淺談BIM 技術在房建工程施工中的應用

莊榮樺

（核工業(yè)華東建設工程集團有限公司，江西 南昌 330100）

BIM 是Building Information Modeling（建筑信息模型）的縮寫，是建筑學、工程學以及土木工程中的新工具，利用數字化技術能夠幫助實現建筑信息的集成，從建筑的設計、施工、運行以及建筑全壽命周期，將所有的信息整合在一個三維模型信息數據庫中，能夠有效地協同設計團隊、施工單位、設施運營部門和業(yè)主等各方工作人員，能夠有效提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本。其核心是用過建立建筑工程三維模型，結合數字化技術，與實際的建筑工程的信息庫進行整合，不僅包括了建筑物構建的幾何信息、專業(yè)屬性以及狀態(tài)信息，還包好了非構建對象的狀態(tài)信息。通過這個包含了建筑工程信息的三維模型，能夠最大化的提高工程中所有信息的集成化，構建起一個能夠讓建筑工程項目的相關利益方之間進行信息交換、共享的平臺。

一、具體施工過程中出現的問題

（一）控制工程質量

自2010 年起，我國出臺了大量的房屋建設的安全標準，來提高建造房屋的安全系數，同時在施工的過程中消除各種安全隱患，為房屋建造工程的運行質量提供有利條件。在房屋建設的安全標準中，不僅包括了根據目的載荷來制定相關材料、設計的數值的運用，還包含了監(jiān)理體系的制定、施工人員的工作能力以及具體的管理。但是在實際工作的過程中，傳統(tǒng)的管理模式需要耗費大量的成本，這不符合在施工的過程中需要保證質量并降低成本的目標，所以體量較小的施工單位會選擇減少這一類別的資金的投入，導致實際的施工質量較低。

（二）工期管理

工期是房屋建設工程中較為重要的管理要素，在施工的過程中如果出現延期的問題，施工單位不僅要面臨更多的成本投入的問題，還需要根據合約的具體內容對甲方進行賠付。傳統(tǒng)的工程管理方法中，在設計階段就會出現一些隱患，這些隱患需要在施工的過程中發(fā)現，并通過多方協商的辦法來解決這些隱患。多方的單線聯系，數據的更改，以及實際施工中可能會出現的新的問題都會導致工期的延誤。在施工的過程中需要記錄的數據較為龐大，所以在記錄的過程中難免會出現偏差，在施工的過程中如果出現了新的問題，會因為累加效應的原因導致工期進一步的延誤。

（三）控制工程造價

現代建筑的施工材料、建筑結構發(fā)生了較大的變化，所以在施工的過程中使用的設備的型號與數量發(fā)生極大的改變，這就導致需要大量的投入資金，在控制工程造價的過程中，如果無法有效進行合理的規(guī)劃，就會導致投入過多的資金。傳統(tǒng)的工程造價的過程中，會因為現場的管理工作人員對項目的不了解以及在施工的過程中出現的問題，導致對建筑材料的管理間隔過長，也因為庫管工作人員未能全面的履行相應的指責等，導致了建筑材料大量的損耗等問題的發(fā)生。

二、BIM 技術在施工過程中的具體應用方法

（一）安全管理

在房屋建設工程施工的過程中，需要對整個施工現場的安全進行保障，所以在工程管理的過程中安全管理是最基礎也是最重要的項目。安全管理分為兩個方面，分別是建筑物本身的安全程度和施工人員的安全管理。

建筑物本身的安全程程度，在最終方案完成后，可以通過BIM 技術來驗證整個建筑物的運行質量。例如高層建筑物的逃生通道，由于這一區(qū)域在建筑物發(fā)生災害的時候是，建筑物使用者逃生的希望，所以在施工的過程中對這一區(qū)域的質量要求極高，在發(fā)生火災時需要保證在這一空間中煙霧以及有害氣體的擴散速度最低，以及溫度上升的速度最低，在發(fā)生地震時，逃生通道的質量不僅需要達到相應的抗震要求，還需要有足夠的尺寸以及載荷，讓每一位使用者在逃生的過程中都能保證自身的安全。BIM 技術中能夠模擬火災的發(fā)生過程，在火場中建筑物的各個區(qū)域內溫度、氣流等具體狀況，同時也可以模擬地震發(fā)生時地震的強度，以及房屋使用者的數量，驗證逃生通道是否能夠達到使用要求。

施工人員的安全管理，具體的管理內容是讓施工人員在工作的過程中不僅能夠有效進行建設的工作內容，同時保證在施工的過程中保證了施工人員的安全。通過將每個工作人員的相關信息工作內容進行錄入，通過分析來確定在具體的工作過程中可能會出現的危險，當發(fā)現施工人員的工作素質缺失時，需要及時的使用相關方法對這類人進行獨立的培訓。

