淺析BIM數(shù)字信息技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

李紅艷+李潔靜+劉磊+吳倩

摘 要：長(zhǎng)期以來(lái)，建筑行業(yè)設(shè)備升級(jí)慢，自動(dòng)化程度比較低，而勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工效率較低，技術(shù)水平也相對(duì)低下。隨著我國(guó)施工建設(shè)的加快，高層建筑越來(lái)越多，以BIM技術(shù)為代表的數(shù)字信息技術(shù)快速加入到建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)中去。而傳統(tǒng)建筑施工是通過(guò)大量的人力物力，將設(shè)計(jì)圖紙上的各種線條在指定的區(qū)域變成實(shí)物的過(guò)程。由于建筑施工是一個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，之前在沒(méi)有引入數(shù)字信息技術(shù)前，其特點(diǎn)是比較粗放，效率低的，經(jīng)常需要返工修正施工中的錯(cuò)誤，浪費(fèi)了很多人力物力以及時(shí)間資源。而以BIM數(shù)字信息技術(shù)為代表的一批新技術(shù)可以在傳統(tǒng)的建筑施工過(guò)程中提升施工的質(zhì)量，矯正出現(xiàn)的問(wèn)題，大大提高了施工效率和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：BIM 數(shù)字信息技術(shù) 建筑施工

中圖分類號(hào)：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）10（b）-0007-02

1 建筑施工過(guò)程的現(xiàn)狀分析

近年來(lái)我國(guó)建設(shè)的繁榮為建筑施工企業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了廣闊的上升空間，同時(shí)也對(duì)建筑施工水平提出了更高的要求。作為施工企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)，施工質(zhì)量控制是企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵，而建筑施工過(guò)程更是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。建筑施工業(yè)是各行各業(yè)中相對(duì)勞動(dòng)密集型的一種，手工作業(yè)是其主要的手段。由于市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)比較低，高技術(shù)含量較低，造成施工效率低，施工質(zhì)量不高。除此之外，許多不規(guī)范行為存在于建設(shè)工程項(xiàng)目中，部分建筑企業(yè)為追求企業(yè)效益的最大化，在關(guān)注效益的基礎(chǔ)上往往忽略對(duì)工程的質(zhì)量管理，在缺乏技術(shù)規(guī)范、管理體系以及監(jiān)督體制的基礎(chǔ)上，目前我國(guó)建筑工程的施工技術(shù)和管理水平都相對(duì)落后。雖然行業(yè)引入了一些簡(jiǎn)單的數(shù)字信息技術(shù)，但是未能及時(shí)的應(yīng)用到施工的過(guò)程中去，依然難以改變施工效率低下，施工質(zhì)量較差的局面，許多工程不得不返工，既浪費(fèi)了人力物力財(cái)力，還耽誤了時(shí)間，這都不利于施工企業(yè)的發(fā)展。

2 BIM數(shù)字控制技術(shù)在施工過(guò)程中的應(yīng)用分析

造成傳統(tǒng)建筑施工企業(yè)停滯發(fā)展的原因很多，除了管理手段和模式上的落后，還不能忽視新技術(shù)的缺失。尤其以BIM數(shù)字信息為代表的一批新技術(shù)已經(jīng)在一些地方開(kāi)始嶄露頭角。不可否認(rèn)的是，新技術(shù)帶來(lái)新模式的改變，新模式又促使新思想的產(chǎn)生，而思想的產(chǎn)生又帶來(lái)了一系列管理的變革的出現(xiàn)，這些最終才能促使行業(yè)向前發(fā)展。所以建筑業(yè)現(xiàn)在必須要迫切的引入新技術(shù)打破呆滯低效的傳統(tǒng)施工工程模式，建立高效程序化，標(biāo)準(zhǔn)化的施工過(guò)程，這樣才能從本質(zhì)上使建筑行業(yè)煥發(fā)新的活力。以BIM技術(shù)為代表的信息控制技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、施工建造和工程管理的數(shù)字化工具，通過(guò)參數(shù)建模模型整合各種建設(shè)項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)字信息，并在建設(shè)項(xiàng)目策劃以及運(yùn)行和維護(hù)的全過(guò)程中進(jìn)行信息共享和傳遞，幫助工程技術(shù)人員對(duì)各種反饋的信息做出正確的判斷以及高效應(yīng)對(duì)措施。所以說(shuō)以BIM為代表的數(shù)字信息技術(shù)正是建筑施工過(guò)程中所需要的，也是解決施工低效，浪費(fèi)成本的靈丹妙藥。

