摘要：BIM技术具有可视性、模拟性、优化性、协调性等特点，能够以三维可视化的形式表现出建筑物的形状并模拟工程建设的施工方案，可以为工程提供信息化支撑平台，从而优化建筑施工管理，减少因施工错误所造成的返工，节约工期和施工成本，为建筑工程的各个参与方带来良好的效益。介绍了BIM技术近年来在国内外土木工程施工领域的发展和应用，总结了三维几何建模、虚拟施工、施工控制、造价管理、信息化平台等方面的BIM技术研究和应用。提出了BIM技术今后可能的研究方向，为研究工作提供了参考，也给出了在建筑施工领域运用BIM技术的相关建议。
关键词：BIM；施工阶段；虚拟施工；造价管理；信息化平台
前 言
BIM是应用于建筑行业的重要的数据化工具。关于BIM的概念，美国BIM标准的定义为：BIM是一个设施（建设项目）物理和功能特性的数字表达，是一个共享的知识资源，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据，能在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。BIM的理念最早是在20世纪70年代由ChuckEastman提出，他关于“BuildingDescriptionSystem”的构想，为“BuildingInformationModeling”打下了基础。2002年，Autodesk公司提出了BIM这一名词，并解释了其概念。真正使得BIM一词得到推广和应用的是杰里•莱瑟林（JerryLaiserin），他在文章中将BIM技术和CAD技术进行了对比，并向建筑行业推广了BIM这个术语。
1 BIM技术及其应用的研究现状
在BIM技术发展的初级阶段，工作大多集中于怎样进行BIM技术框架的构建以及BIM技术应用平台的搭设之上。Porwal对BIM技术在项目的计划、模型设计、早期协作以及施工等各个阶段的工作要点进行了清楚的分析。如今，BIM技术已经同遥感与信息等技术产生了融合，数据结构能够直接在施工方的BIM软件以及甲方的信息系统中进行信息数据交换的观点，并认为这有利于信息传输效率的提高。我国国内的BIM技术较之国外而言起步相对较晚，但发展速度很快。对BIM技术的主要特征进行了概括，包括项目可视化、模拟化与执行性、协调性与优化性等，并对BIM技术在施工与管理环节的主要应用展开了较为细致的分析。BIM技术的主要应用价值进行分析，并指明了现阶段BIM技术在我国施工领域的应用过程中所存在的各项待解决问题。除了上述理论研究之外，BIM技术还得到了我国部分大型建筑工程（“水立方”、世博会德国馆、上海中心大厦等）的应用，对多项建筑工程的施工难题予以解决。
2 BIM技术在施工管理中的应用
2.1 施工控制
BIM技术不仅可以基本实现对整个建筑工程的施工控制，而且能够在某一个分部分项工程的施工阶段、某个施工节点来精确模拟现场的施工情况，从而实现局部的施工控制。借助BIM技术对建筑工程进行施工控制，需要详细建立模型的几何参数和时间参数。通过在施工现场运用遥感技术，结合4DBIM技术和3D数据来实现一种准确的全自动的施工进度测量技术。其技术步骤主要包括用计划模型校准已建的建筑部分的数据、将3D数据与BIM模型匹配、完成对已建部分的修正，基本实现了对建筑施工的控制过程。基于BIM技术建造了名为4D-GCPSU的应用系统，来实现对施工过程的进度规划、资源消耗分析、费用分析、4D现场碰撞分析，从而实现对现场的施工控制，并以国家大剧院作为4D进度模拟、动态安全性分析的案例。BIM技术在分部分项工程的施工阶段可以实现对局部结构的施工工艺进行模拟，解决局部施工的施工难点。郑建文就上海某工程为背景，针对工程中复杂梁柱节点的处理问题，在深化设计阶段引进了BIM技术，建立梁柱节点模型，对节点的钢柱和钢筋进行三维碰撞分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体的实现方法为：根据结构施工图用CAD画出节点的二维剖面图来表示出节点梁的上下皮钢筋，用BIM技术表示出梁柱节点的钢筋和型钢的空间关系。
2.2 造价管理
