淺析BIM技術在控制房建施工過程中的應用

汪躍輝 中國水利水電第八工程局有限公司

1 引言

在科學技術水平不斷提高的當下，信息技術在制造業等相關行業中占據著十分重要的位置，可是在建筑中還未實現高度信息化。現階段，人們熱衷于追求低污染、低耗能、實現持續發展，因此工程施工信息化必然是未來的主要發展趨勢。這使得BIM技術在控制房建施工過程中得到了越來越廣泛的應用。通過對BIM技術的應用，可以結合建筑與模型技術，通過電腦模擬出建筑的立體圖形，進而可以幫助人們更加直觀、更加立體的觀察與感受建筑的實際情況，可以及時的發現建筑物存在的問題，并且及時進行調整解決問題。這對于保障建筑的質量具有十分重要的意義。近年來，我國建筑行業發展十分迅速，這一方面受到了我國經濟大環境的影響，另一方面BIM技術也起到了有效的推動作用，為我國建筑行業的快速發展做出了巨大的貢獻。

2 簡析BIM技術的優勢特征

2.1 實現施工效率與工程質量的提高

伴隨著不斷提升的建筑施工技術水平，使得在市場上出現了各樣的新型材料，現階段，BIM技術已十分廣泛的應用到房建施工管理的過程中，在以往的房建工程施工中時常會出現一些問題。例如：未能使用質量合格建筑材料、對施工質量不能做到及時監管等等。基于此，要想確保可以有效解決上述問題，在此基礎上提升施工效率與工程質量就應該提高BIM技術的使用水平。比如：關于建筑材料，可以借助BIM技術存儲器有關信息，之后有關管理人員能夠依托于互聯網技術得到這些資料信息，從而有助于管理人員對設備與材料進行及時監管，嚴格控制材料質量防止次等材料進場。除此之外，BIM技術還能作用在施工技術方面，其能夠對施工技術流程進行模擬，有利于施工人員依據有關流程開展工程施工，進而保證施工情況能與施工計劃相一致。

2.2 構造5D模型

在工程施工進度管理過程中使用BIM技術在，能夠應用在模型的編制工作中，通常情況下會借助網絡橫道圖對模型進行相應的編制，而且為了提高其質量與精確性，會將工程項目進行分解。通過這種方法能夠有效應對施工過程中的突發事情，可也依然會存在一定弊端，例如影響建筑工程有關數據的收集，需要借助人工調整并進行重新計算，這樣會對施工進度造成嚴重影響。可是借助BIM技術，能夠讓施工過程具有可視化效果，模擬施工信息以此對建筑工程施工加以輔助，和以往所使用的橫道圖相比，BIM技術能夠將橫道圖與3D模型相融合，進而所展現的是4D模擬圖，而關于“BIM5D”，我們可以這樣理解，是在以三維模型為主要代表的3D，聯合在時間維度中所衍生的4D，其融合于資金就形成了5D概念，也就是說能夠控制工程施工過程中每一時間點的資金消耗，而且建立BIM5關系數據庫，能夠更為精準且迅速對工程量進行計算提高其預算效率，進而能夠對施工進度進行有效控制[1]。

2.3 有助于管理施工成本

若是將BIM技術有效使用到施工成本管理過程中。能夠對施工材料、施工人員、機械設備甚至是在施工過程中所生產的費用都能進行控制。與此同時還可以對信息數據庫加以完善，進而更加清楚的提取工程成本清單，可以高效提升結算認定的工作效率。

2.4 減少施工安全事故的發生

在建筑工程的整個施工過程中，不可避免的會給施工人員其生命安全帶去一定威脅，還會產生施工安全事故，從而對施工單位能收獲的經濟效益造成影響。所以，在工程施工中，應該提高對施工安全管理的重視程度，應在其工作中充分運用BIM技術。通過BIM技術能夠全面排查在施工過程中可能隱藏的安全隱患，在此基礎上大大減少安全施工事故的發生。伴隨著BIM技術的進一步更新與發展，其還可以建立數據完備的數據庫。這樣有助于有關工作人員能夠更為清晰的掌握安全事故的發生概率，并且在施工過程中還能夠確定工作人員所處的三維空間坐標，這樣就能夠實時知道其監督的實際情況，借助信息傳輸設備能夠將施工過程中所藏匿的安全隱患，完整傳輸到管理人員手中，從而防止發生性質更為嚴重的安全事故[2]。

