BIM技術在建筑工程施工管理中的應用探索

歐陽旭

（湖南天義建設集團有限公司，湖南 長沙 410001）

BIM （Building Information Modeling） 是指建筑信息模型化，以數字建模的形式將施工過程以3D形式展現出來。BIM技術應用在施工管理中能夠保證工程管理的有效性、科學性，促進建筑事業的發展，得到了行業的認可。目前，如何更好地將BIM技術應用在施工管理中成為亟待解決的問題。

1 BIM技術概述

1.1 BIM技術定義

BIM技術將建筑工程施工管理從二維空間變為三維空間，利用數字化技術實現三維建筑空間展示。在實際應用中結合建筑工程情況模擬一個與現實建筑相近的工程信息庫，從信息庫中掌握建筑物狀態信息、建造信息，以三維模型的形式顯示出運動行為與空間對象情況。BIM技術貫穿施工管理全過程，影響著施工進度、施工質量、工程造價，有助于提高建筑工程質量，企業實現經濟效益最大化。同時，保證現場施工安全，控制各種隱患問題。

1.2 BIM技術特點

第一，模擬性。BIM技術模擬性特點集中體現在工程設計階段，BIM技術可以對建筑應用時出現的情況模擬，根據模擬結果確定設計方案的各參數。例如：緊急疏散、熱能傳導等都可以利用BIM技術。確定設計方案后，管理人員借助BIM技術進行施工進度的可視化，有助于及時發現存在的問題并解決、控制施工進度。第二，可視化特點。BIM技術可視化能夠將施工時涉及的報表、效果圖有效地完成，有助于方案設計、施工管理決策，確保工程質量與順利施工。此外，可視化管理也可以確保施工方案更加清晰，增強業主信任度，推動企業長久發展。第三，協調性。由于建筑工程涉及的人員、材料、設備較多，現場施工管理是保證建筑施工順利開展的基礎前提。應用BIM技術可以將工程設計的數據整合并綜合顯示，保證發現問題及時解決，有助于施工管理人員進行時間、空間調整。

2 BIM技術在建筑工程施工管理中的應用

2.1 三維碰撞檢查

因為建筑施工時存在很多構件和系統，為避免發生碰撞要求在施工前做好管線設計。傳統設計形式是通過2D圖紙進行碰撞問題評估，完成設計施工。不過，這種設計模式難以將個體和系統之間的碰撞全面展示，容易出現疏漏環節影響后續施工。為此，利用BIM技術進行三維碰撞檢驗可以將施工時可能出現的碰撞得到確切的展現，便于工作人員對方案進行細化，防止返工而增加工程造價。此外，管理人員還可以根據3D結構方案展開施工模擬，能夠將施工方案中存在的問題真實展現出來，提高施工質量。

2.2 4D施工模擬

施工管理過程中受諸多因素影響，伴隨著施工范圍擴大使得施工時間延長，增加施工管理難度。加之，施工時一旦施工流程確定詳細的施工環節完成，如果發生失誤則需要經過二次返工。為避免這一現象發生，要求施工前對可能出現的問題展開綜合評估，利用BIM技術將人力資源、材料、機械設備整合以3D模型的方式呈現出來，將模型和施工進度聯系在一起就可以對總體施工過程創建4D施工信息模型，對各部門進行協同模擬，確保人力資源、材料、機械設備的妥善管理。此外，即使出現返工利用4D施工信息模型也可以得到有效控制，節約人力物力，提高施工質量。

2.3 精細化施工管理

隨著工期的延長數據信息不斷增多，傳統人工管理已經難以滿足施工管理要求，對施工現場控制具有較大難度。為此，利用BIM技術即可應對繁雜的數據信息，便于管理人員更加全面地進行數據管理。BIM技術的應用幫助工作人員快速且精準的搜集管理信息，在施工管理中得到數據信息的支持，避免浪費時間，提高施工效率，達到業主要求。例如：材料管理時應用BIM技術有助于管理人員了解現場使用情況，確定材料儲存位置，避免受到影響。同時了解各施工環節對材料的需求狀況，防止施工材料頻繁運輸，降低運輸消耗。這樣一來，不僅避免了材料浪費還提高了施工管理水平。BIM技術讓施工信息更加清晰，工藝流程更加具體，避免傳統施工管理不夠透明而引發流程弊端，從源頭上形成科學健康的行業競爭，起到促進作用。

3 案例分析

某建筑工程建筑標高58 m，基地面積88 079 m2，總建筑面積125 936 m2。該建筑結構復雜、分為土建結構、鋼結構等，專業多、分項工程多、施工隊伍多。由于工程施工管理復雜決定采用BIM技術，減少后期專業較差施工產生碰撞導致人力、物力浪費，節約施工工期。

3.1 土建施工管理

應用BIM技術在施工前模擬，施工時指導施工，結束后精度校正。其中包含：支撐維護結構、土建結構的碰撞檢查、施工方案模擬、勁性結構復雜節點的鋼筋排布、箍筋優化、剪力墻預留洞口定位、質量安全缺陷管理等。

3.2 幕墻深化施工管理

該工程外幕墻面積為90 000 m2，其中包含7 m2GRC幕墻，造型獨特、結構復雜，GRC板最大尺寸為6 m×2.5 m，空間雙曲面，制作加工、深化設計、運輸、施工困難。應用BIM技術創建三維信息化模型，深入研究分析，包括：幕墻深化設計展示結果，利用可視化特點展開交流、分析。鋼結構和幕墻之間1 m空間的構造層次分布。表皮模型和鋼結構模型碰撞干涉。排水天溝、排煙管道、機電管線等設置。

3.3 鋼結構施工管理

該工程在結構、施工方面難度較大且技術要求、施工要求嚴格，鋼結構總用鋼量為2.2 萬t，傳統二維方案難以全面展現結構特征，決定采用BIM技術指導施工。BIM技術應用包括：鋼結構與土建結構的碰撞檢測、構件吊裝工序、部位的施工模擬、彎扭鋼結構的空間定位、蜂窩鋼結構巨型鑄鋼節點的設計及加工、胎架支撐體系的合理排布、大噸位吊裝機械的位置合理分布等。此外，由于梁柱節點鋼筋密集達到上百根且存在連接板，利用BIM技術創建該部分模型，展示梁鋼筋、連接板位置，通過三維模型設計埋件錨筋、抗剪鍵，規避鋼筋位置，防止鋼筋與連接發生沖突。另一方面，錨筋、抗剪鍵選擇穿孔塞焊，BIM技術科學規劃鋼筋排布，指導施工管理，避免返工，確保結構穩定。

4 結語

總而言之，BIM技術作為一種有效的管理方法，在建筑施工應用時利用計算機建模設計進行數據信息整合，便于管理人員直觀準確地了解工程數據信息。在施工過程中通過BIM技術提供信息內容，同時根據模型要素內容展開控制。BIM技術具有應用簡單、管理直接的特點，對施工的全過程管理，做到規范管理，具有更大的可操作性，有助于建筑施工管理效率提高，節約工程造價。