BIM技術在房屋建筑施工階段的應用

董振榮

（甘肅機械化建設工程有限公司，甘肅 蘭州 730000）

隨著房屋建筑工程的智慧化發展，BIM技術在房屋建筑工程施工中表現出優異效果，依托于BIM技術，可將房屋建筑工程結構直觀化展現出來，生成BIM模型，使工程項目各主體均可了解建筑設計情況，在施工階段，則可根據房屋建筑工程BIM模型結構進行施工，使房屋建筑工程施工作業更為規范有序。

1 BIM技術在房屋建筑施工階段中的應用優勢

在傳統化技術條件下，房屋建筑工程項目僅可按照二維設計圖紙進行施工，直觀性不強，需工程技術人員憑借自身三維構圖能力進行識圖，該方式不僅對工程施工技術人員提出了較高的三維構圖能力要求，還降低了各方主體的溝通高效性，而房屋建筑工程項目綜合性較強，若信息交流不暢，將不利于工程項目的穩定推進。BIM技術可解決上述問題，優化房屋建筑施工管理辦法，對BIM技術在房屋建筑工程施工階段中的應用優勢進行總結，發現其優勢如下：第一，可視化。BIM技術可將傳統二維圖紙轉化為多維模型，提高施工設計圖紙的可讀性，可視化多維模型可對房屋建筑工程施工形成良好指導作用。第二，模擬性。BIM軟件具有模擬仿真功能，在實際施工期間，可將多維模型文件導入軟件內，并設置工程資源條件，在BIM技術軟件應用下，能夠過動態化展示房屋建筑施工作業過程，便于開展項目進度管理工作。第三，創新性。BIM技術在房屋建筑工程施工階段中的應用實現了技術創新，使建筑工程產業能夠更貼合時代發展潮流，繼而促進房屋建筑工程可持續發展。

2 房屋建筑施工階段應用BIM技術的實例分析

2.1 工程概況

為增強本次研究分析現實意義，選取某房屋建筑工程為例展開BIM技術應用分析。該房屋建筑工程為住宅小區項目，占地面積77 021.35 m2，建筑總面積229 381.23 m2，除12棟房屋建筑體外，該住宅小區內還規劃了綜合服務用房與4層幼兒園建筑。在該工程項目中，為保障施工效果，在房屋建筑施工期間應用了BIM技術。

2.2 搭建模型

案例建筑工程項目施工場地相對狹窄，工期緊張，且存在諸多交叉作業，存在一定施工難度。為更好地規劃項目資金成本及場地土地資源，采用BIM技術構建了三維建筑，用以模擬整個工程施工現場，并將BIM三維模型導入云平臺全景模擬軟件內，使工程項目管理人員可根據可視化模擬情況了解整體施工狀況，并明確施工場地范圍內的建筑物設置情況，在模型指導下，確保房屋建筑工程項目可規范化施工。

2.3 質量管理

房屋建筑建成后主要用于居住，其建設施工質量可直接應用建筑用戶生命安全，故為最大限度地提高房屋建筑施工質量，案例工程項目以BIM技術為手段展開信息化管理。

2.3.1 提取工程量

應用Revit軟件，搭建案例工程建筑模型，以模型為依據，按照施工部位整理工程量，并生成柱、墻、基礎、板、梁等結構的工程量明細表，將Revit軟件內明細表導入表格工具進行歸納，以此可統計出該工程項目的混凝土數量，且可按照建筑部位單獨統計混凝土參數，使整個工程項目施工期間的工程量數據更為直觀地呈現出來。完成工程量提取工作后，還可進一步統計材料市場價格，將價格數據帶入工程量明細表，以此測算工程成本，初步掌握成本預算情況。