3 BIM技術的發展現狀

3.1 BIM技術在國內的發展狀況

在2001年12月11日，我國正式加入了世界貿易組織（WTO），這一方面極大的促進了我國社會經濟的發展，另一方面也使得WTO對我國現有的經濟體系造成了較大的沖擊。為了應對這種沖擊，我國應積極壯大自身的經濟實力，不斷提升企業的競爭力，使企業在日益激烈的市場競爭環境中能夠立于不敗之地。而對于建筑行業而言，為了促進自身的發展，提升自身的競爭力，需要不斷完善自身的發展模式，及時跳幀自身的發展戰略。BIM技術的出現，給建筑行業的發展帶來了新的契機，有力的推動了我國建筑行業的進步與發展。企業為了提升自身的市場競爭力，會積極主動的研究和應用BIM技術，在一定程度上，企業對BIM技術的掌握程度直接決定了建筑企業自身的競爭力，也會直接影響到建筑企業能否正常發展。但在我國，對BIM技術的研發以及應用的實踐相對較短，相較于國際上的先進發達水平還有一定的差距，因此，我們還有很多需要加強的地方。

3.2 BIM技術在國外的發展狀況

相較于國內，國外在更早的時間便開始研究和應用BIM技術，因此，BIM更加完善，在建筑行業中的應用也更加廣泛，所取得的效果也更加理想。以英國為例，其在傳統BIM技術的基礎上又進行了一定的改革，在2016年，英國提出了3D.BIM技術，相較于傳統的BIM技術，3D.BIM具有多方面的優勢，這在建筑行業中取得了突破性的進展，對于推動建筑行業的快速發展具有十分重要的意義。在美國，2007年BIM技術便逐漸得到了美國建筑行業的認可，使得BIM在建筑行業中的應用比較廣泛。

表1 安全管理中以往管理技術與BIM技術的對比

4 BIM技術應用于房建施工過程中的質量管理

4.1 質量管理中的主要問題

第一，部分施工人員缺少施工專業技能。針對房建工程來講，在工程一線的整體施工人員素質在很大程度上決定著工程質量的優劣，而也嚴重影響著房建工程的最終質量與施工進度，可是就現階段我國的實際情況來看，很大部分的施工人員都是農民，他們不僅沒有一定的技術支持與專業學習背景，而且在入職之后也未能接受過正規的系統的職業技術培訓，這就導致了施工人員整體專業素質相對不高，繼而使得房建工程施工過程中會出現很多質量問題。

第二，沒有使用質量合格的建筑材料。一些房建施工單位單方面追求效益，所以在現實施工過程中，這些施工單位往往會忽視對建筑材料的選擇經常會混入質量不合格的材料，縱然國家已經對房屋建筑中所使用的建筑材料進行明確的劃分與十分嚴格的限定，可依然在工程竣工后存在一定的質量問題。

第三，未能依據圖紙或者是規范開展工程施工。從我國現階段的房建工程現狀來看，國家陸續出臺了有關政策與法律法規，以此確保這類工程項目能夠更為安全的進行。可是依然在相關工程的施工過程中，因此施工人員沒有合理設計圖紙、不能充分有效地理解以及在施工管理方面存在著一些問題，因為不能嚴格依據相關質量標準與規范去執行，使得大部分的項目工程達不到合格的施工質量。

第四，專業工種之間的影響。在房建工程時常會存在這樣一個現象，那就是有關單位中的工作人員其專業不統一，進而影響著工作協調性，可是，此類工程的施工過程又是相對系統也十分復雜的，因為會需要各種各樣的專業與工種，與此同時還需要他其能夠通過相互協調才能完成工作。可是在實際中就難以避免各個工種與專業在協調中存在摩擦，使得該類項目經常會重新施工，這也是其連續性較低的主要愿意，要是摩擦嚴重的甚至使得他們在工作中產生矛盾，由此會嚴重影響房建工程最后的質量。

4.2 BIM技術的主要應用

第一，在施工材料質量管理中應用BIM技術。基于BIM技術，能夠在管理系統中留出一個信息板塊，該板塊可以存儲施工出中所需要的基本材料與設備器械相，這一模塊可以借助網絡傳遞，使得相關管理人員能夠在網絡及時找出所需要材料或者是設備器械信息。與此同時，基于此模塊，有關管理者還可以在最短的時間內核對出施工現場中材料與設備能否和模塊中存儲的信息相匹配，有助于管理者可以及時找出不合格的產品，確保施工能夠正常進行。

