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摘要：隨著我國建筑行業的發展，bim技術的應用越來越廣泛。BIM是一種用于整合某一工程設計、施工階段所有建筑數據的工具，在項目過程管理中發揮著重要作用。文章以常熟市某圖書館土建工程為例，應用Revit、GTJ、平面布置軟件、模板腳手架軟件、斑馬夢龍以及BIM5D，對BIM技術的應用進行探討，闡述BIM軟件在應用過程中的存在的問題，并提出解決對策。

關鍵詞：BIM；施工過程管理；模型；技術

1緒論

BIM———建筑信息模型，是一種用于整合某一工程設計、施工以及全過程管理中所有建筑數據的工具。在整個項目的規劃、運營中起到了共享和溝通信息的作用。BIM技術的出現引發了建筑業的大變革，方便工程師正確理解各種建筑信息，為設計團隊和參與建設、運營單位的所有利益相關者提供合作的基礎。與傳統方式相比提高了生產效率。隨著建筑業的不斷發展，BIM技術也一直在創新突破。從最初的3D模型發展到了如今的BIM5D。BIM5D施工過程管理不僅有利于實現建筑資源的優化配置，還有利于實現建筑項目的科學化管理。一方面，可以通過軟件及時發現問題，使建筑資源以合理的成本、在合理的時間使用在合理的位置，從而有條不紊地完成施工目標。而另一方面，施工單位能夠通過軟件進行進度控制，有效調節各個班組在不同建筑工程項目的作業時間，使項目管理人員有效率地組織施工生產活動，完成項目施工既定目標。

2國內外研究現狀

2.1國外研究現狀

BIM的發展是一個循序漸進的過程。從BIM概念被提出開始，它的應用就在歐美發達國家中迅速推進，并且得到了政府和行業的大力支持。近幾年，發達國家的一般大型企業都擁有了應用BIM技術的能力，BIM技術專業咨詢公司也大范圍涌現，他們為中小型企業應用BIM技術提供了有力的支持。同時，BIM應用軟件越來越多也越來越成熟，具有代表性的有Revit、Magicad等。在BIM的應用日趨成熟的前提下，以美國為首的發達國家已經開始關注環境保護問題，著手打造綠色BIM。學者張星遠、臧元（2018）指出，從2005年到2015年期間，綠色建筑在美國建筑市場的比重在不斷的擴大，且美國制定了強制性標準，要求建筑工程在施工過程中要提高建筑效能和資源利用率，同時降低建筑物碳排放[1]。

2.2國內研究現狀

與國外相比，我國對于BIM技術的研究開始的比較晚。最初，國內學者對BIM的研究熱情并不高，2008年之前國內介紹BIM的文章寥寥無幾。學者紀博雅、戚振強（2015）指出，2008年和2009年，為響應“十一五”發展建筑信息化的要求，《中華建筑報》、《建筑時報》和《中國房地產》先后報道了約30篇與BIM技術相關的文章。幾乎同一時間，數十篇學術論文以BIM作為篇名發表。突然涌現的大量報道和文章引起了學術界的關注，BIM研究進入學者們的視線[2]。除學術界的關注之外，政府也將BIM協同技術列為“十二五”中國建筑業重點推廣技術，陸續了各種意見綱要。當前，我國BIM技術在施工項目管理中的應用仍然處于探索時期，多見于大型工程項目，例如國家會展中心工程、廣州周大福金融中心工程等等。

3BIM應用案例

3.1工程概況

常熟市某圖書館項目建筑面積10931平方米。其中地上3層，建筑面積9497平方米；地下室1層，建筑面積1434平方米。結構形式為鋼筋混凝土框架結構，抗震設防烈度為6度。

3.2BIM建模

3.2.1Revit建模

Revit建模是BIM技術應用的第一步，可以導入GTJ、模板腳手架設計、BIM5D等軟件中，進行綜合應用。除此之外，該軟件還可以生成構件明細表，使用者可根據自己的需要導出某種類別的構件明細表，以便工程量的查看與核對。本工程Revit模型見圖1。

3.2.2GTJ建模

廣聯達GTJ綜合了土建算量和鋼筋翻樣兩個軟件的功能。該軟件除逐層繪制構件之外，還可以通過識別CAD圖紙或導入Revit模型等方式建立計量模型，能夠大大提高工作效率。本工程主體工程部分采用導入Revit模型，裝飾裝修工程采用繪制的方式建立模型，獲得建筑物各分部分項工程的工程量，為預算編制所需工程量做準備。

