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摘要：分析研究了国内外BIM技术工程应用发展现状，并以某大型居住社区21-03地块动迁安置房项目作为实际案例，阐述了BIM技术在设计阶段、施工阶段和运营维护阶段的应用情况。
关键词：BIM技术；三维可视化；应用
一、绪论
1.BIM定义
BIM的中文翻译是建筑信息化模拟性，英文全称是Building Information Modeling，国内外较为一致的中文翻译为：建筑信息模型，BIM技术是一种应用于工程设计建造管理的数据化工具[1]。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库[2]。所谓BIM技术，即通过创建并利用3D模型对工程项目的设计、施工及运营维护全过程管理的过程。目前，BIM技术因其可视化、参数化、协同性、全周期等特点，在实际工程中得到了越来越多的应用。
2.研究背景
BIM 技术被列为“十一五”国家科技支撑计划重点项目《建筑业信息化关键技术研究与应用》重点研究课题[3]。在“十 二五”规划期间，住建部 2011 年颁发了《2011 -2015 年建筑业信息化发展纲要》，进一步明确将 BIM 建筑信息模型作为信息化的重点研究课题，并于 2015 年形成了《关于推进建筑信息模型应用指导意见》。在“十三五”规划期间，住建部于 2016 年进一步明确《2016 － 2020 年建筑业信息化发展纲要》 并发布《建筑信息模型应用统一标准》国家标准，2017 年由国务院下发《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意 见》，同年，住建部发布《建筑信息模型施工应用标准》[4]。
根据沪建建管联【2017】326号关于进一步加强上海市建筑信息模型技术推广应用的通知，为贯彻落实«中共上海市委、上海市人民政府关于深入贯彻中央城市工作会议精神进一步加强本市城市规划建设管理工作的实施意见»（沪委发【2016】13号）精神，加快推进本市建筑信息模型（以下简称BIM）技术应用发展[5]，实现2017年本市规模以上政府投资工程全面应用BIM技术，规模以上社会投资工程普遍应用BIM技术的目标[6]。推广应用范围：总投资额1亿元及以上或者单体建筑面积2万平方米及以上的新建、改建、扩建的建设工程。
3.研究意义
BIM给工程设计领域带来了第二次革命，从二维图纸到三维设计和建造的革命，同时，对于整个建筑行业来说，也是一次真正的信息革命[7]。在工程领域中，“所见即所得”是极其便利且直观的，对于以 CAD 为主要制图工具来施工图纸只是各个构配件在图纸上的线条组合以及它的独立信息。真正的意义上的BIM技术包含的特点具体体现为：三维宣传展示、快速精准算量、明确计划、减少浪费，有效管控、虚拟施工，协同作业、碰撞检查，减少返工等[8]。而BIM技术的核心则在于三维模型的构建以及依赖于其生成的庞大而详细的数据库，不仅包含了构件的基本信息，甚至可追踪至生命周期终结。[9]
二．BIM应用目标
1.在项目设计阶段，建立全专业 BIM 可视化三维模型，依托BIM软件平台的管综碰撞和净高识别、安装和维护功能需求判断，对管道密集区域进行综合排布设计，虚拟各种施工条件下的管线布设，在碰撞检查和净高分析的基础上，提前发现施工现场会存在的碰撞和冲突，在设计阶段协同解决，大幅度减少施工过程中的设计变更，提高施工现场的工作效率，节约工程成本，同时可以实现设计碰撞监测、能耗分析、成本预测等。充分利用BIM技术的虚拟漫游技术的优势，提升设计作品的品质。
2.施工现场通过可视化展示，使每个参与人员可以直观地了解设计方案的内容，在设计、建造、运营过程中的沟通、讨论和决策都在可视化的状态下进行，可有效降低工作繁琐度、节约成本，能够极大的提高项目的管理能力和沟通效率。
3.BIM技术，可在建筑方案设计阶段，实现PC结构构件的拆分，使PC结构更加合理。
三、BIM技术在某大型居住社区21-03地块动迁安置房项目中的应用
1．项目概况
本项目位于于上海某区，总建筑面积88731.75㎡其中地上62352.48㎡，地下26379.27㎡。本工程属于保障性住房中的农民动迁安置房，高层住宅1#-3#楼，地下一层（中间为夹层），地上十六层，建筑高度47.85米；中高层住宅4#/5#楼，地下一层（中间为夹层），地上八层，建筑高度23.95米；中高层住宅6#~9#楼，无地下室，地上八层，建筑高度23.95米；地下停车库一层，埋深6米，为机动车停车库及为车库服务的设备用房。另设一垃圾房、一岗亭。根者《民用建筑工程设计等级分类表），为一级建筑。
2.BIM应用点：
2.1、三维可视化设计
前期方案设计充分利用BIM可视化模型进行方案推敲及动线模拟，围绕社区动线设计理念进行三维分析，优化整体设计，同时利用三维可视化漫游对动线进行漫游模拟分析，确保社区内流线设计合理。
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2.2、土建平立剖分析
通过BIM三维模型针对建筑、结构、机电专业进行平立剖视图检测，有效发现设计过程中视图不匹配的问题，从而优化设计成果。
2.3、碰撞检测及管线综合
