文／賈思成 廣東恒溢建筑工程有限公司 廣東東莞 523000

引言：

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)作為一種數(shù)字化的建筑設(shè)計和管理方法，正在迅速改變建筑工程施工的方式和效率。通過集成多領(lǐng)域的建筑信息，BIM技術(shù)提供了全面協(xié)同的工作環(huán)境，從項目的規(guī)劃和設(shè)計到施工和維護(hù)，實現(xiàn)了建筑項目全生命周期的數(shù)字化管理。

1.BIM 技術(shù)簡介

BIM（Building Information Modeling）技術(shù)是一種以數(shù)字化模型為核心的建筑設(shè)計和管理方法，通過集成多領(lǐng)域的建筑信息來實現(xiàn)全生命周期的協(xié)同工作。其基本原理是通過收集、分析和整合建筑項目的各種信息，包括構(gòu)件細(xì)節(jié)、施工過程、材料特性、能源利用等，以創(chuàng)建一個可視化、可編輯和可管理的三維建筑模型。BIM 技術(shù)的特點和優(yōu)勢是多方面的。首先，BIM 技術(shù)具有高度的信息集成性，能夠?qū)⒃O(shè)計、施工和管理等各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和共享，提高項目的協(xié)同效率；其次，BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)精確的模型設(shè)計和構(gòu)建，有效避免由于設(shè)計錯誤或沖突導(dǎo)致的施工問題，減少修正成本；此外，BIM 技術(shù)可以進(jìn)行模型的多次修改和優(yōu)化，使得施工過程更加規(guī)范化和高效化。另外，基于BIM 技術(shù)的模型可以與其他領(lǐng)域的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件進(jìn)行無縫集成，實現(xiàn)建筑項目在整個生命周期中的信息共享和數(shù)據(jù)精確管理。相較于傳統(tǒng)的建筑設(shè)計和管理方法，BIM 技術(shù)能夠提供更加全面和準(zhǔn)確的建筑信息，提高項目的可視化和協(xié)調(diào)性，降低各方溝通成本，提高建筑項目的質(zhì)量[1]。

2.BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

2.13 D 建模和協(xié)調(diào)

BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3D 建模和協(xié)調(diào)方面（如圖1 所示）。首先，BIM 技術(shù)能夠通過建立和管理BIM 模型來提供全方位的建筑信息，包括建筑設(shè)計、構(gòu)件細(xì)節(jié)、施工安排等，實現(xiàn)對建筑項目的全面掌控和管理。BIM 模型的建立需要建筑方面和施工方面的專業(yè)人員協(xié)同努力，將各種信息整合至模型中，確保模型的準(zhǔn)確性和完整性。建立的BIM 模型可以提供三維可視化的效果，讓所有參與者能夠直觀地了解整個建筑項目的情況，從而更好地進(jìn)行決策和協(xié)作。此外，BIM 模型也能夠有效地管理建筑項目的變更和更新，通過追蹤和記錄模型的更新歷史，減少項目中的錯誤和漏洞。其次，BIM 技術(shù)在建筑施工過程中發(fā)揮了重要的協(xié)調(diào)作用。傳統(tǒng)建筑工程施工中，存在著多個專業(yè)之間的協(xié)作和溝通不暢的問題，容易導(dǎo)致設(shè)計與施工之間的沖突和誤差。而通過BIM技術(shù)，各個專業(yè)可以在模型中進(jìn)行協(xié)調(diào)和碰撞檢測，及時發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計與施工之間的沖突，減少問題的發(fā)生。BIM 模型中的數(shù)據(jù)可以精確地表達(dá)建筑構(gòu)件的大小、形狀和位置等信息，從而使得施工人員能夠更好地理解和執(zhí)行設(shè)計意圖，提高施工過程的準(zhǔn)確性。通過BIM 技術(shù)，建筑項目的復(fù)雜性得到降低，各個專業(yè)協(xié)同工作更加高效，改善了施工質(zhì)量與進(jìn)度控制。此外，BIM 模型還可以與其他施工信息系統(tǒng)進(jìn)行集成，如進(jìn)度管理系統(tǒng)、材料管理系統(tǒng)等，實現(xiàn)全過程的信息共享和實時更新，提高施工管理的效能[2]。

