BIM技術在建筑工程施工中的應用策略分析

【摘要】利用實際工程作為案例，結(jié)合案例分析法，對BIM技術在建筑工程施工中的應用策略進行分析，分別提出了BIM技術的發(fā)展歷程，并對BIM技術在施工階段中的應用內(nèi)容進行分析，最后結(jié)合實際工程案例，提出了BIM技術在施工數(shù)據(jù)及圖紙管理、施工深度管理、思維可視化模擬竣工模型等方面的應用措施，供參考。

【關鍵詞】BIM技術；建筑工程；施工管理；應用

改革開放以來，我國城鎮(zhèn)化進程不斷加快，建筑業(yè)發(fā)展迅速，建筑信息模型（BuildingInformationModeling，簡稱BIM）也在項目的建設過程中越來越多的得到應用。BIM技術在很大程度上可以改善施工階段中大量因缺乏溝通和關鍵環(huán)節(jié)的信息流失而造成誤工的情況，節(jié)約了資源、人力和物力。因此它的出現(xiàn)和興起提高了建筑業(yè)的生產(chǎn)率，尤其是在加強建筑生命周期管理和節(jié)能分析方面有很好的表現(xiàn)。在這個背景下，國內(nèi)建筑業(yè)能夠發(fā)展迅速與引入BIM技術有關，這是必然的。

1、BIM技術在建筑施工階段的應用內(nèi)容

1.1 BIM技術應用于質(zhì)量管理

質(zhì)量管理存在的問題：

1） 施工人員專業(yè)知識薄弱；2）材料質(zhì)量不符合要求；3）不按設計或規(guī)范要求進行施工。

BIM技術可以記錄產(chǎn)品采購信息以及產(chǎn)品使用的情況，由此來保證建筑產(chǎn)品物料質(zhì)量。在施工過程中，可以通過這一技術檢查一些工具或材料在施工過程中是不是在安全范圍之內(nèi)。技術交底利用設置BIM可以直觀看到的景象、模擬在作業(yè)時的場景和動畫制作，可以讓工作在最前沿的工人對雜亂的節(jié)點一目了然，切實地減少了相關人員與工人溝通上的障礙，實現(xiàn)高效性。BIM技術可以突破傳統(tǒng)施工進度管理的局限，為施工管理提供一個更好的平臺，能夠給人們帶來可觀的收益。BIM可以虛擬施工過程，可提前演練會發(fā)生的狀況，進而減少矛盾。施工方看中的是工程是否能夠保質(zhì)保量的完成。而BIM技術的存在，使他們的目的更容易被實現(xiàn)。透明化的數(shù)據(jù)直觀的顯示出工程的進度。

1.2 BIM技術應用于成本管理

BIM可以嚴格地把控施工進度，跟進施工進程，不延誤工期。建立BIM模型可以更好地對設計圖紙進行檢驗，還能及時發(fā)現(xiàn)空氣凈化、管線設置等許多可能存在問題的環(huán)節(jié)，然后據(jù)此修整，這樣能有效提高工作效率且減少資源浪費。通過BIM模型能夠很好地將成本預算、日程建筑安排等多項信息整合在一起，進而對各個流程中的成本進行預算，然后做出改良措施。對施工過程中人力資源、設施等多項資源進行更好的調(diào)控，能夠準確地知道自己需要花費多少成本，從而減少不必要的支出。在施工實施階段，運用BIM技術能夠快速并且精確地找出每個環(huán)節(jié)的問題，從而節(jié)約成本，擴大利益。

1.3 BIM技術應用于進度管理

BIM能夠?qū)⑿畔⒈磉_地清晰直觀，并且通俗易懂。在施工中會發(fā)現(xiàn)有很多在設計時未預料到的問題，這些問題會給工程施工帶來巨大的風險和不可預估的投入。把BIM技術運用于施工階段的進度管理中，管理者對于工作的各個階段需要多少工人，需要多少物料，需要用什么機械能夠精準的知道。從而更加容易把控進度，對資源進行更合理地分配。

BIM技術可以突破傳統(tǒng)施工進度管理的局限，為施工管理提供一個更好的平臺。我們不僅可以通過觀察立體模型更加容易找出問題所在，還可以通過建立立體模型模擬實際的自然環(huán)境，進行全方位的觀測，可以對存在的隱患有著更全面的分析。在設計、采購、施工管理和運營四個方面，我們運用BIM技術進行模擬，根據(jù)模擬情況來進行一些調(diào)整，合理分配物資，將計劃進一步合理地完善。

