BIM技術(shù)在房屋建筑中的應(yīng)用分析

張鵬

摘要：BIM信息技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地提高了建筑工程施工全過程管理的效率。作為運用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行工程信息管理的一種手段，它不僅可以大大減少采用傳統(tǒng)工程管理模式可能帶來的一系列安全問題，而且可以大大提高施工管理的效率，在一定程度上大大降低了中國的建筑成本，促進(jìn)了中國建筑業(yè)經(jīng)濟(jì)社會的正常發(fā)展。雖然信息技術(shù)作為技術(shù)創(chuàng)新的工程管理手段，在建設(shè)工程管理實踐中仍發(fā)揮著不可替代的重要作用。

關(guān)鍵詞：BIM;房屋建筑;施工;設(shè)計;施工技術(shù)

1 BIM技術(shù)概述

BIM平臺是基于建筑設(shè)計信息的三維建模的縮寫。BIM信息技術(shù)應(yīng)用作為我國建筑業(yè)一種新型的現(xiàn)代建筑信息處理技術(shù)，以建筑信息技術(shù)為主要載體，實現(xiàn)各種建筑信息的高效、綜合處理。BIM信息技術(shù)將廣泛應(yīng)用于各種建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，它可以在一定程度上徹底改變建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個維度，從傳統(tǒng)的二維結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計模型，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S建筑模型的信息顯示。利用建筑信息三維模型技術(shù)構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計信息模型，可以更好地指導(dǎo)和組織建設(shè)項目的全過程，大大降低結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工和項目管理的人工成本，縮短工期。

2BIM技術(shù)特性分析

1）BIM 技術(shù)主要應(yīng)用于整個項目施工管理過程的過度可視化和強(qiáng)化。其過程可視化的主要功能是將建筑平面設(shè)計效果圖中的二維建筑主體結(jié)構(gòu)信息很好地轉(zhuǎn)換成三維建筑模型，展示整個工程建設(shè)項目的實際施工效果，實現(xiàn)整個工程建設(shè)項目的過程可視化，使參與建設(shè)管理項目的每個技術(shù)參與者能夠直觀、準(zhǔn)確地了解某一施工階段或部分的技術(shù)難點和工作重點，最終實現(xiàn)過程可視化，加強(qiáng)現(xiàn)場模擬和過程交底，幫助項目經(jīng)理及其項目經(jīng)理在現(xiàn)場施工管理過程中順利進(jìn)行施工質(zhì)量、進(jìn)度等各項檢查和過程管理，避免材料短缺和返工，提高管理效率。

2）項目建設(shè)全過程中各種服務(wù)的分工與協(xié)調(diào)。雖然項目參與者和施工專業(yè)之間的服務(wù)分工會及時進(jìn)行，但這種分工的管理標(biāo)準(zhǔn)非常模糊，容易導(dǎo)致溝通延遲、工作不協(xié)調(diào)等各種問題，以及工程建設(shè)全過程中的各種矛盾和安全問題。同時，利用數(shù)據(jù)BIM集成技術(shù)，可以先建立各環(huán)節(jié)的施工專業(yè)數(shù)據(jù)模型，集成不同技術(shù)層次后，集成不同施工段、不同專業(yè)的數(shù)據(jù)模型，有效協(xié)調(diào)項目施工全過程，這不僅可以大大降低各方溝通的難度，而且可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計布局和構(gòu)件沖突中的問題，及時解決問題，減少工程延誤和效率下降，確保工程的施工質(zhì)量。

3）實時仿真技術(shù)采用BIM仿真技術(shù)，可實時模擬運營施工管理過程的真實情況，如機(jī)械設(shè)備施工安裝、鋼筋施工、綁扎等復(fù)雜運營施工管理過程。通過這種模擬，施工人員不僅可以更好地理解，而且可以通過對模擬操作施工過程的準(zhǔn)確把握，輕松制定和設(shè)計高效、優(yōu)質(zhì)的操作和施工方案。從目前的情況來看，基于BIM技術(shù)的4D和5D仿真已成為現(xiàn)實，其公式更為合理現(xiàn)場計劃和控制施工進(jìn)度具有重要意義。

3 BIM技術(shù)在房屋建筑中的應(yīng)用

3.1BIM技術(shù)在住宅建設(shè)項目決策階段的應(yīng)用

在住宅建設(shè)管理過程中，建設(shè)管理過程往往涉及到許多小環(huán)節(jié)和每一步。許多環(huán)境因素往往直接影響到房屋建筑工程后期施工管理的質(zhì)量和績效。因此，例如，房屋建設(shè)項目周邊的自然氣候環(huán)境和氣候因素將對房屋建設(shè)項目后期施工過程的質(zhì)量和性能產(chǎn)生一定的影響，建設(shè)項目的自然地理位置及周邊自然水文地質(zhì)環(huán)境因素將對房屋建設(shè)項目后期施工管理過程質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。這些環(huán)境因素將對城市住宅建設(shè)后期施工管理過程的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。然而，在一些基于傳統(tǒng)的大型現(xiàn)代城市住宅建設(shè)中，對這些主要環(huán)境因素的實際作用的研究往往存在很多困難。通過三維BIM虛擬技術(shù)在整個住宅建筑工程設(shè)計中的廣泛應(yīng)用，可以很好地解決這些實際問題。在整個住宅建設(shè)項目的住宅設(shè)計過程中，利用三維BIM虛擬技術(shù)，可以模擬整個住宅建設(shè)項目周圍外部環(huán)境的影響，這些影響因素可以綜合應(yīng)用到整個住宅建設(shè)項目中。通過數(shù)字仿真建模可以模擬實際影響，使住宅建筑設(shè)計人員不僅可以直觀、快速地根據(jù)三維虛擬模型找到這些影響因素對整個住宅建筑設(shè)計項目的實際影響。此外，在BIM仿真技術(shù)的實際應(yīng)用中，它還可以準(zhǔn)確地模擬建筑工程周圍的所有自然環(huán)境，包括建筑的基本形狀和整體結(jié)構(gòu)。這樣，建筑設(shè)計管理者在房屋設(shè)計和管理過程中，可以準(zhǔn)確地了解這些環(huán)境因素對專業(yè)房屋建設(shè)項目的直接影響，從而為專業(yè)住宅建設(shè)項目設(shè)計和項目決策者的過程管理提供準(zhǔn)確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析支持。