3.3造價編制

本次采用廣聯達計價軟件GBQ對圖書館進行造價編制。GBQ是一款集計價以及招投標管理于一體的計價軟件，可以直接導入BIM5D對工程進行成本管理。圖書館的土建工程（包含樁基工程）經過人工費、材料費、施工機具使用費、管理費和措施費等費用的調整，最終編制所得投標總價為23661771.76元，單方造價為2164.64元。

3.4施工過程管理

3.4.1平面布置

應用廣聯達BIM施工現場布置軟件對圖書館工程進行施工場地的布置。該軟件可以通過直接繪制或導入并識別CAD圖紙、GCL文件來建立施工現場平面布置模型。軟件中所有模型都是仿真建立的，可以給設計者提供直觀的三維模型，從而判斷場地布置是否合理。本次建立三個模型，分別為基礎施工階段、主體施工階段以及裝修階段的施工現場布置模型。

3.4.2模板腳手架設計

該軟件可以直接導入建好的Revit模型，根據多重規則以及設計要求進行拼模，生成三維效果圖，同時還可以提供下料單以及材料統計表等。軟件操作簡單，模型直觀，可以完美的替代設計人員手工設計模板。

3.4.3進度計劃安排

設計者可以利用斑馬夢龍軟件繪制網絡圖，在項目施工過程中通過輔助關鍵線路和前鋒線對工期進行動態管理，使項目進度變得可控。施工進度計劃編制依據有施工任務委托合同、工程的初步設計、施工圖預算、合同工期、施工組織設計以及建設地區調查資料等等。本工程開工日期為2019年1月1日，竣工日期為2020年1月30日，總工期為395個日歷天。

3.4.4BIM5D應用

BIM5D是基于3D建筑信息模型整合“時間進度信息”和“成本造價信息”形成的五維建筑信息模型，將建筑模型、進度計劃、預算等信息綜合起來，使建筑施工各流水段與建筑模型中的各構件關聯，進行施工流程模擬，實現對工程的進度管理。并能將預算與模型進行清單匹配查看資金曲線，進行成本管理。最后生成各類工程所需圖表、信息，對工程進行全過程的計劃、進度、質量管理。①計劃管理。BIM5D能夠根據使用者的不同需要生成不同的工程量報表，我們可以從時間范圍、施工樓層、流水段、構件類型等不同的方面進行準確的查量。例如，表1材料采購計劃表為本工程基礎及地下室土建施工階段所需部分材料列表。從表格中我們可以得到每種材料的進場時間及其各時間段的計劃數量，同時可以看到表格還提供了計劃單價。材料采購人員就可以根據這張表來按期按量購買材料，可以避免材料購買過早、過多的閑置情況，同時可以以該表提供的單價作為參考，控制成本支出。除表1外，軟件還可以根據模型、進度計劃以及工程量清單生成的混凝土、鋼筋用量資源曲線圖，便于管理者核實每月的資源消耗量。②進度管理。在施工模擬界面，可以對整個工程的施工流程進行推演。通過將進度計劃與模型流水段相關聯，使模型中的每個構件都有它自己的進度信息。在視圖中打開進度計劃就可以對工程進行進度管理。③成本管理。預算文件導入并全部匹配完畢后生成資金使用曲線。除資金曲線外，可以看到本工程每層建造所需成本，在合約規劃中有各項資源的明細，可以在軟件中進行分包合同維護。另外還有清單三算對比以及資源三算對比。通過對比可以看到各個清單的中標價、預算成本以及實際成本。同時表格中還有盈虧列，在施工過程中工程負責人可以通過5D生成的盈虧情況對工程投資進行控制，若表格中出現虧損清單則要分析原因、采取措施，在保證工程質量的前提下縮減投資額。④問題跟蹤管理。在工程實際建設過程中，可以通過BIM5D將工程數據共享到云端，同時在現場的施工人員可以通過手機端將現場采集到的數據融入進項目，從而實施項目的問題跟蹤和資源管理。

4BIM存在問題分析及對策

4.1存在問題

目前，BIM的發展與推廣仍然存在著非常多的阻礙。首先便是建筑業全能型人才的缺乏，BIM的應用要求從設計階段開始，某些通常在后期由專業人士深化的問題需要在設計階段就體現出來。這大大增加了設計師們的工作難度，也擴大了設計師必須學習的專業范圍。同時，企業缺乏大量的專業技術人員，由于人員以及BIM技術水平的限制，企業對于BIM的應用也有限，因此BIM的推廣也受到了限制。其次便是軟件自身的問題，例如運行速度慢、各軟件之間的兼容性差等等，本文將重點介紹Revit、GBQ以及BIM5D在應用過程中的一些問題。

