淺析BIM技術(shù)在建筑工程施工質(zhì)量安全管理中的應(yīng)用

徐淑鑫

【摘要】在我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的推動(dòng)下，信息技術(shù)不斷進(jìn)步，其中建筑行業(yè)中的BIM技術(shù)成為建筑項(xiàng)目全生命周期的重要技術(shù)措施，對(duì)建筑行業(yè)發(fā)展具有重要意義。因此，本文主要分析了BIM技術(shù)在建筑工程施工質(zhì)量安全管理中的應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；建筑工程；施工；質(zhì)量安全管理；

引言：BIM 技術(shù)是建筑信息技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，BIM 技術(shù)是指對(duì)建筑工程的項(xiàng)目中基本構(gòu)建、施工工序、以及相關(guān)的數(shù)據(jù)、物理化學(xué)特性聯(lián)系起來(lái)，形成建筑信息模型，這樣就建立了建筑工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)反映著建筑的元素和其的物理化學(xué)特性以及建筑元素之間的關(guān)系。在建筑工程中運(yùn)用BIM 技術(shù)，就是把建筑相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在BIM的數(shù)據(jù)庫(kù)中，而建筑各個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)內(nèi)容具有關(guān)聯(lián)性，這樣就可以在BIM 上實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和共享。BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立對(duì)于建筑工程具有重要的意義，在建筑給排水的施工所需要的各種數(shù)據(jù)，都可以在BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)中查到，這樣就簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)收集的過(guò)程，提高了施工的效率。另外BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)可以通過(guò)各個(gè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人向BIM 數(shù)據(jù)庫(kù)反饋信息，把各個(gè)項(xiàng)目的參與者緊密的聯(lián)系起來(lái)，這樣可以提高建筑施工工作的協(xié)作性。

1、 BIM 技術(shù)的概述

BIM（Building Information Modeling）是三維參數(shù)化的數(shù)字模型在建筑全生命周期中的應(yīng)用，它通過(guò)建立涵蓋建筑全生命周期的信息庫(kù)，實(shí)現(xiàn)信息在建筑全生命周期中各階段、各參與方之間的集成與共享，其本質(zhì)是信息技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。通過(guò)BIM平臺(tái)，項(xiàng)目各參與方能夠及時(shí)對(duì)BIM模型中的信息進(jìn)行插入、提取、更新和修改，并用以支持和反映各參與方的職責(zé)而協(xié)同作業(yè)。

在BIM實(shí)際應(yīng)用中，可以從不同的角度對(duì)BIM進(jìn)行理解：①當(dāng)將 BIM 應(yīng)用于項(xiàng)目中時(shí)，BIM代表對(duì)信息進(jìn)行管理，信息能夠被項(xiàng)目各參與方提供與共享，并保證合適的人在正確的時(shí)間得到準(zhǔn)確的信息；②對(duì)于項(xiàng)目各參與方，BIM代表項(xiàng)目交互的協(xié)同過(guò)程，并定義項(xiàng)目各參與方如何開(kāi)展工作，如何協(xié)同地設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目；③對(duì)于項(xiàng)目設(shè)計(jì)方，BIM代表集成化設(shè)計(jì)，它鼓勵(lì)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新和優(yōu)化方案，并為設(shè)計(jì)提供更多的信息反饋，提高設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)水平。

