1、摘 要本文以BIM（建筑信息模型Building Information Modeling）技術為研究對象，以BIM技術的發(fā)展給施工技術的發(fā)展為核心，重點闡述了BIM技術將給施工帶來的重要影響。文章首先從BIM技術的概念和主要容入手，深入分析了BIM技術在整個建筑生命期中，對于質量、進度、成本、安全的控制與促進作用。簡述了BIM模型信息的完備性、關聯性、一致性等特征，以與解決建筑領域信息化的瓶頸問題。論述了BIM施工階段的應用，從施工的成本、質量、進度、安全、信息管理等方面闡述BIM的應用價值。作為技術負責人，重點介紹了BIM技術在施工技術管理中的應用。從可視化圖紙會審、施工組織設計、技術交底

2、、模擬施工等方面詳細說明BIM的優(yōu)勢，并對其技術發(fā)展做了一定的前瞻展望。同時結合筆者自身職業(yè)成長過程，闡述了對BIM技術的理解。并結合項目實踐，簡述了對BIM技術的初級應用。隨后對當前BIM技術應用的困難做了簡單分析。文章最后得出結論，BIM發(fā)展勢不可擋。必然帶來建筑技術的革命。施工單位不能坐等該技術的到來，相關技術人員必須主動學習，做好充分準備，這樣才不至于在BIM技術全面鋪開時，被市場淘汰。關鍵詞：建設工程，施工企業(yè)，BIM技術，技術負責人目錄摘要I緒論1一、BIM技術概述21、概念22、特征3（1）完備性：3（2）關聯性：3（3）一致性：33、價值3（1）解決當前建筑領域信息化的瓶頸問題

3、3（2）設計階段的價值4（3）施工階段的價值4二、施工過程中的BIM應用51、BIM技術的具體應用5（1）直觀的視覺效果，充分展示企業(yè)實力。5（2）提升算量效率，提高工程量計算精度。5（3）精確計劃，實時控制6（4）實時對比，動態(tài)管控6（5）實現虛擬施工，便于多方協同6（6）解決傳統碰撞檢查難題，減少返工7（7）實體建筑過程中的技術應用72、BIM應用的初級體驗9（1）圖形算量：9（2）碰撞檢驗：9（3）推行project、精細化管理：10（4）直觀動態(tài)施工組織設計，展示實力：10（5）體驗總結10三、BIM發(fā)展障礙111、機制不協調112、任務風險113、使用要求高，培訓難度大124、BIM

4、技術支持不到位125、軟件體系不健全12結論1313 / 16緒 論在建筑工程領域，如果將CAD 技術的應用視為建筑工程設計的第一次變革，建筑信息模型（BIM，Building Information Molding ）的出現將引發(fā)整個領域的第二次革命。BIM是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型。BIM的核心是虛擬設計、虛擬建造。以參建各方數據為基礎，實現可視化設計和施工。將數據與圖形結合，提高建筑數據的可讀性。BIM 研究的目的是實現全過程的工程信息管理乃至建筑生命期管理。目前美國等發(fā)達國家已經利用BIM進行可視化設計。在我國，BIM技術還是一個新生事物，沒有

5、得到實際應用，但是可以肯定的是，BIM技術對施工企業(yè)的管理而言將是一個劃時代的變革，它徹底改變了施工企業(yè)生產和管理的理念和方式。住建部發(fā)布的20112015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要中，明確指出：在施工階段開展BIM技術的研究與應用，推進BIM技術從設計階段向施工階段的應用延伸，降低信息傳遞過程中的衰減；研究基于BIM技術的4D項目管理信息系統在大型復雜工程施工過程中的應用，實現對建筑工程有效的可視化管理等。可以說綱要的頒布拉開了BIM技術在我國施工企業(yè)全面推進的序幕。BIM 已成為當前建設領域信息技術的研究和應用熱點。從BIM的特點看，它作為建筑生命期管理手段，應該歸屬于業(yè)主方管理疇。所以個別施工

6、企業(yè)認為BIM是政府、業(yè)主方、設計方、軟件公司的事情，與施工企業(yè)關系不大。其實不然，施工建設作為建筑生命期的重要組成部分，是整個BIM體系中一個不可或缺的重要環(huán)節(jié)。如果施工管理不納入BIM體系，整個體系將因出現斷層而無法運行。這是參建各方所不能允許的。如果業(yè)主方啟動了BIM管理體系，而施工單位不能響應，施工單位將被淘汰出局。因此，施工單位必須盡快掌握BIM技術，以適應不同業(yè)主的需求。這樣才能在激烈的市場競爭中占領一席之地。BIM在施工過程中的應用涵蓋了成本、進度、質量、安全等全方位管理。有些人根據這一特點，錯誤的認為，掌握BIM技術是項目經理的職責，與技術負責人相關度不大。BIM技術的確應該是