4.1.1Revit應用問題

①隨著建筑模型的逐漸完整，Revit所占內存也越來越大，這對使用者電腦的內存要求較高。內存不足的電腦會運轉不過來，出現無法繼續繪圖的情況，文件很大時甚至影響整個電腦的運作。②Revit在導出R5D時，會出現自己新建的族無法進行圖元匹配的情況，此時需要自己一個一個手動匹配，并且該匹配規則不能永久保存，如果將文件發送至另外一臺設備就需要重新匹配，造成大量的時間浪費。

4.1.2GBQ應用問題

①清單計價規范單一，一般采用2013清單計價規范。若計價過程中所用的工程量清單中部分工程量并沒有按該計價規范給定，就會造成計價錯誤。②與實際施工應用貼合度有待提高，部分施工方案復雜或應用材料不常見的工程難以確定套用的定額子目。

4.1.3BIM5D應用問題

①模型互導過程相對而言較為繁瑣，并且BIM5D沒有修改模型的功能。如果在應用過程中發現模型存在問題需要重新回到建模軟件中修改，修改完畢后再重復互導過程，造成了時間與精力的浪費。②BIM5D3.5版本的進度計劃中，工程各流水段的實際開始時間和實際結束時間不能在軟件中直接輸入，需要通過斑馬夢龍軟件導出Project，在Project中修改實際開始時間再導入BIM5D。這一系列操作相對來說比較麻煩，并且Project軟件的安裝對電腦配置要求較高。③問題跟蹤板塊具有一定的局限性，它僅僅只能起記錄作用，并不能提供問題可能的起因以及合理的解決方式，仍舊需要人工解決問題。④在施工模擬過程中，存在一些與現實施工順序不符的情況，例如它弱化了梁、板、柱三者之間鋼筋綁扎與支模板的順序，只是單純的按構件逐一出現。而在實際施工時，梁、板、柱的施工應是先綁扎柱子的鋼筋，接著三者同時支模，支完模再綁扎梁和板的鋼筋，最后進行砼澆筑。相應的，此施工階段的勞動力、材料統計也會出現誤差。⑤由于軟件中需要將模型與進度計劃、預算文件進行關聯，因此要求文件內容必須與模型構件相匹配，多專業之間的協同配合需求較高，也就要求軟件應用人員必須要有較強的綜合能力。

4.2解決對策

4.2.1人才培養

人才缺乏是阻礙BIM技術發展的重要因素之一，要想推廣BIM技術就必須培養專業人才。一般來說，人才培養有兩個途徑，一是企業培養，二是高校增設課程。相對于高校而言，企業培養人才需要投入的成本和承擔的風險都很大，難以推廣。因此，高校增設課程以培養專業人才在推廣BIM技術的過程中有著舉足輕重的地位。除了基本知識和軟件的學習之外，學生不能拘泥于形式上的學習，他們更應該深入到工程中去，切實了解、學習工程的施工過程和專業技術。

4.2.2軟件優化

企業應積極配合軟件開發人員，統計工作人員在軟件使用過程中發現的普遍問題，向專業程序員提出優化意見，并給出合理的報酬。

4.2.3政府引導

政府可以加強政策的推廣力度，一方面鼓勵、引導程序員優化現有的BIM軟件，甚至開發新型應用軟件；另一方面可以采用提供補貼的方式鼓勵建筑行業內的各大中小型企業應用BIM技術。

5結束語

BIM的出現是工程建設領域的一個里程碑，它實現了工程項目的信息化、網絡化、精細化管理。將建筑模型可視化，設計階段便于設計者提前發現設計的不合理之處，施工階段便于業主、施工方、監理三方信息交流，有利于提高工程質量。將來，BIM的應用會越來越廣泛，BIM技術會發展的越來越好，最終應用于整個建筑行業。

參考文獻：

[1]張星遠，臧元.關于美國和中國建筑領域對綠色BIM應用的研究[J].北方建筑，2018（01）：74-78.

[2]紀博雅，戚振強.國內BIM技術研究現狀.[J].科技管理研究，2015（06）：184-190.

[3]李亞女.BIM5D技術在太平橋住宅樓工程的應用[J].上海建筑科技，2017（03）：52-54.

[4]孫楠，顏歡，李建寧，等.BIM5D技術在應用中的問題及其對策[J].價值工程，2018（18）：246-247．

[5]劉曉逸，苗鳳敏.BIM5D技術在施工項目管理中應用研究[J].價值工程，2019（03）：142-144．

[6]曹陽，李斌，高春彥.基于BIM技術的信息集成化施工管理應用研究[J].價值工程，2018，37（20）：280-281.

作者:呂航 閆晶 李楊 彭歡 單位:常熟理工學院