第二，在施工技術質量管理中應用BIM技術。對于目前房建工程而言，施工單位的施工能力主要體現在其施工工藝流程能否達標，而關于產品合格質量基礎主要取決于施工技術質量，因此基于現下施工材料、工藝與技術的不斷創新，只有有限確保施工順序的準確性，合理使用施工用料才可以對工程項目質量帶去良性影響。除此之外，BIM軟件平臺可以通過電子的方式模擬出施工技術有關流程，加之相關工作人員建立的標準規范的工藝流程，最后通過計算，只有這樣才可以保證在施工中擁有完善的技術[3]。之后就可以由工作人員依據施工流程開展工作，而且也能確保在施工過程中不會存在信息失誤傳遞的問題，因此通過這樣的方式來保證現實施工與計劃相契合，進而大大減少了不可預見問題的發生。因此，在施工中有效運用BIM 技術實現和所使用的工具相結合，能夠及時做好記錄、跟蹤以及分析工作進而更好的掌握施工現場工作，因此也能更好的控制失誤。

5 BIM技術應用于房建施工過程中的安全管理

5.1 安全管理中的主要問題

第一，施工人員安全素質相對低下。所謂的人員安全素質，其主要是指在施工中施工工人針對施工安全的認識水平，以及面對臨時產生的各種問題的應急處理能力等等。現階段，絕大多數的施工人員均具有安全意識，可是其對房建工程施工中的安全管理仍認識不夠，特別是針對各方面標準的精準度要求與限值不能充分了解，使得安全管理素質不高。

第二，沒有進行有效的安全宣傳和教育。在對房建工程進行施工時，通過現場進行施工安全宣傳是增強施工人員安全意識的必要途徑，可以在很大程度上降低安全事故產生。可實際情況是，不能從多角度對施工人員進行安全教育，甚至不會對其進行安全施工教育，使得施工人員嚴重缺少施工安全意識，也為房建工程的施工過程管理方面帶去很大的安全隱患。眾所周知，房建施工行業屬于勞動密集型，而且農民是其主要的施工人員組成，他們并不具備較高的文化層次，而且也未接受過系統的安全培訓，以至于沒有提高對安全施工的重視，這也是違規操作而導致施工現場安全事故的主要原因。

5.2 BIM技術的主要應用

通常情況下，建筑施工絕大多數都屬于大型的土木建筑工程，所以在施工過程中會使用到大量的人力與物力，因此會藏匿很大安全隱患，要想防止安全事故的時常發生，就應該提高對安全管理的重視程度。與以往的安全管理模式相比，將BIM技術應用于房建施工中，可以有效保證施工安全性而且能在很大程度上抑制安全隱患的存在（如表1所示）[4]。通過IM技術可以對工程實際施工環境進行模擬，有效識別施工過程中所隱藏的安全隱患能重新模擬再現每一處細微環節，也能提前檢驗施工方案，從而初步了解施工現場可能存在的危險情況，在此基礎上做好應急準備。不僅如此，BIM技術還可以實時定位施工現場中每一位員工，合理有效的監督其施工情況，給房建工程項目的管理隊伍提供一定的管理方案，并及時呈現出施工中相關人員沒有察覺到的問題加以解決，防止安全事故的發生。與此同時，還可以依據當前的現實情況對下一期的施工效果進行科學預測并進行相應的調整。

6 BIM技術應用于房建施工過程中的進度控制

要想確保房建工程能夠按時順利完成，就需要對施工進度進行控制，而且在整個施工過程中都需要做好控制工作，從而有效調節工程整體施工情況。提高進度控制可以更好的確保施工質量與效率，進而進一步控制施工成本。在以往的進行施工進度控制工作中，多數是依據工程師的經驗對計劃、施工方案進行控制，可是對不一樣的建筑是不能完全照搬的，極易出現進度安排不科學等問題。可是通過BIM技術能夠制定初步科學合理的進度計劃，針對不同類型的建筑項目制定出合適的進度計劃以及檢查方案，一方面可以對項目總體進度進行調節，另一方面也能調整部門間的協調關系，提高各個分項進度計劃的準確度，進而降低工作難度。

7 結束語

現下我國的BIM技術仍處在推廣與應用的初期，但是文章堅信伴隨著有關政策的出臺以及相關部門的大力支持，BIM技術會更加廣泛地應用于建筑行業進而提高對其施工控制水平。與此同時，還能為房建工程內容搭建科學完善的數據信息平臺，其未來的發展空間也會更為廣闊，而且一定是未來我國建筑行業的主要發展方向。