圖1 建筑工程3D 建模

2.2 共享與協(xié)同

BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在共享與協(xié)同方面（如圖2 所示）。首先，BIM 技術(shù)能夠在供應(yīng)鏈管理中發(fā)揮重要作用。傳統(tǒng)建筑工程中，供應(yīng)鏈管理常常存在信息不對稱、溝通不暢、協(xié)作不順暢等問題，影響了建筑工程的進(jìn)展和質(zhì)量。而通過BIM 技術(shù)，建筑項目中的各個參與方可以實現(xiàn)信息的共享與交流，從而打破信息壁壘，提高供應(yīng)鏈管理的效率和協(xié)同性。通過與BIM模型的集成，供應(yīng)商可以清晰地了解到各個施工項目的需求和要求，準(zhǔn)確地提供材料和設(shè)備，并實時與設(shè)計人員、施工團(tuán)隊等進(jìn)行協(xié)調(diào)，確保供應(yīng)物資的及時性和質(zhì)量。此外，基于BIM 技術(shù)的供應(yīng)鏈管理還可以提供供應(yīng)鏈的模擬和優(yōu)化功能，通過對各種情景的模擬分析，優(yōu)化供應(yīng)鏈的工作流程，提高整體供應(yīng)鏈的效益。其次，BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的共享與協(xié)同設(shè)計起到了積極作用。在傳統(tǒng)的設(shè)計過程中，設(shè)計團(tuán)隊各個專業(yè)之間的協(xié)同和溝通常常存在問題，容易導(dǎo)致設(shè)計缺陷和沖突。而通過BIM 技術(shù)，可以實現(xiàn)對建筑模型的共享與協(xié)同設(shè)計。設(shè)計團(tuán)隊可以將各自的設(shè)計信息整合至BIM 模型中，實現(xiàn)各專業(yè)之間的實時協(xié)同工作。通過BIM 模型的可視化效果，所有參與者可以直觀地了解建筑項目的情況，更好地進(jìn)行各項設(shè)計工作。設(shè)計團(tuán)隊可以在模型中進(jìn)行碰撞檢測和協(xié)調(diào)設(shè)計，及時發(fā)現(xiàn)和解決各種問題，減少設(shè)計錯誤和修改成本。此外，通過BIM 技術(shù)的共享與協(xié)同設(shè)計，還能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計經(jīng)驗的積累和知識的傳遞，為未來的建筑項目提供借鑒和參考[3]。

圖2 BIM 技術(shù)的共享與協(xié)同

2.3 工程管理與優(yōu)化

BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用可體現(xiàn)在工程管理與優(yōu)化方面。首先，BIM 技術(shù)在施工進(jìn)度管理中發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)建筑工程中，施工進(jìn)度管理常常存在信息不一致、協(xié)調(diào)困難、延誤等問題，影響了項目的進(jìn)展和交付時間。而通過BIM 技術(shù)，可以實現(xiàn)對施工進(jìn)度的全面管理。在BIM 模型中，不僅可以繪制施工進(jìn)度計劃，還可以將施工資源和構(gòu)件的狀態(tài)信息整合進(jìn)去。通過與模型的集成，可以實時地監(jiān)控施工進(jìn)度、材料供應(yīng)和工程質(zhì)量等各個方面的信息，并與預(yù)設(shè)的施工計劃進(jìn)行比較和分析。此外，基于BIM 技術(shù)的施工進(jìn)度管理還可以進(jìn)行協(xié)同工作，各個參與方可以通過模型進(jìn)行進(jìn)度的更新和修改，及時共享信息，提高施工過程的協(xié)調(diào)性和效率。通過BIM 技術(shù)的施工進(jìn)度管理，能夠?qū)崿F(xiàn)項目工期的控制和管理，減少施工延誤的發(fā)生，提高工程的交付準(zhǔn)時性。其次，BIM 技術(shù)在施工資源管理中也起到了積極的應(yīng)用。施工資源管理是建筑工程施工過程中的重要環(huán)節(jié)，涉及施工人員、設(shè)備、材料等各個方面的管理和協(xié)調(diào)。傳統(tǒng)的資源管理方式往往局限于紙質(zhì)文件和電子表格，存在信息不及時、不準(zhǔn)確和難以共享等問題。而通過BIM 技術(shù)，可以實現(xiàn)施工資源的數(shù)字化管理和跟蹤。通過在BIM 模型中添加施工資源的信息和屬性，包括人員分配、設(shè)備調(diào)度、材料購買和使用等方面的信息，能夠?qū)Y源進(jìn)行全面的掌控和跟蹤。施工管理人員可以通過模型對資源進(jìn)行實時管理和調(diào)整，并及時獲取資源使用的狀態(tài)和效率。通過BIM 技術(shù)的施工資源管理，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的合理利用和高效協(xié)調(diào)，提高施工過程的質(zhì)量和效率[4]。

BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用在工程管理與優(yōu)化方面發(fā)揮了重要作用。通過BIM 技術(shù)的施工進(jìn)度管理，能夠?qū)崿F(xiàn)施工進(jìn)度的全面掌控和協(xié)同工作，提高施工過程的準(zhǔn)時性和協(xié)調(diào)性?；贐IM 技術(shù)的施工資源管理，能夠?qū)崿F(xiàn)施工資源的數(shù)字化管理，準(zhǔn)確掌握資源的分配和使用情況，提高資源利用效率。未來，隨著BIM 技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用的深入，相信其在建筑工程施工中的工程管理與優(yōu)化應(yīng)用將會有更大的發(fā)展空間，進(jìn)一步提高施工項目的質(zhì)量、效率和可持續(xù)性。

2.4 施工操作與安全

BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在施工操作模擬方面，也在施工安全管理中發(fā)揮了重要作用。首先，BIM 技術(shù)在施工操作模擬方面的應(yīng)用使得施工人員能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作模擬和訓(xùn)練。通過在BIM模型中模擬各種施工操作流程，施工人員可以事先了解和熟悉施工細(xì)節(jié)、步驟和要求，增強(qiáng)施工操作的準(zhǔn)確性和效率。在模擬過程中，BIM 模型能夠提供多角度和全方位的視覺展示，使施工人員能夠更好地理解建筑構(gòu)件的位置、尺寸和安裝方法，避免因操作錯誤導(dǎo)致的施工問題。此外，BIM 技術(shù)還可以與虛擬現(xiàn)實（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）等技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)更加逼真的操作模擬，進(jìn)一步提高施工操作的效果和質(zhì)量。其次，BIM 技術(shù)在施工安全管理中的應(yīng)用對于保障施工人員的安全至關(guān)重要。在傳統(tǒng)的施工安全管理中，由于信息不對稱和溝通不充分，存在著安全隱患的忽略和風(fēng)險控制的不及時等問題。而通過BIM 技術(shù)，可以實現(xiàn)對施工安全的全面管理和跟蹤。在BIM 模型中，施工安全的相關(guān)信息和規(guī)范可以被整合進(jìn)去，并與實際施工過程相結(jié)合。通過與BIM 模型的集成，可以實時監(jiān)測施工現(xiàn)場的安全狀況、危險源的位置和風(fēng)險評估情況，并及時預(yù)警和調(diào)整。BIM 技術(shù)還可以進(jìn)行安全演練和模擬，通過模型的虛擬展示，揭露施工中的安全隱患和風(fēng)險，提前制定相應(yīng)的控制措施和預(yù)防計劃，加強(qiáng)施工工藝和安全意識的培養(yǎng)。通過BIM技術(shù)的施工安全管理，能夠提高施工人員的工作安全性和生產(chǎn)效率，降低事故風(fēng)險和責(zé)任成本[5]。

BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用不僅能夠提高施工操作的準(zhǔn)確性和效率，還能夠加強(qiáng)施工安全的管理和保障。通過BIM 技術(shù)的施工操作模擬，施工人員能夠事先模擬和熟悉施工操作流程，提高操作的準(zhǔn)確性和效率。而通過BIM 技術(shù)的施工安全管理，可以實現(xiàn)施工安全的全面管理和跟蹤，及時預(yù)警和控制風(fēng)險，提高施工的安全性和生產(chǎn)效率。未來，隨著BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用越來越廣泛，施工操作和安全管理將會更加智能化和高效化，為建筑工程的順利進(jìn)行提供了更加可靠的保障。

