BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用探討

烏文澤

（內(nèi)蒙古交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 內(nèi)蒙古赤峰市）

1 BIM技術(shù)概述

BIM是指以建筑工程的項(xiàng)目信息為基礎(chǔ)，構(gòu)建出建筑的三維模型。BIM不單是一款建筑設(shè)計類軟件，其作用也并不局限于建筑工程建模。在實(shí)際施工過程中，BIM應(yīng)作為一種信息載體或信息利用方式，貫穿整個項(xiàng)目的始末。BIM有別于傳統(tǒng)的管理模式或工作方式，是通過整合施工過程中的所有信息，將建筑施工過程推向統(tǒng)一、高效的精細(xì)化作業(yè)模式的一次變革。我國BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用都處于起步階段，但在“十二五”規(guī)劃期間，多項(xiàng)重點(diǎn)工程應(yīng)用了這一技術(shù)，如上海的中心大廈、世博館等，BIM技術(shù)已經(jīng)得到國內(nèi)諸多建筑企業(yè)的認(rèn)可。在施工階段BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)三維渲染，形象、直觀地在施工現(xiàn)場展示出施工計劃中的場地布置情況；BIM技術(shù)能夠?qū)こ塘窟M(jìn)行快速計算，提高預(yù)算精度，有效預(yù)估成本造價，為施工企業(yè)提供合理的成本預(yù)算；BIM技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)對施工過程的精細(xì)化管理，為管理人員提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時制定合理的施工計劃，減少物流、倉儲等環(huán)節(jié)的資源浪費(fèi)；BIM可以通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模擬施工過程，通過對比虛擬施工現(xiàn)場與實(shí)際施工狀況進(jìn)行工程監(jiān)督，減少質(zhì)量問題和安全問題；BIM技術(shù)的三維可視化功能能夠在施工前期進(jìn)行碰撞檢查，降低施工過程中出現(xiàn)問題的幾率，對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，提供工程質(zhì)量。

2 建筑工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計階段的實(shí)踐

隨著建筑工程管理信息化與數(shù)據(jù)化發(fā)展的不斷深入，以BIM為主的信息化技術(shù)逐漸應(yīng)用與建筑工程管理當(dāng)中，在建筑工程設(shè)計階段也有較為廣泛的應(yīng)用。首先就設(shè)計前期的勘察測繪工作而言，設(shè)計單位應(yīng)當(dāng)充分在設(shè)計作品中展現(xiàn)設(shè)計理念，滿足建設(shè)單位的實(shí)際需求，就需要充分了解施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，通過BIM技術(shù)與地理信息系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場進(jìn)行空間數(shù)據(jù)模型構(gòu)建的操作，以便于在規(guī)劃設(shè)計階段對場地進(jìn)行合理評估與分析，產(chǎn)生更好的設(shè)計與決策。在其后的設(shè)計工作中，BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工程設(shè)計的可視化，即利用可視化設(shè)計工具來模擬真實(shí)情況進(jìn)行設(shè)計，幫助設(shè)計人員以三維立體思維進(jìn)行設(shè)計思考，更加直觀地呈現(xiàn)設(shè)計作品。例如，BIM技術(shù)在南京青奧會議中心建筑工程設(shè)計中的應(yīng)用，就擺脫了以往二維工程設(shè)計圖紙的繁瑣，而以三維立體化、可視化與精細(xì)化設(shè)計來對每一個設(shè)計環(huán)節(jié)與項(xiàng)目構(gòu)件加以呈現(xiàn)，在放大之后能夠呈現(xiàn)出每一個構(gòu)件的具體形態(tài)、螺栓的實(shí)際位置、角度與尺寸等，通過3D建模來對管線排布進(jìn)行模擬，有效解決了以往二維設(shè)計中管線排布復(fù)雜、難以分析的問題。

