BIM技術(shù)在房建工程施工中的應(yīng)用分析

聶富剛

摘要：房建施工要用到許多專業(yè)技術(shù)，其管理難度較大，必須投入大量的人力與資金成本，從而要求房建工程必須具備高標(biāo)準(zhǔn)的管理水平。但是，傳統(tǒng)管理技術(shù)較為落后，導(dǎo)致工程質(zhì)量問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮。BIM技術(shù)具有協(xié)調(diào)性、模擬性以及可視性等諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地完成施工模擬、技術(shù)管理以及進(jìn)度控制等方面的優(yōu)化，可以在確保施工質(zhì)量的前提下有效控制成本。

關(guān)鍵詞：房建工程;BIM技術(shù);實(shí)踐應(yīng)用

我國(guó)房建施工存在著材料浪費(fèi)、管理水平差等諸多問(wèn)題，施工企業(yè)務(wù)必要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)合理應(yīng)用BIM技術(shù)，力求通過(guò)提升工程管理技術(shù)來(lái)保障施工質(zhì)量并降低投入成本，從而全面提升工程效益。BIM技術(shù)中所包含的工程數(shù)據(jù)具有非常廣泛的用途，不僅可以將其應(yīng)用于招投標(biāo)、工程預(yù)算以及工程量清單當(dāng)中，而且還可以為材料規(guī)劃、成本控制以及工程結(jié)算與審計(jì)提供參考依據(jù)。基于此，筆者對(duì)BIM技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用進(jìn)行了具體分析，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供技術(shù)參考。

1 BIM技術(shù)的各方面應(yīng)用

1.1 可視化研究

借助BIM技術(shù)完成三維建模可以為工程提供核心數(shù)據(jù)及其相關(guān)信息，以確保各施工階段都有與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)依靠。三維建模方法包括：①根據(jù)二維圖紙與相關(guān)參數(shù)來(lái)完成建模;②直接完成三維建模[1]。例如，某大廈在設(shè)計(jì)時(shí)采用Revit軟件建模，以Naviworks軟件完成可視化漫游，用三維交底軟件完成交底，不僅提高了該大廈的交底效率與工程質(zhì)量，而且還對(duì)其工期與工程造價(jià)起到了有效控制。其次，可以用BIM技術(shù)完成施工模擬。BIM技術(shù)與4D施工技術(shù)結(jié)合便可以模擬整個(gè)工程，相關(guān)人員要設(shè)置好參數(shù)，繼而模擬施工方案以及施工過(guò)程中的碰撞情況，據(jù)此找出存在的問(wèn)題與沖突，從而優(yōu)化施工方案。

1.2 設(shè)計(jì)階段

房建企業(yè)在設(shè)計(jì)階段要將施工意圖告知設(shè)計(jì)單位，然而2D圖紙已經(jīng)難以滿足其之間的溝通，而BIM技術(shù)在智能化構(gòu)建3D模型的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了4D與5D管理職能，同時(shí)還創(chuàng)建了針對(duì)4D與5D以及nD的技術(shù)理論。BIM技術(shù)提供的5D模型能夠完成真實(shí)模擬、造價(jià)管理以及實(shí)時(shí)核算，同時(shí)還能用碰撞檢查軟件檢測(cè)出不同管件之間的碰撞情況，有利于防止施工與設(shè)計(jì)不符及其與造價(jià)控制脫節(jié)的情況[2]。引入BIM技術(shù)后，設(shè)計(jì)人員能夠從模型數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出一整套設(shè)計(jì)指標(biāo)，并真實(shí)模擬費(fèi)用成本以完成核算工作，動(dòng)態(tài)化地改進(jìn)了施工方案。

1.3 施工平面布置

傳統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)中往往會(huì)由于技術(shù)落后而出現(xiàn)變更，不僅增加了人力物力，而且還易于延長(zhǎng)工期，從而會(huì)影響到施工的整體質(zhì)量。BIM技術(shù)可以在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)用三維視圖來(lái)設(shè)置數(shù)量化模型，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)施工全過(guò)程的可視化管理[3]。此外，這種技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控各種構(gòu)件的材質(zhì)、尺寸以及存放位置，涵蓋了施工中的全部參數(shù)。這樣一來(lái)，一旦施工過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)事件，便可以通過(guò)BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行有效調(diào)理，施工模型會(huì)隨著實(shí)際情況變化而主動(dòng)調(diào)整，同時(shí)也不會(huì)對(duì)施工流程的順利運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響，從而充分體現(xiàn)出了BIM技術(shù)對(duì)平面布置流程變化的適應(yīng)性。

1.4 施工進(jìn)度管理

對(duì)于房建工程而言，工作人員以往常按照進(jìn)度圖表來(lái)管理施工進(jìn)度，使得管理效果既不直觀也不具體，從而難以反映出施工進(jìn)度中存在的實(shí)際問(wèn)題。用BIM技術(shù)建立5D模型后，相關(guān)人員便可以按照區(qū)塊來(lái)對(duì)各流水段予以區(qū)分，進(jìn)而據(jù)此制定出施工進(jìn)度管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型，同時(shí)將關(guān)于時(shí)間維度的相關(guān)信息加入管理模型中，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程實(shí)際進(jìn)度的可視化管理[4]。同時(shí)，由于BIM技術(shù)具有良好的調(diào)控性，從而可以有效地保障施工的準(zhǔn)確性并削減工作量。

