BIM技術在建筑工程中的應用探討

劉華鳴

吉安高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)管理委員會 江西 吉安 343100

引言

目前，BIM技術在建筑行業(yè)得到了應用，解決了一些存在的難題，得到了業(yè)內人士的青睞。在建筑施工當中，在施工工序協(xié)調方面非常容易發(fā)生問題，而BIM技術能夠降低施工過程中前后工序之間、平行工序之間、工序內部的協(xié)調沖突錯誤，增強施工效率[1]。通過BIM技術，可以對真實施工工序和環(huán)境進行模擬，以此來幫助施工單位修訂施工方案，確保工程施工各項工序的順利開展。通過該技術還可以幫助施工單位發(fā)現(xiàn)工程施工中的其他問題，以此來制定預防與改進措施，進而提升工程施工質量。

1 BIM技術的概念與特性

1.1 BIM技術的概念

BIM主要是指建筑信息模型，其能夠把一個建筑工程項目的材料信息、施工進度、管理維護等整個建設并應用過程中產生的所有數(shù)據(jù)信息進行整合。隨著我國信息技術的不斷進步，大力推動了BIM技術的發(fā)展[2]。現(xiàn)如今，BIM技術已經在全世界得到了普遍應用。而在中國，BIM技術雖然在建模與模型碰撞試驗中得到應用，但在工程實際建設過程中，BIM技術的應用前景顯然不止如此，在建筑工程項目的全周期管理應用BIM技術意義重大。

1.2 BIM技術的特性

信息數(shù)據(jù)管理：BIM技術在建筑工程施工中應用，其有序、可靠、及時的信息數(shù)據(jù)管理更有價值。通過系統(tǒng)當中的軟件開展信息模型的構建工作，完成信息的創(chuàng)建、共享、應用和管理，進一步對施工設備與技術進行整合，以此來實現(xiàn)工程施工的全面管理。在這當中聯(lián)合信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)分類模型作為系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，以數(shù)據(jù)交換作為信息交換基礎，這區(qū)別于其他工程3D技術。在構件的設計、生產、運輸、質檢以及吊裝等方面都能夠開展全過程跟蹤，對工程提供非常大的幫助[3]。

可視化：同傳統(tǒng)的2D圖紙相比，BIM技術能夠構建3D建筑模型，以此來幫助管理人員對建成建筑物有一個直觀的了解。可視化不僅能夠看到建筑表面，還能夠看到其中細節(jié)當中的各構成要件。越是復雜的建筑物，借助3D模型越能夠直觀的看清結構，幫助技術人員對建筑物有一個全面了解，推動工程建設的順利實施。以參數(shù)化建模創(chuàng)建模型。

模擬性：建筑信息模型一般是會對相關模型進行構建，以此來開展模擬施工工作，同時對于已經完成的建筑開展參數(shù)檢驗工作，對于不達標的建筑進行整改，同時也能夠借助BIM5D來開展模擬施工，借助BIM5D能夠開展施工進度以及成本管理，對施工模擬組織方案進行具有針對性的設定，還能夠在運營過程中模擬施工安全問題，以此來預防實際施工過程中可能會出現(xiàn)的安全問題。

協(xié)調性：不同專業(yè)有著不同的分工，例如土建以及安裝都會被分成一系列不同的專業(yè)，消防、水電以及裝修等，不過，不同專業(yè)的施工卻難以實現(xiàn)協(xié)調，在實際施工過程中，土建結構以及水電二者的構件都會出現(xiàn)干擾，甚至可能發(fā)生質量安全事故，但是通過BIM技術能夠提前模擬預測出這些問題，并能測試相應修改方案，以此來使不同專業(yè)之間能夠產生協(xié)調的關系。

可出圖性：和傳統(tǒng)圖紙相比，BIM技術的優(yōu)勢非常大，該技術可以通過建立模型的方式來明確設計圖紙當中是否存在碰撞問題與安全問題，實現(xiàn)建筑構件的調整。因此，通過BIM技術制作的設計圖是更加全面的，并且還會對設計內容進行更好地優(yōu)化，圖紙質量也得到了很大提升，緩解了圖紙變更的問題。

