淺析BIM技術在建筑工程施工質量安全管理中的應用

徐淑鑫

【摘要】在我國建筑行業發展的推動下，信息技術不斷進步，其中建筑行業中的BIM技術成為建筑項目全生命周期的重要技術措施，對建筑行業發展具有重要意義。因此，本文主要分析了BIM技術在建筑工程施工質量安全管理中的應用，以供參考。

【關鍵詞】BIM技術；建筑工程；施工；質量安全管理；

引言：BIM 技術是建筑信息技術的簡稱，BIM 技術是指對建筑工程的項目中基本構建、施工工序、以及相關的數據、物理化學特性聯系起來，形成建筑信息模型，這樣就建立了建筑工程項目的數據資料庫。數據庫反映著建筑的元素和其的物理化學特性以及建筑元素之間的關系。在建筑工程中運用BIM 技術，就是把建筑相關的數據存儲在BIM的數據庫中，而建筑各個項目的設計內容具有關聯性，這樣就可以在BIM 上實現信息的傳遞和共享。BIM 數據庫的建立對于建筑工程具有重要的意義，在建筑給排水的施工所需要的各種數據，都可以在BIM 數據庫中查到，這樣就簡化了數據收集的過程，提高了施工的效率。另外BIM 數據庫可以通過各個項目負責人向BIM 數據庫反饋信息，把各個項目的參與者緊密的聯系起來，這樣可以提高建筑施工工作的協作性。

1、 BIM 技術的概述

BIM（Building Information Modeling）是三維參數化的數字模型在建筑全生命周期中的應用，它通過建立涵蓋建筑全生命周期的信息庫，實現信息在建筑全生命周期中各階段、各參與方之間的集成與共享，其本質是信息技術在工程建設領域中的應用。通過BIM平臺，項目各參與方能夠及時對BIM模型中的信息進行插入、提取、更新和修改，并用以支持和反映各參與方的職責而協同作業。

在BIM實際應用中，可以從不同的角度對BIM進行理解：①當將 BIM 應用于項目中時，BIM代表對信息進行管理，信息能夠被項目各參與方提供與共享，并保證合適的人在正確的時間得到準確的信息；②對于項目各參與方，BIM代表項目交互的協同過程，并定義項目各參與方如何開展工作，如何協同地設計、建造和運營項目；③對于項目設計方，BIM代表集成化設計，它鼓勵設計團隊進行設計創新和優化方案，并為設計提供更多的信息反饋，提高設計團隊的設計水平。

2、 BIM技術在建筑工程施工管理中的應用

2.1將二維建筑圖紙轉換為三維模型

利用某工程已有的二維圖紙，建立其三維模型。三維建模主要分為場地建模、土建建模、設備專業建模，最后整合，形成全專業整體模型。與傳統的三維模型不同的是，BIM信息模型為一個完整的三維模型，各種平、立、剖面圖只是各方向的二維剖切圖，多視圖的三維設備布置，同時有多重尺寸進行精確定位，從而生成正確無誤的整體模型。所有的建筑表皮幕墻、結構梁柱、設備管道都以三維方式分圖層置于一個BIM模型中，這樣非本專業人員相較于原二維圖紙能更容易讀圖，也更方便各專業人員的協調溝通。例如，在傳統的CAD圖紙中，表達方式是二維的，復雜的鋼筋節點有時是平面圖要結合多個剖面圖才能表達清楚，而且對于剛剛畢業的新學員來說還有一個識圖的過程，有些現場班組的施工人員識圖能力有限，常常把技術人員交底的節點鋼筋加工錯誤。BIM以三維數字技術為基礎，可以把相關的復雜鋼筋節點做出真實空間比例關系的BIM模型，其真實的空間尺寸和360°的視角可以讓人清晰地識別復雜鋼筋節點的結構。

2.2突出模型局部復雜結構，優化質量管理

通過對復雜結構的分析為重要部位施工提供視覺上的參考，進一步確認設計的建筑空間和各系統關系，對設計進行初步檢驗，對建筑的構造和布局也有了更加清晰的認識和理解。例如檢查空間是否能夠確保其他工作正常運行，檢查復雜節點鋼筋布置以及混凝土澆灌空間檢查、管道排布之間的碰撞檢查。