3.BIM 技術(shù)應(yīng)用的挑戰(zhàn)和解決方案

3.1 BIM 技術(shù)的成本和技術(shù)難題

BIM 技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用不可否認(rèn)地帶來了許多優(yōu)勢和機(jī)會，但在實際應(yīng)用中也面臨著一些挑戰(zhàn)。首先，BIM 技術(shù)的成本和技術(shù)難題是制約其廣泛應(yīng)用的重要因素。購買和維護(hù)BIM 技術(shù)所需的硬件設(shè)備、軟件和許可證的費用較高，對于一些中小規(guī)模的建筑公司來說可能是一個負(fù)擔(dān)。此外，還需要專業(yè)人員進(jìn)行BIM 技術(shù)的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，掌握技術(shù)的操作和應(yīng)用技巧。然而，對于一些傳統(tǒng)的建筑團(tuán)隊來說，可能缺乏對BIM 技術(shù)的了解和投資能力。解決這些挑戰(zhàn)需要建筑行業(yè)和政府部門的共同努力。建筑公司和機(jī)構(gòu)可以尋求與技術(shù)提供商的合作，以降低購買和維護(hù)BIM 技術(shù)所需的成本，同時也可以與教育機(jī)構(gòu)合作，提供相應(yīng)的培訓(xùn)和教育計劃，培養(yǎng)更多熟練掌握BIM技術(shù)的專業(yè)人才。政府可以提供資金支持和政策指導(dǎo)，鼓勵建筑行業(yè)在應(yīng)用BIM 技術(shù)方面進(jìn)行創(chuàng)新和投資，同時也可以推動教育體系中的BIM 技術(shù)課程和培訓(xùn)計劃的開展，提高行業(yè)人員的技術(shù)水平和素質(zhì)。此外，行業(yè)組織和專業(yè)協(xié)會可以通過舉辦研討會和培訓(xùn)活動等形式，促進(jìn)建筑行業(yè)對BIM技術(shù)的認(rèn)知和應(yīng)用。通過多方合作和努力，可以逐步克服BIM 技術(shù)的成本和技術(shù)難題，推動其在建筑工程中的廣泛應(yīng)用。

3.2 建筑工程施工中的文化和管理變革

BIM 技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用所帶來的挑戰(zhàn)不僅局限于技術(shù)和成本，還涉及到建筑行業(yè)中的文化和管理變革。首先，建筑行業(yè)的傳統(tǒng)工藝和思維需要進(jìn)行轉(zhuǎn)變。在傳統(tǒng)的建筑工程中，各個專業(yè)之間通常存在著獨立工作和信息孤島的問題，工程管理和決策更加注重個體經(jīng)驗和直覺。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用要求各個專業(yè)之間進(jìn)行緊密的協(xié)作與協(xié)調(diào)，需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的獨立施工方式，鼓勵信息共享和跨領(lǐng)域的團(tuán)隊合作。此外，傳統(tǒng)工藝和施工方式也需要適應(yīng)BIM 技術(shù)的要求，例如改變傳統(tǒng)的裝配方式，通過預(yù)制構(gòu)件和模塊化設(shè)計來實現(xiàn)更高效的施工。其次，BIM 技術(shù)的應(yīng)用還需要對組織結(jié)構(gòu)和流程進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。在傳統(tǒng)的建筑工程中，信息流通通常較為緩慢、決策流程繁瑣、責(zé)任界定不明確等問題普遍存在。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用需要建立高效的信息共享和溝通機(jī)制，減少信息傳遞的誤差和延誤。此外，BIM 技術(shù)也帶來了關(guān)于責(zé)任和權(quán)力的重新分配以及工作流程的重組。對于建筑公司和團(tuán)隊來說，需要重新評估組織結(jié)構(gòu)和崗位職責(zé)，提高信息流通和協(xié)作效率。同時，傳統(tǒng)的施工流程也需要進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，以適應(yīng)BIM 技術(shù)的集成和協(xié)同工作模式。

解決這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵在于建立一個支持BIM 技術(shù)應(yīng)用的文化和管理體系。首先，需要進(jìn)行建筑行業(yè)的全面推廣和培訓(xùn)，使得更多的專業(yè)人員了解和掌握BIM 技術(shù)，改變傳統(tǒng)思維模式和工藝流程。建筑公司可以組織內(nèi)部的培訓(xùn)和知識分享活動，讓員工了解BIM 技術(shù)的優(yōu)勢和應(yīng)用方法。其次，需積極推動組織結(jié)構(gòu)和流程的優(yōu)化調(diào)整，重新定義崗位職責(zé)和工作流程，強(qiáng)調(diào)信息共享和協(xié)同工作的重要性。同時，也需要加強(qiáng)溝通和合作，建立激勵機(jī)制和團(tuán)隊合作文化，為BIM 技術(shù)的應(yīng)用提供支持和保障。

結(jié)語：

BIM 技術(shù)作為建筑工程施工領(lǐng)域的創(chuàng)新工具和方法，為建筑行業(yè)帶來了巨大的變革和發(fā)展機(jī)遇。BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用，不僅提高了施工的準(zhǔn)確性和效率，還改善了協(xié)同合作和資源管理。然而，我們也意識到BIM技術(shù)應(yīng)用所面臨的挑戰(zhàn)，包括成本與技術(shù)難題以及文化與管理變革。為克服這些挑戰(zhàn)，我們需要建筑行業(yè)的共同努力和政府的支持，通過培訓(xùn)、合作和政策引導(dǎo)等手段，進(jìn)一步推動BIM 技術(shù)的普及和應(yīng)用。