2.3.2 分析梁底凈高

案例工程項目施工場地狹小，為保障房屋建筑施工質量，可運用BIM技術分析凈高要求，根據BIM模型分析是否存在施工設計缺陷，繼而使工程項目可順利推進。案例房屋建筑存在地下車庫結構，而車庫北部區域為人防區，對建筑內部空間的要求較高，此時運用BIM技術，搭建人防區車庫模型，并依據模型結構分析凈數據，盡可能完善凈高參數，使施工階段初期的圖紙會審工程高效完成。BIM在該階段中應用步驟如下：①在Revit軟件BIM模型內全部標記梁結構，將模型參數與CAD圖紙數據進行對比檢查。②運用BIM軟件繪制梁結構明細表，要求明細表內具有建筑體積、長度、頂部高程、底部高程等數據。③將梁底凈高數據導入BIM模型，借助軟件的篩選功能，將梁底凈高低于3 m的梁結構篩選出來，并做高亮顯示處理。④開啟BIM軟件人物控制模式，對虛擬化場景進行直觀性檢查。

2.3.3 構建質量樣板

在實際施工期間，可運用Revit軟件創建質量樣板模型，運用不同顏色標注質量樣板模型的材料及部位結構，防止出現相互干擾現象。將質量樣板模型上傳至Lumion軟件內，做渲染處理，處理結束后導出全景圖片，將圖片導入720云平臺，以此即可進行房屋建筑施工全景模擬。此外，還可在全景模擬基礎上，添加施工工藝、細部構造、技術解說等信息。圖1為案例房屋建筑工程施工期間所應用的部分質量樣板模型，在實際施工期間，可根據質量樣板模型進行施工，使施工過程更為嚴謹規范。

圖1 案例房屋建筑工程質量樣板模型

2.3.4 可視化交底

BIM技術具有可視化優勢，借助BIM技術可使技術交底更為直觀。在實際應用期間，根據房屋建筑設計情況搭建BIM三維模型，按照BIM三維模型制作動畫視頻，在LED屏幕幫助下進行技術三維可視化交底。為保障技術交底效果，在可視化交底之前，需總體規劃技術交底內容，編制交底文案，結合實際情況搭建房屋建筑工程施工模型，并制作動畫視頻，合成文案錄音與動畫視頻，經專業技術人員復驗后，即可作為交底文件。在可視化技術交底期間，可將施工工藝、施工方案、工程進度、安全目標、綠色目標、質量要求更為直觀地呈現給施工人員，同時還可在BIM技術軟件幫助下仿真模擬施工現場，增強施工人員綜合感知，以此提高技術較低效果，為房屋工程項目施工作業的穩定推進奠定基礎。

2.4 進度控制

仿真模擬為BIM技術的顯著特點之一，在施工期間，可運用BIM技術模擬施工過程，同時增添科學運算信息數據，用于提高BIM仿真模擬結果的精準性。在施工期間，可按照該仿真模擬情況進行進度控制，以此盡可能縮小施工誤差，并確保施工進度始終處于可控范圍內。

2.4.1 進度問題及原因

在施工期間，受到各不利因素影響，容易出現一定進度問題，以下對進度問題將其原因展開分析。第一，受到傳統CAD設計圖紙限制，導致讀圖出現偏差，繼而影響了施工工期。房屋建筑工程綜合性較強，涉及諸多專業工種，需不同領域的技術人員進行綜合設計，受到知識面與時間的限制，施工圖紙可能存在矛盾，若未及時發現，則會影響施工質量，或引起施工變更問題，繼而延誤施工工期。第二，施工設計圖紙執行力不足，導致實際施工進度與工期規劃情況存在差異，同時傳統甘特圖等進度計劃圖存在一定局限，進度規劃存在較強的主觀經驗，難免在實際施工期間出現進度問題。第三，不同專業班組之間存在溝通難題，專業不對口且施工人員素質差異嚴重降低了溝通效果，繼而產生了信息不對稱現象，此時易出現工序混亂問題，延誤工期。

2.4.2 BIM技術進度控制

在房屋建筑施工期間，可應用BIM技術科學規劃施工工期，搭建4D模擬集成平臺，在該平臺應用下可實現碰撞檢測、天氣預測、潛在風險分析，將信息數據統籌管理，在全面化信息數據支持下編制房屋建筑工程施工進度軟件。將實際施工進度與BIM軟件系統對接，要求各施工班組完成每日施工作業量后，將信息數據變化上傳BIM軟件系統，用于更新進度模型，分析進度變化情況，以此更便于施工進度控制調整。在實際應用期間，可運用Revit軟件導出工程施工工期模型，以模型為基礎劃分建筑樓層結構，厘清建筑結構之間的層次關系。將房屋建筑工程項目施工信息數據匯總，將施工信息數據及時間線輸入至工期模型內，動態化演示施工進程，最終形成具備時間線的進度計劃。