2.3對設備管線及結構的錯漏碰缺檢測

在設計時，往往由于各專業設計師之間的信息傳達不全面，而出現各種專業之間的碰撞問題，例如暖通等專業中的管道在進行布置時，由于施工人員的圖紙是根據各專業的不同各自繪制的施工圖紙，在真正施工過程中，可能在管線布置處正好有結構設計的梁等構件在此妨礙著管線的布置，利用BIM 技術對管線碰撞檢查的功能，不但能徹底消除硬碰撞、軟碰撞，優化工程設計，避免施工中不必要的返工，最大限度減少施工變更，助力控制施工進度，而且優化凈空，優化管線排布方案，使施工完成更便捷，問題呈現更清晰，提高施工管理的質量與效率。

2.4模擬實際現場，提出合理的解決方案

在這一階段通過BIM 模型對施工進度的模擬控制，對各參與方信息的整合和驗證，無論是施工方、監理方、甚至非工程行業出身的業主領導都對工程項目的各種問題和情況了如指掌，有助于加強工程項目在施工過程中可預見的風險控制和協調能力，有效保障施工進度和成本控制，減少同類工程中常見的糾紛。

現有施工中，施工現場的布置往往遵循總體規劃，但是由于施工現場各專業作業時間的交錯、施工界面的交錯，造成物料堆放的混亂，各專業物料交錯，使得工作效率降低，整個施工現場呈現“臟、亂、差”的局面，甚至還可能發生安全隱患。應用 BIM 技術對施工現場規劃、布置進行指導。BIM 模型表現的是施工現場的實際情況，BIM 模型建立完成后，可進行 4D 的施工模擬，根據進度安排和各專業施工工作的交錯關系，通過軟件平臺，合理規劃物料的進場時間、堆放空間，并規劃取料路徑，有針對性地布置臨時用水、用電位置，確保現場施工整齊有序，提高施工效率。即使臨時出現施工順序變動或各工種時間拖延，BIM 仍可根據信息模型實時分析調整。通過對現場情況的模擬，還可以有針對性的編寫安全管理措施。

2.5在施工中的具體應用

（1）實施腳手架可視化技術交底，腳手架是施工中不可缺少的支撐體系，并給工人提供一定的操作平臺，安全防護等作用，腳手架搭設的好壞，直接關系著工人的生命安全。BIM 團隊結合項目實際情況，根據腳手架施工規范，進行了腳手架三維模型的建立，給工人提供了可視化的腳手架技術交底方案，選用標準的構件，按照模型搭設，給工人施工帶來了很大的方便，安全性能也得到了提高。（2）應用 BIM 模型檢測圖紙錯誤和碰撞。在我公司承建的和菏澤市消防隊綜合樓項目中，運用 BIM 技術建立模型，通過結構、建筑、管線多專業模型的綜合檢測，檢測土建、結構碰撞、安裝多管線碰撞等問題，協助施工人員審驗圖紙。（3）BIM 技術指導二次結構。進入二次結構施工階段，需要進行的一項重點工作就是砌體工程，砌體工程中磚的損耗量的控制也是項目管理過程中的一個難點。依照砌體施工工法、施工規范，對砌體工程進行了BIM 模型的搭建，同時進行了深化設計，出示了砌體施工圖紙，每塊磚的形狀尺寸，都一目了然地呈現出來，每塊不規格磚都可以按照尺寸提前加工，提高了磚的利用率，將損耗降到了最低。

結束語

BIM 整合了建筑產業鏈條的所有生命周期內的各類干系人，在任何過程中都可以為其提供全方位的信息支撐和服務，在建筑施工可視化管理方面擁有明顯的優勢，為建筑施工管理注入高科技力量。

參考文獻

[1]高永剛，李光金.基于BIM可視化技術在杭州東站中的應用[J].土木建筑工程信息技術，210（4）

[2]張月燕.基于BIM可視化技術在福州某商業中心設計應用[J].福建建設科技，2010（4）.

[3]于冰沁，王向榮.淺析基于SketchUp軟件的設計流程在景觀設計中的應用[J].農業網絡信息，2008（6）.