2、 BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用

2.1將二維建筑圖紙轉(zhuǎn)換為三維模型

利用某工程已有的二維圖紙，建立其三維模型。三維建模主要分為場(chǎng)地建模、土建建模、設(shè)備專(zhuān)業(yè)建模，最后整合，形成全專(zhuān)業(yè)整體模型。與傳統(tǒng)的三維模型不同的是，BIM信息模型為一個(gè)完整的三維模型，各種平、立、剖面圖只是各方向的二維剖切圖，多視圖的三維設(shè)備布置，同時(shí)有多重尺寸進(jìn)行精確定位，從而生成正確無(wú)誤的整體模型。所有的建筑表皮幕墻、結(jié)構(gòu)梁柱、設(shè)備管道都以三維方式分圖層置于一個(gè)BIM模型中，這樣非本專(zhuān)業(yè)人員相較于原二維圖紙能更容易讀圖，也更方便各專(zhuān)業(yè)人員的協(xié)調(diào)溝通。例如，在傳統(tǒng)的CAD圖紙中，表達(dá)方式是二維的，復(fù)雜的鋼筋節(jié)點(diǎn)有時(shí)是平面圖要結(jié)合多個(gè)剖面圖才能表達(dá)清楚，而且對(duì)于剛剛畢業(yè)的新學(xué)員來(lái)說(shuō)還有一個(gè)識(shí)圖的過(guò)程，有些現(xiàn)場(chǎng)班組的施工人員識(shí)圖能力有限，常常把技術(shù)人員交底的節(jié)點(diǎn)鋼筋加工錯(cuò)誤。BIM以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，可以把相關(guān)的復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)做出真實(shí)空間比例關(guān)系的BIM模型，其真實(shí)的空間尺寸和360°的視角可以讓人清晰地識(shí)別復(fù)雜鋼筋節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)。

2.2突出模型局部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，優(yōu)化質(zhì)量管理

通過(guò)對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析為重要部位施工提供視覺(jué)上的參考，進(jìn)一步確認(rèn)設(shè)計(jì)的建筑空間和各系統(tǒng)關(guān)系，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行初步檢驗(yàn)，對(duì)建筑的構(gòu)造和布局也有了更加清晰的認(rèn)識(shí)和理解。例如檢查空間是否能夠確保其他工作正常運(yùn)行，檢查復(fù)雜節(jié)點(diǎn)鋼筋布置以及混凝土澆灌空間檢查、管道排布之間的碰撞檢查。

2.3對(duì)設(shè)備管線(xiàn)及結(jié)構(gòu)的錯(cuò)漏碰缺檢測(cè)

在設(shè)計(jì)時(shí)，往往由于各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師之間的信息傳達(dá)不全面，而出現(xiàn)各種專(zhuān)業(yè)之間的碰撞問(wèn)題，例如暖通等專(zhuān)業(yè)中的管道在進(jìn)行布置時(shí)，由于施工人員的圖紙是根據(jù)各專(zhuān)業(yè)的不同各自繪制的施工圖紙，在真正施工過(guò)程中，可能在管線(xiàn)布置處正好有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的梁等構(gòu)件在此妨礙著管線(xiàn)的布置，利用BIM 技術(shù)對(duì)管線(xiàn)碰撞檢查的功能，不但能徹底消除硬碰撞、軟碰撞，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，避免施工中不必要的返工，最大限度減少施工變更，助力控制施工進(jìn)度，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線(xiàn)排布方案，使施工完成更便捷，問(wèn)題呈現(xiàn)更清晰，提高施工管理的質(zhì)量與效率。

2.4模擬實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)，提出合理的解決方案

在這一階段通過(guò)BIM 模型對(duì)施工進(jìn)度的模擬控制，對(duì)各參與方信息的整合和驗(yàn)證，無(wú)論是施工方、監(jiān)理方、甚至非工程行業(yè)出身的業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)都對(duì)工程項(xiàng)目的各種問(wèn)題和情況了如指掌，有助于加強(qiáng)工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中可預(yù)見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)控制和協(xié)調(diào)能力，有效保障施工進(jìn)度和成本控制，減少同類(lèi)工程中常見(jiàn)的糾紛。