1.5 質(zhì)量管理

傳統(tǒng)施工由于受工人素質(zhì)以及施工環(huán)境的影響，從而給質(zhì)量管理帶來(lái)了極大的困難。BIM技術(shù)可以通過(guò)以下流程來(lái)提升質(zhì)量管理水平：①明確整個(gè)工藝流程中質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)規(guī)范。②借助于模型軟件輸出房建工程中各種構(gòu)件的數(shù)量與規(guī)格情況，確保各種構(gòu)件都能夠得到合理使用，從而實(shí)現(xiàn)精確施工。③積極尋找施工偏差并對(duì)其進(jìn)行合理處理，從而確保施工質(zhì)量。

1.6 成本管理

房建企業(yè)都希望以最小的投入成本換取最大的經(jīng)濟(jì)效益，而BIM技術(shù)就可以從動(dòng)態(tài)化、信息化以及可視化等方面來(lái)完成對(duì)成本的有效控制。4D-BIM系統(tǒng)不僅能夠查詢成本分配、控制工程進(jìn)展并分析工程量以及資源動(dòng)態(tài)，而且還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控并有效解決工程成本與資源方面的問(wèn)題，從而有利于確保施工操作在低成本狀態(tài)下順利進(jìn)行。

1.7 竣工階段

通過(guò)BIM技術(shù)可以從建筑構(gòu)件的屬性特點(diǎn)、幾何尺寸以及空間的扣減關(guān)系來(lái)完成結(jié)算工作，不僅可以提升結(jié)算效率，而且還能夠保證審核的透明度。BIM技術(shù)參數(shù)化能夠增進(jìn)模型之間的聯(lián)動(dòng)性，借助于BIM技術(shù)設(shè)置的模型能夠依據(jù)設(shè)計(jì)變更來(lái)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)更新，且依然能夠維持先前數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，從而可以防止由于施工變更而致使工程造價(jià)漏算的情況。

2 BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

以某建筑中的BIM技術(shù)應(yīng)用為例，將其與傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。該建筑屬于超高層住宅，包括地下2層以及地上53層。其基坑最大深度接近16m;建筑高度達(dá)到了162.15m，總面積為2.679萬(wàn)m2;所處位置緊鄰一個(gè)軌道交通站點(diǎn)，而且其周邊與住宅以及學(xué)校緊挨，其主要深基坑的圍護(hù)施工面臨著極大的難度，在基坑工程檢測(cè)技術(shù)以及施工質(zhì)量等方面都具有非常高的要求，工作量多而繁瑣。這種情況對(duì)于質(zhì)量以及工期的要求較高，而BIM技術(shù)的引入使得該房建施工得以及時(shí)有效地完成。

傳統(tǒng)機(jī)電管線施工中，往往要依賴于CAD圖紙來(lái)通過(guò)卷尺等工具進(jìn)行純?nèi)斯し艠樱粌H放樣誤差大且難以確保施工精度，而且工作效率也比較低。本工程中使用了BIM放樣機(jī)器人（天寶全站儀），其有著快速精準(zhǔn)、易于操作、智能化水平高以及勞動(dòng)力需求少等諸多優(yōu)勢(shì)，可以將BIM模型中的有關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成施工現(xiàn)場(chǎng)的精準(zhǔn)點(diǎn)位。天寶RTS系列放樣機(jī)器人可以高效地幫助承包商展開放樣操作，與傳統(tǒng)的機(jī)械輔助施工相比，更為簡(jiǎn)單高效。該放樣機(jī)器人專為建筑、混泥土已交MEP承包商而設(shè)計(jì)，可以憑借其獨(dú)具的施工功能來(lái)完成單人放樣任務(wù)，能夠以極大的靈活性來(lái)完成全部的施工放樣以及測(cè)量工作，而且還能夠有效地節(jié)約投入成本。例如，在混泥土模板以及地腳螺栓的放樣當(dāng)中，借助于圖紙來(lái)用卷尺等工具完成純?nèi)斯し艠拥膫鹘y(tǒng)技術(shù)不僅誤差大，而且也難以保障施工精度，且其效率很低。而在應(yīng)用BIM技術(shù)后，憑借著信息模型的構(gòu)建，可以將放樣信息及時(shí)傳輸給放樣機(jī)器人，放樣操作迅速且具有極高的精準(zhǔn)度。每個(gè)地腳螺栓都通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)完成了精準(zhǔn)安裝，為合理打造地基以及后續(xù)的施工建造提供了前提保障，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)房建施工的人性化管理。

3 結(jié)語(yǔ)

將BIM技術(shù)合理應(yīng)用于房建施工當(dāng)中，不僅能夠有效地幫助工作人員減輕工作量并確保建筑施工有序開展，而且還可以顯著地提升施工質(zhì)量與管理效率，從而完美地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷。BIM技術(shù)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，是幫助房建企業(yè)提升社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的重要措施，能夠促進(jìn)房建企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，房建企業(yè)的相關(guān)人員務(wù)必要積極研究BIM技術(shù)在實(shí)際施工當(dāng)中的各種優(yōu)勢(shì)并對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用。

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