3.2 BIM技術(shù)在住宅建設(shè)項目設(shè)計階段的應(yīng)用

在建筑設(shè)計的過程中，涉及到許多建筑工程部門和環(huán)境因素。舉例來說，將涉及到建筑部門、水電、消防等部門。只有通過參與住宅建設(shè)項目的設(shè)計過程中這些部門能夠更好地確保施工質(zhì)量的過程中建設(shè)。以往，實際的住房建設(shè)都是在規(guī)劃過程中進(jìn)行的，各部門之間和各環(huán)節(jié)之間沒有有效的協(xié)調(diào)。通過BIM技術(shù)的實際應(yīng)用房屋建筑工程在設(shè)計過程中，所有這些鏈接是集成到一個建筑模型，以便所有鏈接可以協(xié)調(diào)和部門建設(shè)。此外，通過有效地利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢和特點，在建筑設(shè)計過程中存在的問題，各部門可以直觀地顯示出來，這是方便有關(guān)部門進(jìn)行深入討論和研究這些問題。對于設(shè)計師來說，解決這些問題也更加方便。此外，BIM技術(shù)還可以存儲所有房屋建筑工程設(shè)計的數(shù)據(jù)和信息，這是設(shè)計人員方便實時訪問和檢索數(shù)據(jù)和信息。

3.3在工程建設(shè)管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用在工程建設(shè)管理能消除項目的安全風(fēng)險，實現(xiàn)項目建設(shè)過程的動態(tài)監(jiān)測，并有效地控制工程建設(shè)質(zhì)量、進(jìn)度和成本。使用4 d技術(shù)完成建設(shè)模型，管理者可以完全掌握的材料和人員，實現(xiàn)各種資源的優(yōu)化配置，確保現(xiàn)場施工操作的順利發(fā)展。在每個階段的施工之前，模型是用來完成驗證的設(shè)備，結(jié)構(gòu)、管道和其他相關(guān)施工圖紙，及時發(fā)現(xiàn)圖紙中的錯誤，提高通過調(diào)整施工進(jìn)度，減少建筑垃圾，確保最大程度的施工質(zhì)量。在施工安全管理方面，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以使用4 d模型顯示信息，如建筑物、設(shè)備、組件和施工進(jìn)度，以確保安全管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)危險因素，采取措施消除隱患，避免安全事故的發(fā)生。BIM技術(shù)和RFID技術(shù)的結(jié)合，可以在施工過程中提前完成危害識別系統(tǒng)的建立和風(fēng)險因素的識別。BIM技術(shù)用于動態(tài)的模擬不同工作面臨著和工作空間，實現(xiàn)靜態(tài)檢測現(xiàn)場的各種沖突，優(yōu)化建筑空間，合理安排現(xiàn)場操作。根據(jù)施工進(jìn)度管理、3 d圖形可以動態(tài)地顯示出來，然后編輯流程模板可以用來比較和分析之間的進(jìn)展計劃進(jìn)度與實際進(jìn)度。使用BIM技術(shù)實現(xiàn)資源管理可以完成的管理材料、人力和財政資源，實現(xiàn)節(jié)點或數(shù)量的自動計算，找出影響施工進(jìn)度的因素和計劃調(diào)整提供依據(jù)。當(dāng)BIM技術(shù)用于設(shè)計變更在工程建設(shè)期間，組件的數(shù)量可以根據(jù)2 d回饋和總結(jié)施工圖紙，和造成的經(jīng)濟(jì)損失的變化可以顯示在報表的形式，項目成本控制提供了依據(jù)。在BIM平臺上，設(shè)計單位、監(jiān)理單位、施工單位等單位可以對施工過程進(jìn)行監(jiān)督，確保項目管理活動的有效實施。

4結(jié)論

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，BIM技術(shù)是最重要的技術(shù)之一。BIM技術(shù)已廣泛應(yīng)用在中國建筑工程設(shè)計、建設(shè)和運營。然而，目前在中國有BIM技術(shù)人員相對較少。對于BIM的高專業(yè)門檻，相關(guān)單位應(yīng)開展專業(yè)培訓(xùn)，提高專業(yè)技能，充分發(fā)揮BIM的技術(shù)優(yōu)勢。由于中國BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用時間短，經(jīng)常有缺陷的相關(guān)軟件在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用。這將影響項目的進(jìn)展，降低其可靠性和誤導(dǎo)一些實質(zhì)性的問題。

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