現(xiàn)有施工中，施工現(xiàn)場(chǎng)的布置往往遵循總體規(guī)劃，但是由于施工現(xiàn)場(chǎng)各專(zhuān)業(yè)作業(yè)時(shí)間的交錯(cuò)、施工界面的交錯(cuò)，造成物料堆放的混亂，各專(zhuān)業(yè)物料交錯(cuò)，使得工作效率降低，整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)呈現(xiàn)“臟、亂、差”的局面，甚至還可能發(fā)生安全隱患。應(yīng)用 BIM 技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃、布置進(jìn)行指導(dǎo)。BIM 模型表現(xiàn)的是施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，BIM 模型建立完成后，可進(jìn)行 4D 的施工模擬，根據(jù)進(jìn)度安排和各專(zhuān)業(yè)施工工作的交錯(cuò)關(guān)系，通過(guò)軟件平臺(tái)，合理規(guī)劃物料的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、堆放空間，并規(guī)劃取料路徑，有針對(duì)性地布置臨時(shí)用水、用電位置，確?，F(xiàn)場(chǎng)施工整齊有序，提高施工效率。即使臨時(shí)出現(xiàn)施工順序變動(dòng)或各工種時(shí)間拖延，BIM 仍可根據(jù)信息模型實(shí)時(shí)分析調(diào)整。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的模擬，還可以有針對(duì)性的編寫(xiě)安全管理措施。

2.5在施工中的具體應(yīng)用

（1）實(shí)施腳手架可視化技術(shù)交底，腳手架是施工中不可缺少的支撐體系，并給工人提供一定的操作平臺(tái)，安全防護(hù)等作用，腳手架搭設(shè)的好壞，直接關(guān)系著工人的生命安全。BIM 團(tuán)隊(duì)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，根據(jù)腳手架施工規(guī)范，進(jìn)行了腳手架三維模型的建立，給工人提供了可視化的腳手架技術(shù)交底方案，選用標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，按照模型搭設(shè)，給工人施工帶來(lái)了很大的方便，安全性能也得到了提高。（2）應(yīng)用 BIM 模型檢測(cè)圖紙錯(cuò)誤和碰撞。在我公司承建的和菏澤市消防隊(duì)綜合樓項(xiàng)目中，運(yùn)用 BIM 技術(shù)建立模型，通過(guò)結(jié)構(gòu)、建筑、管線(xiàn)多專(zhuān)業(yè)模型的綜合檢測(cè)，檢測(cè)土建、結(jié)構(gòu)碰撞、安裝多管線(xiàn)碰撞等問(wèn)題，協(xié)助施工人員審驗(yàn)圖紙。（3）BIM 技術(shù)指導(dǎo)二次結(jié)構(gòu)。進(jìn)入二次結(jié)構(gòu)施工階段，需要進(jìn)行的一項(xiàng)重點(diǎn)工作就是砌體工程，砌體工程中磚的損耗量的控制也是項(xiàng)目管理過(guò)程中的一個(gè)難點(diǎn)。依照砌體施工工法、施工規(guī)范，對(duì)砌體工程進(jìn)行了BIM 模型的搭建，同時(shí)進(jìn)行了深化設(shè)計(jì)，出示了砌體施工圖紙，每塊磚的形狀尺寸，都一目了然地呈現(xiàn)出來(lái)，每塊不規(guī)格磚都可以按照尺寸提前加工，提高了磚的利用率，將損耗降到了最低。

結(jié)束語(yǔ)

BIM 整合了建筑產(chǎn)業(yè)鏈條的所有生命周期內(nèi)的各類(lèi)干系人，在任何過(guò)程中都可以為其提供全方位的信息支撐和服務(wù)，在建筑施工可視化管理方面擁有明顯的優(yōu)勢(shì)，為建筑施工管理注入高科技力量。

參考文獻(xiàn)

[1]高永剛，李光金.基于BIM可視化技術(shù)在杭州東站中的應(yīng)用[J].土木建筑工程信息技術(shù)，210（4）

[2]張?jiān)卵?基于BIM可視化技術(shù)在福州某商業(yè)中心設(shè)計(jì)應(yīng)用[J].福建建設(shè)科技，2010（4）.

[3]于冰沁，王向榮.淺析基于SketchUp軟件的設(shè)計(jì)流程在景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2008（6）.