關于BIM技術在建筑施工中的應用探討

文/宋發成

關于BIM技術在建筑施工中的應用探討

文/宋發成

恩施自治州翔宇建設工程有限公司

大數據和數字時代的到來，要求建筑企業走出一條合理管理模式的發展道路，不斷升級行業。本文通過對具體案例進行分析，簡要介紹在建筑施工過程中 BIM 技術的應用程序。

BIM技術；建筑施工；具體案例

在建筑施工過程中，BIM 模型可以模擬施工過程，及時協調施工進度與建筑材料和施工人員的安排，提高施工管理效率；通過對比方案計劃與現場施工情況，能夠有效控制進場異型構件的質量，及時發現施工錯誤、交叉施工等問題，節約施工成本，增加建筑施工企業的盈利空間。

1 BIM技術的概念及特點

1.1 概念

所謂的 BIM 技術就是建筑信息模型技術的簡稱，相關人員通過對各項施工信息進行收集與分析，可形成一個三維立體建筑模型。在這種模式下，可對建筑工程的全壽命周期進行管理，包括圖紙設計、施工管理、竣工結算等。在建筑施工中利用BIM 技術，有利于優化資源配置，提高管理質量，避免出現資源浪費等問題，從而提高施工質量，控制施工成本。這一技術理念最早由西方國家提出并實施的，獲得了顯著的成就。

1.2 特點

第一，模擬性。建筑信息模型 BIM 技術擁有強大的模擬功能，技術人員可通過數據收集來模擬出建筑模型，以便于進行控制和管理。尤其是對于建筑設計工作來說，具備很強的優勢性，可對當地的日照情況、災害情況等進行模擬分析，能有效保障圖紙設計的科學性，以保障施工質量。第二，可視性。傳統的施工設計圖紙多為二維平面圖紙，施工單位在拿到圖紙時，只能看到一些線條和參數，并不能了解具體信息，在進行施工時容易出現誤差，對施工質量和進度會造成影響。而 BIM 技術是一種三維立體技術，可將各項數據進行立體化呈現，有利于施工單位直觀了解設計人員的設計意圖，能有效避免施工誤差，保障施工質量。

2 BIM 技術在建筑施工中的應用程序

2.1 采集數據應用

BIM 技術構建三維立體模型，需要大量數據信息作為支撐。設計人員需要親自進入施工現場進行考察，采集有用信息。這些信息包括建筑面積、建筑高度、建筑供能、樓層間距等基礎信息，施工人數、施工時間、建材運輸和存放等施工信息，以及施工開始后不斷更新的工程信息等。設計人員進入施工現場實際考察，要不斷對數據進行對比、核實，確保設計的精準度。同時借助計算機技術和信息技術，將所有施工信息錄入、儲存到數據平臺中，為 BIM 建模形成完整的數據庫。

2.2 調整系統結構

建立BIM 數據模型后，要不斷根據實際施工情況及時更新模型數據，完善數據平臺，形成建筑項目的動態模型。BIM 數據模型主要包括三個方面的功能：監督、管理施工管理系統；建立施工組織明細表；構建建筑項目的3D模型。在建筑施工過程中，要想實現這三方面的功能還需要借助計算機系統的數據儲存、統合和查詢功能。施工企業不斷將施工信息上傳到數據系統中，再利用 BIM 技術對施工進度進行管理，確保BIM模型與實際施工進度保持一致。

2.3 細化應用流程

BIM 數據模型的建立和更新都需要整合大量施工數據，但在應用BIM 技術指導施工過程時，則需要將各項數據分離。通過詳細分析每組數據，根據實際情況實現對施工過程的精細控制。首先將建材儲存、施工工序和進度、人力資源配置等信息整合到 BIM 數據模型中，然后協調BIM 系統通過對比分析施工狀況，對每個單項施工過程進行科學安排，最終實現資源的優化配置。BIM 數據模型通過設置管理權限來實現對施工過程的管理。要想在實際施工過程中發揮 BIM 模型的技術優勢，相關管理人員必須具備較高的專業能力和綜合素質。

3 實際應用案例

3.1 工程概述

本次工程的建筑施工面積為 43.7萬m2，建筑高度為528m，樓層數為115層，基埋深度為37.3m。建筑結構采用鋼筋混凝土核心筒設計與巨型框架形結合的結構體系，鋼材總用量為12萬 t。工程工期為36個月，施工設計變化較大，圖紙量大，施工空間相對較小，需要考慮各類施工構建的進場安排。

3.2 鋼結構三維模型構建

本次工程施工量大、工期較緊、標準較高，如果采用傳統的二維圖紙進行施工設計，難以形成有效管理，無法完全避免交叉施工影響，因此采用BIM技術對建筑項目進行三維建模。BIM 模型能夠將鋼結構中各構件的尺寸、位置展現出來，并結合機電、土建等專業知識，對施工方式進行模擬分析。本次工程施工場地的空間狹小，會限制各類建筑材料的堆放。BIM 模型提前對行車路線、施工區域、倉儲區域等進行規劃，并根據實際施工需求確定鋼平臺設計標準。初步規劃完成后，再利用BIM技術將各區域模型進行合并，并模擬碰撞試驗，尋找設計缺陷和漏洞。經過幾次修改完善后，最大程度地優化了設計方案和施工管理方案，避免了交叉施工問題，最大程度地縮短了工期。

3.3 BIM 組織架構

BIM 組織架構是為發揮BIM技術優勢而形成的以相關技術人員為核心的工程管理體系。本次工程的 BIM 的負責人同時擔任項目管理總負責人，負責指導和協調團隊工作。基于實際施工需要，下設一名協調負責人，負責協調各構架系統工作。BIM 模型主要分為信息維護、模型整合與協調、施工進度與節點管理、BIM 模型的深度設計等系統。在施工過程中，各系統相互協調、平衡發展，才能避免出現各類施工問題，保持 BIM系統與實際施工過程的一致性。本次工程的BIM模型的深度設計系統在利用三維參數化模型進行可視性分析時，發現鋼結構存在問題，并及時糾正，避免了施工錯誤造成材料和人力的損失。

4 結束語

在市場經濟的發展下，加劇了企業間的競爭，要求建筑企業轉變管理模式，創新施工技術，以實現市場競爭力。雖然 BIM 技術在我國發展較快，但主要應用在建筑設計領域中，在施工方面應用較少。對此，建筑企業應正確認識BIM 技術的優缺點，不斷提高技術利用率，以保障施工質量和效率，推動我國建筑施工水平快速提高。