2 BIM技術的應用優(yōu)勢

2.1 可以提高建筑施工質量管理效率

應用BIM技術可以在計算機上建立一個數(shù)據(jù)庫平臺。通過對收集來的建筑施工過程中的相關數(shù)據(jù)進行標準化及技術分析，轉化為具體的數(shù)據(jù)形式輸出，管理人員能更直觀的監(jiān)管建筑工程的施工質量，同時能得到更好的管理質量信息[4]。BIM技術促使施工單位與其他參與方進行緊密的溝通和交流。傳統(tǒng)的建筑工程各參與方在溝通上經常需要較長的時間，建立BIM信息平臺后，可以較好地協(xié)調各參與方之間的關系，例如利用BIM工作集合和鏈接的功能，傳輸信息和交流等。在施工過程中，可以通過網(wǎng)絡查看相關的項目質量信息，也可以利用移動設備進行信息檢索、整改等工作。

2.2 可以利用模擬方式控制施工質量

一般情況下，施工人員在施工過程中，都是根據(jù)想象力和經驗來判斷設計意圖，這樣的辦事效率較差。應用BIM技術形成可視、虛擬的施工過程等文件來進行技術交底會更直觀。在實踐過程中，有非常好的樣板效果，可以加快施工進度，改善施工質量。對BIM技術形成的模擬施工方案進行分析，然后將建筑結構3D模型與時間聯(lián)系起來，以形成更直觀的施工模型。并且在此前提下，還能對各施工階段建筑的外觀和框架進行模擬。通過對模擬出來的建筑外觀與實際建筑外觀進行比較分析，從而實現(xiàn)對施工進度的有效控制[5]。此外，還可以通過對兩者比較和衡量，較為正確的判斷質量問題，從而提升房屋建筑工程的質量和施工效率。

3 目前房屋建筑工程中存在的問題

3.1 管理職責不清晰

因受各種因素的影響，房屋建筑行業(yè)現(xiàn)行的管理體系還不夠完善、健全，甚至有時候，建筑工程已經開始施工，而相關的質量管理體系和制度還沒有成形，這非常不利于質量管理工作的開展。根據(jù)相關調查可知，許多房屋建筑工程在施工時，不止承包給一家施工隊，經常是由多家小型施工隊合作完成的，例如，有的施工隊專門承包打地基業(yè)務，有的施工隊承包木工，而有的施工隊則專門承包門窗安置等業(yè)務等，他們這種獨立的施工方式，使整個施工過程中無法形成完善的管理體制，而建筑施工又有其特點，一旦出現(xiàn)問題，就難以糾正，特別是要重新糾正的問題，這樣一來，必然會使施工試錯成本增加，造成最終建設成本增加，且對應的責任難以區(qū)分[6]。在這樣的環(huán)境下，施工質量就難以得到有效的控制。

3.2 工作人員素質偏低

房屋建筑工程的質量管理都是由專業(yè)的管理人員來負責。但目前來說，國內工程項目鮮有建立完善的質量保障體制，質量責任不明確，沒有形成完善的人才管理制度，在施工方面的監(jiān)管力度不夠，施工材料的把控不到位，也沒有對施工配件進行全程的監(jiān)控。加之高級管理人才緊缺，缺乏經驗豐富且具有相應資質的專業(yè)管理人員，即使有也年齡偏大，對房屋建筑工程的施工過程中，經常會運用到新技術和新工藝的應用較難理解和把控。因此，從業(yè)人員必須加強專業(yè)技能的學習，豐富自身的經驗。

3.3 管理模式較為陳舊

施工單位的項目經理在進行質量控制時，一般都是根據(jù)以往的經驗來行事，以質量管理人員的人工督查和巡視為主要控制方式，對信息技術的利用要求不高，施工技術控制效率不高。有些技術交底記錄顯然已形成呆板的思維，管理效果不佳。在質量驗收方面，以質量管理人員簽字驗收為主要方式，沒有相應的約束質量管理人員的制度。與此同時，生產部門和設計部門以及施工各單位之間很少進行溝通和交流，信息經常出現(xiàn)不對稱以及流通不順暢的問題。