2.2 BIM技術(shù)的建筑工程施工階段的實(shí)踐

有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)的建筑工程建設(shè)現(xiàn)場管理工作中，由于管理失誤或材料不恰當(dāng)應(yīng)用會造成大量的成本損失，約占總成本的10～30%左右，而使用BIM技術(shù)能夠更加科學(xué)地對資源加以分配，減少不必要的成本損失與浪費(fèi)，在施工階段其主要的應(yīng)用在于：①碰撞檢查。碰撞檢查主要應(yīng)用在工程施工前期，是利用三維可視化來減少識圖過程中可能存在的誤差，對管線排布方法加以優(yōu)化，繼而進(jìn)行工程交底與施工模擬；②模擬施工。是以三維可視化功能，在工程進(jìn)度不斷推進(jìn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬施工，能夠有效展現(xiàn)施工進(jìn)度與施工計劃的實(shí)際比對，便于施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位多方協(xié)同，提高信息交互能力與反饋效率，推進(jìn)工程建設(shè)；③通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠提高信息傳播效率，使經(jīng)濟(jì)管理、風(fēng)險管理的數(shù)據(jù)收集來源更加高效而集中，以集中化的信息處理方式來實(shí)現(xiàn)電算化的分析管理過程，提高項(xiàng)目解決水平與效率。

2.3 BIM技術(shù)在建筑工程竣工階段的實(shí)踐

BIM能夠利用構(gòu)建與材料的特征、尺寸與空間關(guān)系等內(nèi)容進(jìn)行竣工結(jié)算，還能夠進(jìn)行大數(shù)據(jù)核對，來推進(jìn)結(jié)算進(jìn)度并保證計算質(zhì)量。例如，在對分部分項(xiàng)的工程量清單進(jìn)行核對，需要在完成分區(qū)核對之后進(jìn)行，可以通過導(dǎo)入“外部清單”功能，以BIM模型構(gòu)建的方式來生成對比分析表，繼而以設(shè)置偏差百分率警戒值依據(jù)百分率自動進(jìn)行排序，迅速對數(shù)據(jù)偏差的分部分項(xiàng)工程，以BIM模型構(gòu)建系統(tǒng)對所要清算的環(huán)節(jié)構(gòu)件進(jìn)行綜合分析，確定項(xiàng)目最終劃分并得出分部分項(xiàng)子目，以明確探查漏項(xiàng)與錯項(xiàng)。舉例來講，某施工項(xiàng)目結(jié)構(gòu)說明中表示：現(xiàn)澆板內(nèi)需要敷設(shè)管線，應(yīng)當(dāng)將管線敷設(shè)在現(xiàn)澆板的1/3厚度范圍之內(nèi)，沿管線敷設(shè)的方向增補(bǔ)加強(qiáng)筋。一般來說，這個施工環(huán)節(jié)的費(fèi)用應(yīng)當(dāng)在竣工結(jié)算中由建設(shè)單位支付，但由于土建單位與安裝單位并不是一個單位，土建單位無法明確了解管線的總長度能有多少，在實(shí)際的項(xiàng)目測算時，只要運(yùn)用BIM模型技術(shù)來對管線敷設(shè)的長度加以明確，經(jīng)結(jié)算分析可知，該項(xiàng)目鋼筋材料的使用量約為100t左右。

2.4 BIM技術(shù)在建筑工程安全管理的實(shí)踐

建筑工程是高危工種之一，施工中的安全隱患眾多，安全事故頻發(fā)，對于施工人員的生命財產(chǎn)造成了嚴(yán)重威脅，一直以來都是困擾施工單位的重要因素，以此在建筑工程建設(shè)管理中，安全管理是其中的重要環(huán)節(jié)，而運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行工程管理，能夠在很大程度上排查出有可能發(fā)生安全事故的環(huán)節(jié)，以保證施工安全。另外，BIM技術(shù)能夠構(gòu)建立體施工模型，展示施工細(xì)節(jié)，并幫助制定安全管理制度與規(guī)劃。例如，在工程施工中，針對有可能產(chǎn)生的高墜隱患，利用BIM制定了高墜防護(hù)圍欄，以3D試圖來尋找平面化設(shè)計圖中不容易被發(fā)現(xiàn)的高墜與隱患進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)。經(jīng)過分析，項(xiàng)目決定進(jìn)行兩種高墜圍欄：一是與混凝土板連接的木質(zhì)圍欄，規(guī)格在2m×4m，用在二層高墜防護(hù)當(dāng)中；二是鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)圍欄，用在更高層的高墜防護(hù)當(dāng)中。

3 結(jié)束語

雖然目前國內(nèi)BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用仍存在一些問題，配套軟件不完整，無法將設(shè)計方案與實(shí)際施工過程進(jìn)行完全比對；缺乏專業(yè)的數(shù)據(jù)處理和整合軟件，難以構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)模型等，但是隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和完善，BIM技術(shù)必然會成為建筑施工過程中一種重要的技術(shù)手段。

[1]劉立軍．BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計中的優(yōu)勢及應(yīng)用探析[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（12）：98～99．