（二）控制質量

控制施工質量，需要通過分析會影響到施工質量的各個因素，以此為基礎來制定相應的質量控制措施，提高整體的施工質量。影響到建筑物質量的因素有很多，其中包括了建筑材料的質量、施工設備的使用質量和工作人員的素質。建筑材料的質量中包括了鋼筋、混凝土以及其余相關的建筑材料的質量。其中影響到鋼筋的質量的因素有，長度、橫截面積、加工方法等。通過將與鋼筋相關的各項參數輸入BIM的程序中進行對比，如果鋼筋的具體參數與設計參數之間存在差異的話，需要對鋼筋進行相應的處理，需要讓以鋼筋為骨架的混凝土結構發(fā)揮出它應有的載荷能力。同時需要使用BIM 程序對其他項目中檢測到的結果進行分析，以全面的確保施工的質量。施工設備的使用質量，在BIM 技術中，能夠通過算法來驗證和分析施工方案，并且能夠分析出施工設備的具體入場時間，并且能夠制定出具體的設備運行方式、狀態(tài)。工作人員的素質，現場的監(jiān)管和監(jiān)理工作人員需要在施工過程中對所有項目進行高精度的記錄，為BIM 技術提供可靠的數據。同時對現場的施工人員的整體工作素質進行相應的要求，以確保整個工作系統(tǒng)的正常運轉。

（三）控制造價

控制工程造價的主要是通過最大限度地減少在施工過程中的出現的無關損耗，讓施工單位和企業(yè)在遵循合同中的成本規(guī)定的情況下，完成工程項目。通過BIM 技術中的數據平臺來建立房屋建設工程的5D 模型，通過分析與拆解5D 模型來建立項目中的里程碑，能夠確定各個施工環(huán)節(jié)中的消耗成本。這就要求管理人員需要對施工過程中各個環(huán)節(jié)的成本的消耗進行高精度的記錄，以此為基礎來分析整個系統(tǒng)的運行狀況。如果在施工過程中發(fā)現系統(tǒng)的運行出現較大的質量下滑，則需要快速找出造成這一現象的原因，并解決這些問題，以保證系統(tǒng)的運行。同時也可以使用BIM系統(tǒng)來分析出現在系統(tǒng)運行過程中出現的問題，通過錄入使用倉庫中各類材料的入庫質量、儲存時長的記錄，并由BIM 系統(tǒng)中的算法來完成相關的優(yōu)化工作。

（四）工期管理

在進行房屋建設的工程中，工期是一種非常重要的指標，這是由于如果超過合同限制的工期，施工組或企業(yè)會面臨經濟損失。在管理工期的工作中，通過在BIM系統(tǒng)中制定完成各個里程碑的時間限制，來詳細地對工期進行規(guī)劃，并為之后的項目管理打下良好的基礎。同時需要現場的監(jiān)理工作人員以及監(jiān)管工作人員來對施工進度的日常數據進行詳細的記錄，并使用BIM 技術來對整個施工進度進行分析。當施工進度落后與設計方案時，需要第一時間發(fā)出警報信息，并讓監(jiān)理人員和現場監(jiān)管人員分析與計算出工期延誤的程度。

三、結果與討論

BIM 技術是由Autodesk 公司在2002 年率先提出，并且在全球范圍內得到了土木工程行業(yè)的認可，它可以幫助實現建筑信息的集成，從建筑的設計、施工、運行直至建筑的全生命周期的終結，將所有的信息整合在一個3D 模型之中，使之成為5D 模型。能夠讓設計團都、施工單位、設施運營部門和業(yè)主等方面人員通過BIM 來進行工作的協同，能夠有效提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本，以達到實現可持續(xù)發(fā)展的目的。

BIM 技術的核心是通過建立建筑的虛擬3D 模型，并利用數字化技術，并為模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。在這個信息庫中不僅包含了描述建筑構建的幾何信息、專業(yè)屬性以及信息狀態(tài)，還包括了非構件對象，如空間、運行行為的狀態(tài)信息。通過這個包含建筑工程信息的三妹模型，能夠極大的提高建筑工程的信息集成化程度，為與建筑工程項目的相關利益方提供了一個能夠交換、共享工程信息的平臺。BIM 技術不僅能夠應用在設計的過程中，還可以應用在建設工程項目的全生命周期中，而且BIM 的數據庫具有動態(tài)變化的特點，可以在應用的過程中不斷更新、豐富，為項目的各個參與方提供了協同工作的平臺。

綜上所述，在實際房屋建設工程中，BIM 技術能夠發(fā)揮出控制工程質量、管理工程工期和控制造價的作用。并且能夠為制定施工過程的安全和項目整體的安全相關規(guī)定的制定提供依據，并且可以對建筑材料和器械的質量進行監(jiān)管，并且能夠在控制工期項目提供幫助，是一種相對較為全面的施工軟件。