在理论方面，以BIM技术在造价估算的应用为主要研究内容，叙述了研究的背景，说明了BIM技术在造价估算上应用的难点，制定了基于BIM技术进行造价估算的操作概念以及传统的和基于5DBIM技术成本估价的工作流程图，提出了在工程中不同阶段的成本估算流程，推荐了一种采用新技术的进行成本估算的工作流程方法。文章指出了BIM技术对造价成本计算过程所带来的便利，并详细说明了基于BIM技术的造价成本核算的3种方法：①利用API接口实现BIM软件与成本预算软件连接；②利用开放式数据库连接（ODBC）直接访问BIM模型的数据库；③在BIM软件提取工程量信息并以Excel文件导出。同时，文章指出可以先尝试对某一个具体的专业的（如建筑专业）模型进行应用，后期可对有关建筑、结构、水电暖通的综合模型进行成本核算。关于BIM技术在造价管理的应用探索方面，全寿命周期造价管理的思想、理论，分析了全寿命周期造价管理信息系统可以实现的功能；指出了系统的核心是BIM技术，详细说明了系统的工作原理、组织架构和系统各个组成模块及其功能；说明了在施工阶段系统的运作，并可以完成自动统计变更工程量、控制施工阶段的风险损失、随工程实时更新BIM模型及系统数据，方便竣工结算。基于BIM技术的全过程造价管理进行了研究，说明了在施工过程中BIM技术的应用为工程量计算、施工组织优化、工程变更、索赔处理、工程进度款结算、编制资金使用计划和偏差分析，并以鲁班PDS系统进行案例应用，进行了统计工程量、派工计划、工程变更处理、钢筋工程量的确认、三算对比（虚拟合同价、实际支付价、实时结算价），得出了基于BIM技术能对造价控制带来效益的结论。在造价管理方面，一些工程造价软件已较为成熟，易于使用，成本也较低。因此BIM技术在造价上的应用有待于将理论与工程应用相结合，做进一步的深入研究。
2.3 信息化平台
BIM技术作为一种建筑信息处理技术，在建筑工程信息化方面发挥了重要的作用，推动了土木工程传统工作模式的改变。在BIM技术构建信息化平台的理论研究上，简要说明了由IDM和MVD转变成IFC的3个主要过程。BIM技术在土木工程施工领域的应用进展163在预制施工的过程中BIM数据的流动过程，认为在预制施工过程中应用BIM标准将会提高各个过程参与方的数据交换可靠性、提高信息处理的质量、指导决策的制定。在传统的工程项目管理中信息传递纷乱复杂，以业主代表为核心项目协同管理模式虽有所改善复杂的信息传递，但依然存在着信息壁垒，项目的各个阶段都存在着信息丢失，而BIM技术的引入则有效地提高了信息传递效率。文章也进行了工程项目的设计阶段、投标阶段、施工阶段3个阶段的传统项目管理流程和基于BIM技术的项目管理流程的对比。
结 语
BIM技术能以三维的形式展现建筑物，模拟建筑物的施工过程，帮助工程技术人员熟悉施工内容，加强施工控制，进行碰撞检查等，能够在正式施工之前就发现建筑设计的不合理之处和施工方案的不当之处，及时进行修正，从而减少设计变更，节约工期和施工费用。在信息技术平台的支持下，建设各方可进行信息的时时共享和交换，使工作效率大大提高。在技术日益发展的现阶段，施工企业需要立足于企业自身长远发展，借助BIM技术支持提高整体的建设水平和管理水平。一方面，施工单位可以在甲方要求或工程项目探索的情况下尝试应用BIM技术，提高企业的BIM应用水平；另一方面，施工单位可结合工程项目的特点，对常规方法难以完成的施工节点部分，进行BIM技术的创新尝试，积累研究和使用经验。BIM技术在施工阶段的深入应用，将有利于促进工程建设质量和经济效益的进一步提升。
参考文献：
［1］王爱娟．基于BIM的建设项目进度风险分析模型研究［D］．哈尔滨工业大学，2015．
［2］杰里•莱瑟林，王新．BIM的历史［J］．建筑创作，2015（6）：146-151．
［3］杰里•莱瑟林，王新．比较苹果与橙子［J］．建筑创作，2014（4）：136-139．
论文作者:周佳男
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/21
标签：技术论文; 阶段论文; 节点论文; 模型论文; 造价论文; 工程论文; 梁柱论文; 《基层建设》2018年第1期论文;