2.1 BIM信息建筑模型帶來(lái)的施工改變

BIM作為建筑行業(yè)信息化的發(fā)展新方向，具備三維可視化、數(shù)字結(jié)構(gòu)化、工作協(xié)同一體化等優(yōu)勢(shì)，給行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了強(qiáng)大的推動(dòng)力，有利于推動(dòng)綠色建設(shè)，提高工程質(zhì)量，降低成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。它給這個(gè)行業(yè)帶來(lái)了革命性，甚至是顛覆性的改變：一方面BIM的普及將整個(gè)傳統(tǒng)建筑行業(yè)信息不對(duì)稱所帶來(lái)的各種長(zhǎng)期的弊病，用高度的數(shù)字信息自動(dòng)化化整合并優(yōu)化了全建筑產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了建筑行業(yè)生產(chǎn)化和精細(xì)化管理的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)模式；另一方面，BIM在整個(gè)施工過(guò)程中全面應(yīng)用施工數(shù)字信息化和自動(dòng)化，有助于將原有的低素質(zhì)施工隊(duì)伍提升到一個(gè)相對(duì)較高的專業(yè)素質(zhì)水平上。正因?yàn)锽IM等數(shù)字信息控制技術(shù)的出現(xiàn)，才可以讓相關(guān)管理系統(tǒng)快速和準(zhǔn)確地獲得施工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，才能為施工企業(yè)制定精確施工計(jì)劃提供有效地支撐，大大減少了施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的浪費(fèi)。而B(niǎo)IM數(shù)據(jù)庫(kù)可以在任一時(shí)間點(diǎn)上施工數(shù)字信息的快速獲取的特點(diǎn)，以及通過(guò)合同、計(jì)劃與實(shí)際施工的消耗量、分項(xiàng)單價(jià)、分項(xiàng)合價(jià)等數(shù)據(jù)的多算對(duì)比的功能，可以有效了解建筑施工項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)是否盈虧，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程項(xiàng)目的成本風(fēng)險(xiǎn)有效管控。而B(niǎo)IM的三維可視化功能加上時(shí)間維度，就可以進(jìn)行虛擬施工和實(shí)時(shí)施工對(duì)比。實(shí)時(shí)直觀和快速地將施工預(yù)期計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)進(jìn)行施工方、監(jiān)理方等多方有效協(xié)同。這樣通過(guò)BIM等數(shù)字信息技術(shù)結(jié)合施工方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)測(cè)，大大減少建筑施工過(guò)程中帶來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題、安全問(wèn)題。

2.2 BIM放樣機(jī)器人帶來(lái)的施工改變

建筑施工現(xiàn)場(chǎng)傳統(tǒng)的放樣，離不開(kāi)人的操作，即使嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，難免產(chǎn)生細(xì)微的誤差，這些誤差在日積月累的工程施工中多多少少都會(huì)給整個(gè)施工工程帶來(lái)影響。而且，建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的放樣基本上是一次性完成的，不能時(shí)時(shí)根據(jù)某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行糾正和修改，如果說(shuō)一開(kāi)始產(chǎn)生偏差，那么后期很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并糾正過(guò)來(lái)。而B(niǎo)IM放樣機(jī)器人的出現(xiàn)，使這一重要施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量得到了可靠的保障。在實(shí)際的施工中，先從BIM設(shè)置的現(xiàn)場(chǎng)控制點(diǎn)坐標(biāo)以及建筑結(jié)構(gòu)的點(diǎn)坐標(biāo)分量作為BIM所建數(shù)字模型的復(fù)合對(duì)比依據(jù)，同時(shí)在模型中選取放樣控制點(diǎn)。然后在剛才已經(jīng)審批通過(guò)的模型中，設(shè)置支吊架點(diǎn)位布置，同時(shí)將所有的放樣點(diǎn)導(dǎo)入到相關(guān)軟件中。最后就是進(jìn)入施工過(guò)程的環(huán)節(jié)，這時(shí)候使用BIM放樣機(jī)器人先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)放樣控制點(diǎn)進(jìn)行采集，再定位放樣機(jī)器人的現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)。同時(shí)通過(guò)所選取模型中的放樣點(diǎn)，指揮BIM放樣機(jī)器人發(fā)射紅外激光自動(dòng)照準(zhǔn)現(xiàn)實(shí)點(diǎn)位，施工人員就可以根據(jù)明確的指示進(jìn)行精確施工。這樣就能充分利用其快速、精準(zhǔn)、智能、操作簡(jiǎn)便、勞動(dòng)力需求少的優(yōu)勢(shì)，提高施工和管理的質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

要想做好建筑施工的信息數(shù)字化，需要大力引進(jìn)和培養(yǎng)數(shù)字信息技術(shù)和自動(dòng)化等方面的人才。建筑行業(yè)的數(shù)字自動(dòng)化技術(shù)人才既要懂建筑工程的專業(yè)知識(shí)，也要熟練掌握現(xiàn)代數(shù)字信息及相關(guān)自動(dòng)化技術(shù)。可以說(shuō)未來(lái)誰(shuí)把這些技術(shù)結(jié)合做得好，誰(shuí)就能取得新的成就。于此同時(shí)，建筑工程的信息自動(dòng)化發(fā)展和建設(shè)需要政府部門(mén)、規(guī)劃部門(mén)、行業(yè)協(xié)會(huì)、科研院所以及眾多基層單位的相互溝通與配合，同時(shí)在某種程度上說(shuō)，也更多的需要軟硬件廠商的配合。隨著以BIM數(shù)字自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)和建筑工程不斷融合的發(fā)展，建筑施工的過(guò)程也將會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化、程序化，必將使建筑施工過(guò)程越來(lái)越高效，越來(lái)越節(jié)省資源，從而為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供新的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1] 賴碧濤，李彰明.地基處理管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用[J].巖土力學(xué)，2010，25（12）：241-244.

[2] 何關(guān)培.施工企業(yè)BIM應(yīng)用技術(shù)路線分析[J].工程管理學(xué)報(bào)，2014（2）：1-5.

[3] 劉獻(xiàn)偉，高洪剛，王續(xù)勝.施工領(lǐng)域BIM應(yīng)用價(jià)值和實(shí)施思路[J].施工技術(shù)，2012，41（22）：84-86.

[4] 李紅艷，劉磊.前沿技術(shù)在工程建設(shè)企業(yè)中的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)，2016（8）：36.endprint