首先基于BIM快速化冲突检测锁定有冲突风险的区域，同时基于三维管线综合对冲突区域进行设计优化，优化的同时不仅消除冲突风险，同时把空间体验不理想、管线排布不合理的区域进行同步优化，最终用于项目施工安装。
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2.4、三维出图
基于管线综合模型，直接输出二维CAD平面及剖面图纸，同时实现模型与图纸的二三维同步联动，并有效的进行现场施工指导
2.5、施工配合
施工前期基于BIM模型进行三维可视化交底，帮助施工人员直观的了解项目的基本情况，了解项目的重点及难点，过程中基于BIM管理平台、无人机进行现场与模型的校核，对于施工过程中存在的风险区域，也可以提前通过施工BIM模型进行模拟分析，最终达到提高整体施工品质的效果。
2.6、PC深化
根据结构专业和给排水、暖通、电气等专业设计的结果，BIM技术可以深化设计每一个PC构件，使PC构件中的钢筋、预埋件和留孔洞之间的空间位置相互协调。完成内部碰撞检测后，BIM技术可以检测PC构件连接部位钢筋碰撞问题。当PC构件深化设计完全结束后，将PC构件三维模型导入BIM信息模型中，与其他各专业BIM模型进行碰撞检测。BIM技术在PC构件施工阶段优化了施工方案，提高了施工效率。
四、同时BIM技术还应用到某大型居住社区22-05地块商业项目
该项目位于紧邻21-03地块东侧，是大型居住社区内商业配套项目，总用地面积12009.5 m2，容积率1.50，绿地率20%，总建筑面积30130.7m2，地上建筑面积20263.5 m2，目前该项目主体已经完工，BIM从设计阶段到施工阶段全程跟踪服务，使工程的进展达到了快速、精确、节约投资的效果，在第一时间找到了问题的所在，及时解决，避免了工程的返工，得到了参建各方的一致好评。
五、BIM技术在建设项目全过程各实施阶段的应用价值
1、优化设计
决策和设计阶段的造价占总造价的 20%，但这两个阶段对工程造价的影响可高达90%。以前的常规作法是，相关施工人员按图开展施工作业，容易造成设计与施工误差，协调配合性差，难于提前发现设计问题以及施工中的结
构碰撞，一旦发现还需要花费大量的人力、物力和财力来进行补救，而 BIM 技术的出现很好地弥补了设计阶段的这些不足，BIM 技术以其可视性、动态模拟等方面的特性，使项目整个运行周期均处于可视化，运用碰撞检查及时发现设计阶段的净高不足、管线冲突等问题并及时进行修复[10]。
2、指导施工
施工阶段作为项目全寿命周期的重要环节，关系到整个建设项目的质量、安全、进度及成本控制。BIM 技术以其可视化优势，可以方便管理人员更好地指导施工进程，时间维度的融入可以帮助我们有序规划施工进度。此外，运用 BIM 技术还可以实现项目成本的精细化管理。BIM 技术的应用实现了建设项目施工阶段工程进度、人力、设备、成本及场地布置的集成管理以及施工过程的可视化模拟[10]。
3、智能管理，后期运维支持
将合同信息、施工进度、计量与支付信息录入 BIM 信息数据库，以方便竣工结算阶段，相关人员进行调取查阅。而在运营维护阶段，管理人员可以运用 BIM 技术随时监测有关建筑的使用情况，对材料、工具的使用进行合理安排和处置。在物业管理阶段，借助相应的软件配合，以 BIM 数据库中实时监控运行参数为依据，对设备的使用情况、运行限度以及维护工作进行评估，规划出最合适经济效益的方案[6]。
三维模型有助于后期运行维护管理，在直观浏览的同时，更有利于城市管理的信息化和智能化系统建设。
4、规划管理
从单体到小区到居住区，从单个公共建筑到整个商业街，BIM技术场地分析、建筑策划、方案论证等领域，能够提供可视化的大数据，为规划管理和决策带来诸多便利。
六、结束语
综上所述，随着建筑信息化水平的提高以及我国相关扶持政策措施的出台，BIM技术在建筑领域的应用越来越广泛。BIM是一种新型的设计理念，是引领建筑业信息化走向更高层次的新技术，它涵盖了从规划、设计到施工、维护技术的一系列创新和变革，是整个建筑业信息化发展的必然趋势。目前BIM在实际项目上的应用范围越来越广，应用程度越来越重要，通过构建合理的数字模型，可以为建筑数据的准确性提供良好的保障，同时有效地降低了工程的成本，深受市场的青睐。在不久的将来，随着建筑领域信息科技的不断发展与进步，BIM 技术必将成为建筑行业的基本应用手段，更好地为建筑业发展保驾护航。
参考文献：
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[2]林东.探析现代建筑设计中BIM技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2017（16）：561.
[3]刘占省，赵明，徐瑞龙，王泽强.BIM技术在我国的研究及应用[J].全国现代结构工程学术研讨会，2013.
[4]林磊.浅谈BIM技术发展现状及应用研究 [J].福建建设科技，2021. No. 2：96-98.
[5]林佳瑞，张建平.我国BIM政策发展现状综述及其文本分析[J].施工技术，2018（6）：73.
[6]谭震寰.BIM技术在上海建设工程项目管理中的应用研究-现状与促进措施建议[J].中国建筑学会工程管理研究分会，2016.
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