7、項目經理的主要職責，而且項目部的所有成員都應掌握這一現代技術。但是，到具體實施過程中，對BIM技術的組織實施很自然會落到技術負責人身上。從目前國項目部組成人員分析，也只有技術負責人能擔當這一職責。例如：施工進度網絡計劃圖，是控制施工進度的重要手段，應該是項目經理和生產負責人的主要職責。但是，組織編寫和計算、繪制網絡圖的工作都落在技術負責人身上。所以，作為施工單位的各級技術負責人，都是貫徹BIM技術先鋒。目前，全國各地對于BIM技術培訓的主要對象，也是企業(yè)的各級技術負責人。一、 BIM技術概述1、 概念BIM的全拼是Building Information Modeling，即:建筑信息模型。B

8、IM 是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，BIM 是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。一個完善的信息模型，能夠連接建筑項目生命期不同階段的數據、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設項目各參與方普遍使用。BIM可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率和大量減少風險。2、 特征（1） 完備性：BIM不是單純的可視化演示，還包括完整的工程信息描述，如：對象名稱、結構類型、建筑材料、工程性能等設計信息；施工工序、進度、成本、質量以與人力、機械、材料資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護信息；對象之間的工程邏輯關系等。（2） 關聯性：信息中包含

9、了參建各方的數據，而且這些數據是可識別且相互關聯的，系統能夠對各相關數據進行統計和分析，并生成相應的圖形和文檔。如果某個數據發(fā)生變化，各相關數據隨之更新。（3） 一致性：在建筑生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無需重復輸入，避免了各階段信息不一致所導致的誤差，并能夠簡單地進行修改和擴展而無需重新創(chuàng)建。3、 價值（1） 解決當前建筑領域信息化的瓶頸問題工程項目各參與方使用統一標準的數據，確保信息的準確性和一致性。實現項目各參與方之間的信息交流和共享。從根本上解決項目各參與方基于紙介質方式進行信息交流形成的“信息斷層”和應用系統之間“信息孤島”問題。（2） 設計階段的價值實現不同專業(yè)設計之

10、間的信息共享。各專業(yè)的設計參數和相關信息，基于同一平臺獲取，避免了重復錄入數據與數據冗余、歧義和錯誤。實現各專業(yè)之間的協同設計。所有專業(yè)的修改均能實時更新到共享平臺。實現虛擬設計和智能設計。實現設計碰撞檢測、能耗分析、成本預測等。（3） 施工階段的價值A. 把項目主要參與方在設計階段就集合在一起，利用BIM 技術進行虛擬設計、建造、維護與管理。B. 實現可視化的4D 施工管理。將建筑物與施工現場三維模型與施工進度相，并與施工資源和場地布置信息集成一體，建立4D 施工信息模型。實現建設項目施工階段工程進度、人力、材料、設備、成本和場地布置的動態(tài)集成管理與施工過程的可視化模擬。C. 實現項目各參與

11、方協同工作。項目各參與方信息共享，基于網絡實現文檔的提交、審核、審批與利用。項目各參與方通過網絡協同工作，進行工程洽商、協調，實現施工質量、安全、成本和進度的管理和監(jiān)控。D. 實現虛擬施工。在計算機上執(zhí)行建造過程，虛擬模型可在實際建造之前對工程項目的功能與可建造性等潛在問題進行預測，包括施工方法實驗、施工過程模擬與施工方案優(yōu)化等。二、 施工過程中的BIM應用在項目施工階段建立以BIM應用為載體的項目管理信息化，可以提升項目生產效率、提高建筑質量、縮短工期、降低建造成本。具體體現在：1、 BIM技術的具體應用（1） 直觀的視覺效果，充分展示企業(yè)實力。三維渲染動畫，給人以真實感和直接的視覺沖擊。建

12、好的BIM模型可以作為二次渲染開發(fā)的模型基礎，大大提高了三維渲染效果的精度與效率，給業(yè)主更為直觀的宣傳介紹，提升中標幾率。主要應用于施工組織設計與施工方案的展示，在招投標過程中能夠充分展示施工企業(yè)的能力，也能夠將施工組織設計的精髓體現得淋漓盡致。（2） 提升算量效率，提高工程量計算精度。BIM可以準確快速計算工程量，提升施工預算的精度與效率。BIM技術能自動計算工程實物量，這個屬于較傳統的算量軟件的功能。此項功能也是在筆者接觸的施工企業(yè)中，最早利用計算機進行統籌管理的工作。上個世紀90年代中后期，預算軟件進入到施工企業(yè)中，就迅速扎根發(fā)芽，并廣為傳播，成為了項目參與各方對于成本控制的統一標準。隨

