浅析BIM技术在施工中的应用与推广

浅析BIM技术在施工中的应用与推广

张林强

（福建联美建设集团有限公司，福建厦门361008）

摘要对BIM技术在施工中的作用特点和推广BIM技术过程中的限制条件进行分析阐述，提出针对性解决限制条件的突破口，希望能够促使施工单位自觉推广与应用BIM技术。

关键词BIM技术；特点；限制条件；应用；推广

0引言

建筑信息模型（BuildingInformationModeling）简称BIM，是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息[1]。

1BIM技术在施工中的作用

BIM技术具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。在施工中具有如下作用：

(1)BIM是一个建设项目物理和功能特性的数字表达。可视化即“所见所得”的形式，对于建筑行业来说，传统的表达形式与交流，是通过施工图纸，将三维立体建筑物，变成二维施工图，经过专业技术人员的空间想象，在头脑中形成三维建筑物，用于工程施工，建造成三维立体建筑物。由于施工人员的水平高低不一，低水平施工管理人员，在施工过程中容易发生图纸看错现象，导致施工错误。同时，现代建筑物，往往形状复杂，要用二维表达完整的复杂建筑物相对较困难。BIM模型的建立，直接将三维立体图展示在施工管理人员面前，可以直观看懂三维建筑。BIM模型相当于将建筑物在电脑中建立完成。

(2)BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个项目的信息，为该项目从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。传统设计师将设计分成各专业，每个专业设计师根据相关专业要求进行设计。由于不同专业设计师，不可能精通所有专业施工图纸，在现有市场经济条件下，也无法认真察看所有专业图纸。设计院出的二维施工图中，难免会有不少碰撞或者欠缺的地方。等到施工单位施工到相应部位才发现，图纸中存在错误，由于设计变更流程较长，难免影响工期，增加造价。BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供各方使用。

当然BIM的协调作用也并不是只能解决各专业间的碰撞问题，它还可以解决例如：电梯井布置与其他设计布置及净空要求之协调，防火分区与其他设计布置之协调，地下排水布置与其他设计布置之协调等。同时，

BIM是一个·44·

信息共享的模型，设计、施工都可以基于这一模型进行协调、讨论各专业问题。决策层即使没有建筑施工专业知识，也能简单应用BIM用于决策。

（3）快速算量，精度提升[2]。BIM数据库的创建，通过建立5D关联数据库，可以准确快速计算工程量，提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据精度达到构件级，可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息，有效提升施工管理效率。BIM技术能自动计算工程实物量，这个属于传统的算量软件的功能，在国内此项应用案例非常多。

2BIM技术在施工推广中的限制条件

BIM概念起源于1975年美国，BIM技术的应用软件大约在2004年就已进入我国，其技术具有上述各种各样的优点，但除了个别大型复杂建筑物中有用到外，在施工单位及项目中的应用较少。福建省于2015年才建议推广使用BIM技术。施工单位对BIM技术的了解也是从一级建造师考试或继续教育才会碰到，真正想推广到项目中极少数。BIM技术在施工推广中遇到的限制条件主要有两个方面。2.1BIM技术模型建立成本较高

由于现有建设单位还是要求设计院出二维施工平面图除了极个别建设单位对个别复杂建筑物会利用BIM全过程设计外），施工单位没有现成可以利用的BIM模型。BIM模型的建立，至少需要以下条件：

（1

）专业建模人员与团队。需要建筑、结构、机电、暖通、消防等专业人员，再小的建筑物，各专业也至少要配备一各建模人员。由于现有施工管理人中，

施工现场工作较多，往往一人多岗，没有时间再进行BIM模型建立。施工单位只能外聘建模人员，每人年薪按10万元计算，施工单位至少每年要多投入50万元。

（2）时间与工期。由于现有建筑项目工程造价少则1亿元，多则5亿元以上。工程量较多，需要将如此多的建筑物，每个细节都建立在BIM模型中，

至少需要60~90d时间。由于工程工期在合同中都有明确规定，再加上现实中天气、不利地质条件、

不可抗力等因素影响，施工单位在施工过程中不（第2期（总第214期）

可能等到BIM模型建立好后再进行施工。BIM技术的应用时间成本较高。

（3）电脑配置。施工单位现有电脑配置，只能满足于一般办公需要，每台电脑大致2000~3000元。然而BIM模型的建立与应用，电脑配置需要在8000元/台以上，一个项目如果应用BIM技术，

