形象直观地模拟各个阶段的现场情况，灵活地进行现场平面布置，实现现场平面布置合理、高效。  

 4.2、进度优化比选  

  建筑工程项目进度管理在项目管理中占有重要地位，而进度优化是进度控制的关键。基于BIM技术可实现进度计划与工程构件的动态链接，可通过甘特图、网络图及三维动画等多种形式直观表达进度计划和施工过程。基于BIM技术对施工进度可实现精确计划、跟踪和控制，动态地分配各种施工资源和场地，实时跟踪工程项目的实际进度，并通过计划进度与实际进度进行比较，及时分析偏差对工期的影响程度以及产生的原因，采取有效措施，实现对项目进度的控制，保证项目能按时竣工。进度模拟即所谓BIM在施工中的4D应用。把BIM模型与进度计划集成，可以按月、按周、按天进行形象模拟施工进程，可以看作是甘特图的三维提升版；把BIM模型和施工方案集成，可以在虚拟环境中对项目的重点或难点进行可建性模拟,其应用点很多，譬如对环境、场地、工序、安装、安全模拟等，进而优化施工方案，做到进度优选。  

  4.3、在施工现场，不同专业在同一区域、同一楼层交叉施工的情况难以避免，对于一些超高层建筑项目，分包单位众多、专业间频繁交叉工作多，不同专业、资源、分包之间的协同和合理工作搭接显得尤为重要。基于BIM技术以工作面为关联对象，自动统计任意时间点各专业在同一工作面的所有施工作业，并依据逻辑规则或时间先后，规范项目每天各专业各部门的工作内容，工作出现超期可及时预警。BIM技术可提高施工组织协调的有效性，BIM模型是具有参数化的模型，可以集成工程资源、进度、成本等信息，在进行施工过程的模拟中，实现合理的施工流水划分，并基于模型完成施工的分包管理，为各专业施工方建立良好的工作面协调管理而提供支持和依据。

5、现场质量,安全文明管理  

5.1、 在施工过程中，现场出现的错误不可避免，如果能够将错误尽早发现并整改，对减少返工、降低成本具有非常大的意义和价值。在现场将BIM模型与施工作业结果进行比对验证，可以有效地、及时地避免错误的发生。传统的现场质量检查，质量人员一般采用目测、实测等方法进行，针对那些需要与设计数据校核的内容，经常要去查找相关的图纸或文档资料等，为现场工作带来很多的不便。同时，质量检查记录一般是以表格或文字的方式存在，也为后续的审核、归档、查找等管理过程带来很大的不便。BIM技术的出现丰富了项目质量检查和管理方式，将质量信息挂接到BIM模型上，通过模型浏览，让质量问题能在各个层面上实现高效流转。这种方式相比传统的文档记录，可以摆脱文字的抽象，促进质量问题协调工作的开展。同时，将BIM技术与现代化新技术相结合，可以进一步优化质量检查和控制手段。

5.2、传统的安全管理、危险源的判断和防护设施的布置都需要依靠管理人员的经验来进行，而BIM技术在安全管理方面可以发挥其独特的作用，从场容场貌、安全防护、安全措施、外脚手架、机械设备等方面建立文明管理方案指导安全文明施工。 在项目中利用BIM建立三维模型让各分包管理人员提前对施工面的危险源进行判断，在危险源附近快速地进行防护设施模型的布置，比较直观地将安全死角进行提前排查。将防护设施模型的布置给项目管理人员进行模型和仿真模拟交底，确保现场按照布置模型执行。      

5.3、利用 BIM 及相应灾害分析模拟软件，提前对灾害发生过程进行模拟，分析灾害发生的原因，制定相应措施避免灾害的再次发生，并编制人员疏散、救援的灾害应急预案。基于BIM技术将智能芯片植入项目现场劳务人员安全帽中，对其进出场控制、工作面布置等方面进行动态查询和调整，有利于安全文明管理。总之，安全文明施工是项目管理中的重中之重，结合BIM技术可发挥其更大的作用。  

6、结论 

随着2019年教育部办公厅 国家发展改革委办公厅 财政部办公厅关于推进1+X证书制度试点工作的指导意见将BIM技术纳入其中，智慧城市与数字化城市的精细化建设。随着国家相继出台《建筑信息模型应用统一标准》GB/T51212-2016，《建筑信息模型分类和编码标准》GB/T51269-2017的相继推出，我国正逐步加快推进BIM发展进程，作为施工企业应紧跟时代发展，学习运用参与到BIM中来，为企业降本增效，可持续发展打下坚实基础，为低碳节能，智能建造做出贡献！

感谢热心友人对本文编写过程中提出的相关建议及帮助！因理论知识和实践经验有限，论文中仍存不足，恳请指教！

参考文献：

[1]李宏远. 基于BIM技术的建筑工程安全管理研究[J]. 价值工程,2018,37(11):1-4. [2]万小华. BIM技术在工程造价管理中的应用研究[J]. 价值工程,2018,37(01):175-176.

[3]张梦琪,李晓虹,熊伟. BIM技术的发展现状与前景展望[J]. 价值工程,2018,37(06):212-213.

[4]宋文博. BIM技术在建设施工项目中的应用研究[D].吉林建筑大学,2018.