13、著圖形化算量功能加入到預算軟件中，也使這一工作具備BIM技術的雛形。（3） 精確計劃，實時控制在BIM技術出現以前，由于大量的數據無法快速統計，極低的計算效率不能滿足施工時限的要求，致使大量的工作憑借經驗來完成。而BIM的出現可以讓管理者快速準確地獲得工程基礎數據，為施工企業(yè)制定精確人、財、物計劃提供有效支撐，為實現限額領料、消耗控制提供技術支撐。（4） 實時對比，動態(tài)管控項目管理的基礎就是工程基礎數據的管理，與時、準確地獲取相關工程數據就是項目管理的核心競爭力。BIM技術可以實現任一時點上工程基礎信息的快速獲取，可以用模型形象地反應出工程實體的實況，精確統計出各步工作的實際數據。通過計劃與實

14、際的對比，可以有效了解項目的盈虧，是否偏離目標等問題，實現對項目成本風險的有效管控。（5） 實現虛擬施工，便于多方協同虛擬模型可將時間與三維可視化功能相關聯，可以進行虛擬施工。隨時隨地直觀快速地將施工計劃與實際進展進行對比，施工方、監(jiān)理方、業(yè)主方都對工程項目的各種問題和情況了如指掌。這樣通過BIM技術結合施工方案、施工模擬和現場視頻監(jiān)測，大大減少建筑質量問題、安全問題，減少返工和整改。虛擬施工還可以實現可視化的設計交底。設計人員可以通過模型實現向施工方的可視化設計交底，能夠讓施工方清楚了解設計意圖，了解設計中的每一個細節(jié)。交底過程中施工方也可以從施工的角度提出意見和建議，并實時更改、優(yōu)化設計方

15、案。還可實現可視化的技術交底，我國工人文化水平不高，大型復雜的工程向工人技術交底時，往往難以讓工人理解技術要求，但通過模型就可以直觀的讓人工人知道自己將要完成的部份是什么樣，有哪些技術要求，直觀而形象。（6） 解決傳統碰撞檢查難題，減少返工施工過程中相關各方有時需要付出巨大的代價來彌補由設備管線碰撞等引起的拆裝、返工和浪費。傳統的二維圖紙設計中，由于采用二維設計圖來進行會審，人為的失誤在所難免，使施工出現返工現象，造成建設投資的極大浪費，并且還會影響施工進度。施工單位在拿到圖紙的第一時間也要組織相關專業(yè)對圖紙再次進行會審，是人力、物力的重復投入，且仍然存在人為失誤的可能性。利用BIM的三維技術

16、在前期可以進行碰撞檢查，優(yōu)化工程設計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。最后施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線方案，進行施工交底、施工模擬，提高施工質量，同時也提高了與業(yè)主溝通的能力。 （7） 實體建筑過程中的技術應用1） 實現鋼結構的預拼裝。傳統的施工方法要在工廠進行預拼裝后再拆開到現場進行拼裝。而采用BIM技術后就可以把現場的已安裝的鋼結構進行精確測量后在計算機中建立與實際情況相符的模型，實現虛擬預拼裝。2） 實現構件工廠化生產可以基于BIM設計模型對構件進行分解，在工廠加工好后運到現場進行組裝，精準度高，失誤率低。3） 整合各方數據，自

17、動分析，為技術人員提供參考。BIM數據庫中的數據具有可計量的特點，大量工程相關的信息可以為工程提供數據后臺的巨大支撐。BIM中的項目基礎數據可以在各管理部門進行協同和共享，工程量信息可以根據時空維度、構件類型等進行匯總、拆分、對比分析等，保證工程基礎數據與時、準確地提供。4） 隨著施工技術的發(fā)展，各種新技術、新材料、新工藝層出不窮，導致各類規(guī)、圖集頻繁更新。作為技術人員要不斷學習，即使暫時用不上的新技術也要作為儲備知識進行學習，牽扯技術人員大量的精力。整合了相關數據的BIM體系，能夠精確指出項目所需的技術資料，便于技術人員有目的的學習，提高了學習效率。5） 實時數據共享平臺，提高了工程數據的透