4 BIM技術在房屋建筑工程中的應用

4.1 事前質量管理，明確人員職責

利用BIM對質量進行事前管理，在BIM模型的基礎上，通過模擬施工過程，虛擬建造，提前找出施工質量的問題所在，從而制定出相應的解決方法，進而實現(xiàn)事前質量管理的目標。細分所有員工的責任，使他們都能將自身的技能充分發(fā)揮出來，為實現(xiàn)最佳的質量控制效果。在房屋建筑施工過程中，應確保各施工環(huán)節(jié)嚴格遵循相關的制度，貫穿落實績效考核制度，以實現(xiàn)工程質量的全面控制。其次，嚴格按照現(xiàn)行的規(guī)章制定行事，防止監(jiān)管流于表面。例如，定期或不定期地進行檢查，包括對施工方案是否合理，以及出現(xiàn)問題和改正與否的檢查，明確各主體的職責，一旦發(fā)現(xiàn)違反規(guī)章制度的行為，必須從嚴處理，在工程驗收方面也不能馬虎，要確保房屋建筑的質量符合國家的標準。

4.2 通過模擬仿真，創(chuàng)新質量管理模式

BIM與房屋建筑屬于現(xiàn)代信息和工業(yè)發(fā)展的一種產物。由于房屋建筑應該的構件較多，且需要垂直吊裝，因此在施工現(xiàn)場管理方面還需進一步完善相關制度，從而保障房屋建筑的可持續(xù)發(fā)展。目前來說，施工單位最重要的是改革質量管理辦法，應用BIM技術，模擬出房屋建筑的施工現(xiàn)場，大大降低了問題出現(xiàn)的概率，并且使施工工序能夠有序進行。應用BIM的虛擬施工、漫游等，制定出科學合理的項目施工計劃和質量控制目標，并結合PDCA循環(huán)對設計方案進行優(yōu)化和選定，全面安排和規(guī)劃施工各方，組織物質供應與施工平面布置的優(yōu)化等方面，應用BIM技術都能起到一定的作用，使施工管理和操作人員能夠明確自身的職責和義務。將BIM技術應用到房屋建筑工程的施工質量管理中，主要體現(xiàn)在對工程項目信息質量的管理。傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場，主要還是人為的采集工程質量的相關信息，但應用BIM技術后，就能夠在手機、iPad等智能移動端上采集相關的施工現(xiàn)場質量信息，并在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，將采集來的信息傳到云平臺中，再將其與BIM模型進行關聯(lián)，從而實現(xiàn)對問題的全面分析，這樣一來，既保障了工程質量信息的真實性，也大大減少了工作人員的工作量[7]。

4.3 培養(yǎng)熟悉BIM技術的管理人員，明確BIM標準

BIM團隊人員應該包含BIM總負責、BIM技術總監(jiān)、各專業(yè)BIM技術員等，并細分各成員的職責和權力。由于房屋建筑工程逐漸深化，質量管理問題也更加突出，而且管理難度也逐漸增加。例如BIM技術總監(jiān)主要負責BIM硬、軟件設備的采購以及營造良好的工作環(huán)境，監(jiān)管BIM工作進度和質量問題，促進各部門之間的協(xié)調合作等[8]。而負責質量監(jiān)管的部門及總監(jiān)還應該制定一個合理的質量檢驗標準和計劃，這樣才能保障質量檢驗工作的順利開展。對培訓人員來說，應擁有的豐富的房屋建筑行業(yè)經驗，不但要具備相關的專業(yè)知識，而且還要具備相關的實踐經驗，這樣才能更好地指導質量管理人員了解BIM技術，并能將其應用到房屋建筑施工管理中，此外，還應懂利用BIM模擬施工、碰撞檢查等技術實施對建筑工程的全面監(jiān)控，從根本上增強質量管理人員的專業(yè)技能，為推動房屋建筑產業(yè)快速發(fā)展。另外，針對工程項目經理，還可以采取“雙軌制”的培訓制度，即通過建筑行業(yè)專業(yè)人才進行實踐證據(jù)的考核評分，通過素質考核的項目經獲得證書，作為選拔項目經理的參考。

5 結束語

綜上所述，BIM技術一般是在建筑模型的構建當中進行應用，以建筑物的相關信息為前提，通過數(shù)字信息仿真技術來對建筑物模型進行構件，其具有極強的真實性。而模型可視化、仿真化、協(xié)調化、圖形化也有著非常大的優(yōu)勢。現(xiàn)如今，在建筑工程管理體系中，基于BIM的工程管理工作具有極大優(yōu)勢，能夠優(yōu)化建筑規(guī)劃、設計、建設、運營等一系列過程，使其能夠與城市整體規(guī)劃更為協(xié)調，為居民提供更好地居住環(huán)境，對促進城市化建設也大有裨益。