2、BIM工程案例

某職業(yè)技術學院工程周邊交通便利，施工場地條件優(yōu)越。規(guī)劃用地南高北低，體育館處場地標高與宿舍樓3場地高差約8.3m。其主要建筑包括教學樓、行政樓、圖書館、宿舍樓、體育館和食堂共10棟單體，層數(shù)2～5層，最高建筑高度為23.100m。結(jié)構形式除宿舍為剪力墻結(jié)構，其他均為框架結(jié)構?；A為人工挖孔樁基礎和獨立柱基。

2.1 BIM模型搭建

技術團隊利用Revit，Navisworks等軟件準確、高效地搭建模型，使設計單位、施工單位等參建方更加直觀地理解設計意圖。同時，在設計階段創(chuàng)建中心文件庫，使各專業(yè)協(xié)同設計。圖1為建筑模型。

2.2施工數(shù)據(jù)及圖紙管理

碰撞檢查通過后，輸出頂面各類圖紙和數(shù)據(jù)，如頂面綜合布置圖、施工圖、效果圖等，基于模型直接快速生成材料排版圖數(shù)據(jù)。在構建模型的同時，這些圖紙或者數(shù)據(jù)便已隨著模型的建立而生成，故此大大節(jié)省了人力、物力。

2.3施工深化管理

依據(jù)設計文件、利用已搭建好的模型，按設計和施工規(guī)范要求將基礎承重結(jié)構，水、電、暖、通風等各專業(yè)管線和設備進行綜合排布，并通過圖紙進行現(xiàn)場施工指導。如下圖2所示。

2.4四維可視化施工模擬

利用四維施工模擬相關軟件，在已經(jīng)搭建好的模型基礎上加上時間維度，即四維施工模擬。一方面指導現(xiàn)場施工；另一方面為建筑、管理單位提供非常直觀的可視化進度控制管理依據(jù)。根據(jù)虛擬工期進度和實際工期進度進行比對，發(fā)現(xiàn)滯后項目，及時給予項目提示，保證工程順利完工。項目應用價值：施工中變更減少8%，工期縮短5d。

在施工工程中，將平面布置圖立體化，合理直觀地體現(xiàn)施工現(xiàn)場各個分區(qū)。對現(xiàn)場的設備和材料進行有效管理，盡可能避免出現(xiàn)安全隱患。項目施工信息跟進記錄，對現(xiàn)場施工人員和材料進行安全與質(zhì)量的管理。實時更新BIM模型信息。此外，在施工完成后，在原有模型上進行模型修改，根據(jù)實際情況構建竣工模型，將工程運維之前的所有未錄入信息、資料進行錄入，形成統(tǒng)一的信息模型。根據(jù)BIM信息模型，進行工程的運營、維護。可以實現(xiàn)資產(chǎn)類別、名稱、型號、生產(chǎn)廠家、使用部門，所屬房間、價格、維保等信息管理，并提供資產(chǎn)變更、維修、報廢等管理功能。將建筑設備各系統(tǒng)和建筑運營模型結(jié)合，形成基于BIM技術的建筑運行管理系統(tǒng)和運行管理方案，有利于實施建筑設備控制系統(tǒng)的信息化管理。

結(jié)語：

通過BIM技術的研究和應用，避免、解決產(chǎn)業(yè)化住宅實施過程中的各項問題，可保證建筑物的使用功能，提高建筑使用者的滿意度，利于創(chuàng)造一個和諧的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。采用產(chǎn)業(yè)化住宅體系可提高生產(chǎn)效率、縮短總工期、節(jié)約耗材、降低綜合成本、保證施工質(zhì)量和安全，推廣應用后可取得合理的經(jīng)濟和社會效益。

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[3]龍騰，唐紅，吳念，等.BIM技術在武漢某高架橋工程施工中的應用研究[J].施工技術，2014，43（3）：80-83.

作者簡介：

聶成廣（1972.01.14），性別：男，民族：漢，籍貫：山東省魚臺縣，學歷：本科，畢業(yè)于桂林工學院，職業(yè)：建筑施工。