為進一步避免發生工期延誤現象，實現強有力的施工進度控制，需對施工過程進行管控。依托于BIM技術編制工期控制計劃，運用Navisworks等BIM軟件連接進度項與模型組，結合時間維度情況檢查模型，直觀性分析進度計劃是否存在缺陷。例如在案例房屋建筑工程中，采用傳統方法安排施工進度，將主樓與車庫的施工順序定為“先車庫、后主樓”，經進度仿真模擬后發現，可同時進行主樓與車庫的施工，同時施工不會產生互相干擾問題，故調整了施工進度關鍵線路，以此縮短了工期。

2.5 材料管理

在房屋建筑工程施工過程中，材料質量及供應情況可直接影響施工作業，為提高房屋建筑工程材料管理質量，可借助BIM技術，從事前、事中、事后三個方面對施工材料進行管控。第一，事前規劃。材料進場前合理規劃材料存儲區域，盡可能提高場地利用率。同時，應用BIM技術運算各道工序的材料應用量，根據材料需求情況安排材料進場方案，防止出現材料進場過多而堆積，或進場不足而材料供應中斷的情況。第二，事中管控。按照BIM材料規劃情況展開管理工作，若在施工過程中出現設計變更、進度調整情況，可借助BIM技術仿真模擬材料供應情況，以BIM技術為手段，對材料進行嚴格管控。第三，事后總結。房屋建筑工程竣工后，對材料管理質量進行分析評估，分析材料實際用量與計劃用量間的差異，若材料應用差異較大，則需注意分析出現該現象的原因，以此為依據調整后續材料管理方案，若發現材料應用差異較大的原因在于存在浪費現象，則需結合實際情況對相關人員加以懲處。

2.6 碰撞檢查

傳統二維設計圖紙的可讀性較弱，施工技術人員難以直觀分析是否具有碰撞問題，此時可借助BIM技術組織碰撞檢查工作。檢查房屋建筑暖通、水電管線布設情況，運用BIM軟件構建管線模型，以此直接觀察是否存在管線沖突。此外，還可直接應用BIM軟件模擬管線施工過程，通過動態化模擬過程進行管線碰撞檢測。除管線碰撞檢查外，還可通過BIM軟件模型分析管線預埋、預留情況，并可分析各結構的安裝角度，同時還可設置各類傳感器，將傳感器終端與BIM軟件連接，將實際數據信息直接上傳至BIM系統內，用于直接分析施工參數的合理性。BIM技術能夠實現施工設計的可視化呈現，使碰撞問題可直觀呈現出來，從而避免房屋建筑工程施工過程中的碰撞質量隱患，確保施工作業可順利進行。

2.7 場地管理

案例房屋建筑工程項目場地空間狹小，需在施工期間做好現場場地規劃，對材料堆放區域、材料運輸線路、設備安設區域、車輛行駛路線進行合理規劃。例如：根據施工現場實際情況搭建場地模型，根據場地交通干線情況確定車輛行駛路線，以便于施工應用為原則，確定設備安設點及材料堆放點，對施工場地合理規劃，最大限度地保障施工場地的有序性。此外，在案例房屋建筑工程項目中應用了塔吊設備，此時不僅需合理規劃運輸線路及材料設備安設點，還需對塔吊回轉半徑進行控制。

3 結束語

綜上所述，BIM技術在房屋建筑工程施工階段中具有顯著應用優勢，不僅可提高工程項目信息化水平，還可極大提高施工質量，保障房屋建筑結構的穩定性。在實踐施工期間，可運用BIM技術搭建模型，全面開展質量管理、進度控制工作，同時還可從材料管理、碰撞檢查、場地管理等方面實現BIM技術的有效應用，借助BIM技術確保房屋建筑工程項目可順利推進。