建模人员加上施工管理人员，至少需要配置10台左右电脑，大约需要8万元。

（4）专业BIM软件。高效BIM模型的建立需要专业软件，然而专业软件的成本较高，整套下来一年至少需要10万元，且一套软件只能支持不超过6台电脑使用。

以上限制条件如需消除，施工单位需要投入较多成本，这也是BIM技术在施工推广遇到的困难。2.2经济效益不明显

施工单位在建筑施工过程中，直接结果是要看经济效益。BIM技术虽然拥有各种各样的优点，

然而对施工单位的经济利益体现不明显。BIM各方面具体优点与经济效益对比如下：

（1

）图纸问题梳理，专业查错，碰撞检查，净空分析，各专业管线优化。这些优点主要针对建设单位，对于施工单位而言，图纸错误、碰撞、管线优化这些都可以进行工期、经济签证。没有BIM技术，施工单位照样可以进行施工。

（2）施工场地安排，搭建三维施工总平面布置图[3]。利用BIM模型的可视性进行三维立体施工规划，可以更轻松、准确地进行施工布置策划。施工单位是经验较丰富的承包单位，中层以上管理人员，施工现场经验丰富，可以简单根据现场条件布置、

施工现场平面图并进行调整。BIM模型的前提，也是需要施工单位提供总平面布置图，如果没有总平面布置图，

BIM模型也无法建立。BIM模型场地布置安排只是对外行人士而言，简单可视，专业技术人员不一定需要用到。

（3）施工进度模拟[3]，在工程进度模拟应用过程中，经常需要直观地表现施工进度计划的变化。

依据BIM模型及甲方项目部提供施工进度计划等信息，根据项目进行施工进度模拟演示。现有进度模拟主要针对主体施工阶段，

且进度模拟的前提是需要施工单位将各施工工序的时间参数提供给BIM建模。进度控制是否准确，需要依据施工单位自身的管理水平高低。如果施工单位水平低，进度控制模型本身的时间参数也许不正确，无法起到指导作用；如果施工单位水平高，主体进度控制相对而言较为简单，根本不需要BIM技术，也能将施工进度控制好。

（4）工程量统计。BIM横型建立深度到哪里，工程量即可精确统计到哪里。

工程量统计结果是固定的、准确的。导致施工单位无法向建设单位多算量、多报签证，这优点对施工单位而言也可能成为缺点，导致施工单位对BIM技术拥有抵触行为。

工程应用■

BIM技术成本投入较高，经济效益不明显，导致现阶段BIM技术在施工中推广极为困难。

3BIM技术在施工推广中的突破口

3.1施工单位BIM技术管理人才培养

由于BIM技术对于施工单位较为陌生，往往需要在公司层面组织选定一个项目或一个项目的一个小建筑物进行BIM技术试点。可以先邀请BIM咨询公司进行BIM指导，由BIM咨询公司建立BIM5D模型、工程量统计、场地布置等，并要求咨询公司给公司管理人员举办为期3d的培训班，使BIM技术、理念深入到管理人员心中。要求管理人员能够建立简单的模型、能够观看与利用模型结果，施工单位才有可能自己组建一个BIM技术团队[3]。3.2BIM要求的电脑配置与软件

由于每台BIM要求的电脑配置较高，施工单位可以先购买3台左右的电脑，

由施工管理人员，轮流使用，发挥电脑最大作用。现有BIM全套专业软件成本较高，施工单位可以先利用一些插件与免费软件如：

Revit2014（Revitarchitecture建筑、Revitstruchture结构、Revitmep设备等）。这些软件能够满足施工单位BIM技术的应用要求，

先用这些软件进行项目试点。如BIM技术成果较多，经济利益明显，可以逐步购买专业软件进行BIM技术应用。如广联达BIM技术碎片应用产品：三维场地布置软件、BIM模板脚手架设计软件、云资料软件、施工安全设施计算软件等。

3.3BIM技术应用与专业QC小组解决施工专业问题

BIM技术作为领先技术，需要发挥其专业优势，进行创新管理，解决施工现场实际问题。如应用BIM技术用于斜梁与柱交叉点钢筋绑扎QC小组，

解决钢筋绑扎过程中，梁柱节点钢筋绑扎无法按规范绑扎问题。此QC小组成果获得福建省QC小组成果一等奖。利用BIM技术解决其他技术无法解决的专业问题，能给施工单位带来明显效益，施工单位推广BIM的热情将大为提高。3.4工程量计算应用于施工班组