18、明性，既提升了辦公效率，也避免了后期人為干預造成的弄虛作假現象。如：A. 鋼筋、混凝土試塊等物資試驗數據，由試驗室的試驗設備將試驗數據直接發(fā)送到共享平臺，既節(jié)省了數據傳遞的時間，又讓相關各方同時接收到數據，避免了在數據傳遞過程中人為修改。B. 回彈儀的數據，由現場的網絡直接傳送到數據平臺。在回彈結束后，對數據的處理同時完成，并調用相應的對比數據，完成混凝土評定報告。既節(jié)省了大量的計算、比對工作，也避免了人為計算錯誤和對數據的人為干擾。C. 對于混凝土的溫度檢測，各測溫點的帶傳感器的溫度計，將數據統一上傳到數據中心，由計算機隨時記錄，并計算分析。一旦出現偏差，立即發(fā)出警告，便于技術人員第一時間進

19、行處理。6） BIM管理系統集成了對文檔的搜索、查閱、定位功能，并且所有操作在基于四維BIM可視化模型的界面中，充分提高數據檢索的直觀性，提高工程相關資料的利用率。當施工結束后，自動形成的完整的信息數據庫，為工程運營管理人員提供快速查詢定位。2、 BIM應用的初級體驗筆者在工作實踐中也曾主動嘗試過BIM技術的初級應用。（1） 圖形算量：2005年首次接觸圖形算量軟件，是清華斯維爾的圖形算量。當時正在“xxxx公司辦公樓”項目。由于該項目建筑面積不大。因此，想在該項目中運用圖形算量。主要目的是將圖形算量引入到預算工作中，其次對算量后生成的三維模型，進一步加以利用。同時，也是希望掌握這一先進技術。

20、但是，沒能成功。主要原因是，當時圖形算量軟件進入門檻較高，需要有扎實的計算機圖形技術，和熟練的操作。隨著項目深入開展，沒有時間和精力再對圖形算量進行深入研究。（2） 碰撞檢驗：1996在“xx綜合樓項目”中實習鍛煉。該項目為綜合樓，精裝修。專業(yè)齊全，包含空調工程、幕墻工程、消防工程等。該項目空調為全空氣系統，因此風道體積較大，在施工過程中發(fā)生了頂棚各專業(yè)管道的碰撞：風管與噴淋管道、電纜橋架碰撞；噴淋主管道與結構梁碰撞；為處理這些問題，造成5層吊頂整體下降，所有噴淋主管道位移。造成了工期的延誤和成本的增加。這當時給我的印象十分深刻。2007年主持“xx綠化配套用房工程”時，我曾想先建立三維模型，

21、做碰撞檢驗。當時想法比較簡單，根據設計提供的電子版圖紙，利用3dmax，將平面圖三維化，再利用三維模型人工做碰撞檢驗。但是，剛開始動手就遇到困難。以當時的軟件技術，要想實現這一目標，需要極強的專業(yè)技能。不是短時間的學習就能實現的。（3） 推行project、精細化管理：從2008年的“xx綜合商廈工程”項目開始，我就用微軟的project軟件做進度網絡計劃圖，作為控制進度的手段。隨著軟件運用的深入，我嘗試將這一工具推廣。在2010年的“xx回遷小區(qū)5、6號地塊工程”項目中，我要求各分包單位統一用project軟件上報進度計劃，便于整合后統一管理。但是這項工作也沒能推行開。主要原因是各分包單位技

22、術水平參差不齊，大部分單位根本沒接觸過project軟件。對于進度計劃的編制仍停留在手繪橫道圖階段。（4） 直觀動態(tài)施工組織設計，展示實力：在 “xx回遷小區(qū)5、6號地塊工程”項目的招投標過程中，我曾想利用動態(tài)虛擬施工輔助編制施工組織設計，以能在投標單位中脫穎而出。但當時只是想法，沒能付諸實施。我知道，那需要專業(yè)團隊才能制作，不是短期能夠完成的，不可能在開標前拿出完整的作品。（5） 體驗總結幾次失敗的經歷使我獲益匪淺。雖然從2011年我才正式接觸到BIM的概念，但是在此前我已經有了初步的BIM思路。掌握了BIM概念后，我對之前的失敗做了進一步總結。知道了施工技術負責人應該掌握BIM的哪方面技術，并應掌握到何種程度。BIM是一個多專業(yè)、多方位的系統工程。任何一方不可能精通全面的技術。比如：BIM功能需求應由設計方、施工方、運營方提出，而功能的實現應由專業(yè)研發(fā)機構負責研發(fā)。施工單位只是最終的使用方，不需要對實現過程進行干預。隨著BIM技術的完善，施工方的技術負責人更加側重于技術策劃、技術監(jiān)督等技術管理管理工作，許多技術實施工作可以交由計算機完成。這就會使技術負責人有目的的學習BIM技術，能夠盡快掌握所需的BIM知識。以便在各方協同時，能夠有的放矢的提出建議和意見，使BIM體系發(fā)揮最