施工单位各施工班组都需要与施工单位进行工程量计算，施工单位可以利用BIM技术进行精确、专业化的建模，自动生成工程量数据，让施工班组结算变成简单又准确的事情。让每个班组都无法超算工程量，能给施工单位带来明显经济效益。

4结束语

BIM技术在施工中的应用与推广需要广大BIM技术人员的大力推广，更需要让施工单位管理人员撑握BIM技术，在施工过程中发挥BIM技术的应用成果，给施工单位与项目带来明显的效益。抓住BIM技术在施工中的突破口，不断将BIM技术的优点，发挥到施工全过程中，让施工单位从逐步

(下转第46页）

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■工程应用2019年

预拌无砂混凝土在福州市鹤林片区海绵化改造工程中的应用研究

刘

凡

（福建建工集团有限责任公司市政工程分公司，福建福州350003）

摘要传统现拌无砂混凝土会带来大量的噪音、粉尘污染，也无法保证工程施工质量。从配合比设计、施工工艺等方面，探讨了预拌无砂混凝土在福州市鹤林片区海绵化改造工程中的应用，为老旧小区海绵化改造提供新的技术方案。

关键词海绵化改造；预拌无砂混凝土；干湿度；保湿

0引言

无砂混凝土是一种水泥和粗骨料拌制成型的多孔混凝透水性大、水泥用量小、施工简单等特点，主土，具有容重小、要适用于庭院、人行道、自行车道、公共广场、露天停车场、轻道路两侧和中央隔离带、公园内道路等透水路面基型车道、

层和底基层。由于无砂混凝土是一种干硬性混凝土，多采用现拌现浇施工，但现浇施工不能满足大规模应用需求，也无法保障施工质量，且在小区内施工会给居民带来噪音和粉尘污染[1]。

结合福州市鹤林片试点区域东山新苑小区海绵化改造生产控制和运输过程对预拌混凝土工程，探讨配合比设计、性能的影响，提出了相关质量控制措施，实现了预拌无砂混凝土的工程应用。

1.2工程难点

（1）小区住户多，施工场地小，施工工期较短，因此须采用预拌无砂混凝土。

（2）预拌无砂混凝土搅拌站至施工作业面运输时间约施工时气温为30~32℃，导致预拌无砂混凝土拌合为45min，

物可操作时间短，影响施工质量。

（3）预拌无砂混凝土拌合物为干硬性混凝土，骨料粒径若采用混凝车罐车，会对搅拌车造成损坏，且装为10~13mm，料时间长、卸料困难；

）无砂混凝土设计强度为C25。（4

2原材料及配合比设计

2.1原材料

（1）水泥采用福建炼石水泥厂产的P·O42.5普通硅酸盐水泥，性能如表1所示。

表1水泥性能

比表面积

/（m2/kg）349

凝结时间

/min初凝终凝240

285

抗压强度/MPa3d25.6

28d49.6

抗折强度/MPa3d5.2

28d8.5

1工程概况及难点

1.1工程概况

鹤林片区海绵化改造工程是福州市海绵小区改造的一个先行试点区域，而东山新苑是鹤林片试点区域先行施工的东山新苑小区一期、二期总面积9万m2，海绵化改造包小区。

括新增部分（儿童活动区、景观亭等）改造、原有部分（旱雨水休憩平台、溪、木栈道、植草沟、植草砖、非机动车停车花园、

棚透水砖）景观设施改造以及小区幼儿园海绵化改造等。在本工程中，道路及广场透水路面基层采用C25无砂大孔混凝土，碎石骨料为10~13mm。

（2）碎石粒径采用10~13mm，紧密堆积孔隙率为35%，压碎指标为14%，含泥量为1.2%，吸水率为1.4%。

（3）增强料采用福建省建筑科学研究院自主研制的强建议掺量为水泥用量的凝胶，活性二氧化硅含量为90.79%，

（上接第45页）

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!试点BIM技术，到自觉全面推广BIM技术，BIM技术才能真正进行甩图纸的第二次信息化革命。参考文献

[1]刘广文.BIM应用基础[M].上海：同济大学出版社，2013.[2]朱溢镕.BIM算量一图一栋[M].北京：化学工业出版社，

2016.

同济大学出版社，2015.[3]丁烈云.BIM应用施工[M].上海：

作者简介：张林强，男，1983年出生，工程师，一级建造师。

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