對(duì)于BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用分析

王世斌

摘 要：伴隨著建筑建設(shè)科技含量的不斷提高和施工工藝的越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的施工管理技術(shù)已無(wú)法滿足現(xiàn)有施工管理的需要。而BIM技術(shù)是一項(xiàng)以三維數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)并將各種相關(guān)信息集成在一起的工程數(shù)據(jù)模型。現(xiàn)在許多工程類項(xiàng)目在施工中會(huì)用到BIM技術(shù)，尤其是建筑工程行業(yè)，并且有很好的效果。文章從目前建筑工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)入手進(jìn)行介紹，進(jìn)一步分析這一技術(shù)的具體應(yīng)用，希望能夠促進(jìn)這一技術(shù)在工程施工中的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑工程；施工；BIM技術(shù)

1 前言

BIM技術(shù)是興起于建筑行業(yè)的革命性新技術(shù)，施工企業(yè)建立以BIM技術(shù)應(yīng)用為載體的項(xiàng)目信息化管理系統(tǒng)，不僅能提升項(xiàng)目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、還具有縮短工期、降低成本等重要應(yīng)用價(jià)值，因此推廣BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用需引起政府和建筑行業(yè)的充分重視。這一技術(shù)的應(yīng)用能在很大程度上提高項(xiàng)目的可行性和高效性，降低許多麻煩問題發(fā)生的概率。

2 建筑工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 模擬性

BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用中，其最突出的特點(diǎn)就是模擬性，它幫助這項(xiàng)技術(shù)更好的落實(shí)到各個(gè)工程施工環(huán)節(jié)。通過(guò)BIM技術(shù)設(shè)計(jì)好相關(guān)的施工方案，經(jīng)過(guò)模擬性特點(diǎn)來(lái)做出有效實(shí)驗(yàn)性的模擬操作，這一技術(shù)可以把圖紙變成立體模型，還能對(duì)圖紙上沒有的進(jìn)行補(bǔ)充，這樣才能夠通過(guò)試驗(yàn)?zāi)M來(lái)判斷這項(xiàng)設(shè)計(jì)能不能被應(yīng)用到之后的操作過(guò)程中，以及會(huì)不會(huì)出現(xiàn)什么問題，可不可以控制，一旦有什么問題或者不太合適的地方，設(shè)計(jì)人員也能夠及時(shí)的改進(jìn)[1]。在最開始的方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)手段只有在最終的數(shù)據(jù)匯總時(shí)，才能發(fā)現(xiàn)問題，但是BIM技術(shù)能很好解決這一點(diǎn)，通過(guò)這樣的一個(gè)模塊來(lái)聯(lián)系工程的各個(gè)環(huán)節(jié)，使數(shù)據(jù)統(tǒng)一，確保實(shí)際施工過(guò)程的順利完成，提高施工流暢性。

2.2 三維可視化

在建筑工程施工作業(yè)時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用有十分明顯的三維可視化特點(diǎn)，這一特點(diǎn)同樣可以促進(jìn)施工的順利進(jìn)行。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段在之后的施工操作中只能夠根據(jù)二維設(shè)計(jì)圖紙來(lái)做出處理，難以讓施工人員更精確的理解設(shè)計(jì)者所要傳達(dá)的信息，從而導(dǎo)致出現(xiàn)偏差和理解性問題，BIM技術(shù)可以借助于信息模型的方式來(lái)呈現(xiàn)三維可視化模型，這一技術(shù)建立的模型可以使空間設(shè)計(jì)高精準(zhǔn)度的可視化效果得到實(shí)現(xiàn)，還可以虛擬施工，這樣才能夠更好的輔助工程施工人員作業(yè)操作，在模擬過(guò)程中有什么問題也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并解決。除了這些，當(dāng)設(shè)計(jì)數(shù)值等發(fā)生變化時(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)更新，避免了因?yàn)閿?shù)據(jù)變更不及時(shí)造成的損失，確保設(shè)計(jì)內(nèi)容可以規(guī)范化的落實(shí)到施工過(guò)程中[2]。

2.3 協(xié)調(diào)性

通過(guò)BIM技術(shù)在建筑工程施工環(huán)節(jié)的落實(shí)可以看出其還具有協(xié)調(diào)性特點(diǎn)。在工程的后續(xù)操作中，涉及的一些施工單位比較多，尤其是落實(shí)分包制度，給施工進(jìn)行帶來(lái)了很大的難度，這就需要施工處理時(shí)做好協(xié)調(diào)性的控制和把關(guān)，BIM技術(shù)能夠滿足協(xié)調(diào)性方面的需求，避免發(fā)生施工單位與業(yè)主溝通不及時(shí)導(dǎo)致出現(xiàn)問題難以處理的情況，在施工前做好相關(guān)問題的協(xié)調(diào)，并且提供一些解決措施。除了能夠解決施工單位和業(yè)主之間的協(xié)調(diào)問題，還能夠優(yōu)化施工單位和相關(guān)管理部門的協(xié)調(diào)方面，為施工的順利進(jìn)行提供保障[3]。

3 BIM技術(shù)在建筑工程施工中的具體應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)階段

BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在利用三維建模技術(shù)對(duì)建筑物進(jìn)行可視化靜態(tài)展示從而對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，通過(guò)虛擬施工即“先建后試”對(duì)建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，確保設(shè)計(jì)的可施工性。

3.1.1 BIM技術(shù)的可視化設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)使設(shè)計(jì)師能擁有三維可視化的設(shè)計(jì)工具，通過(guò)三維建模能夠展示出建筑物實(shí)際面貌，所見即所得，更重要的是通過(guò)工具的提升，讓設(shè)計(jì)師能使用三維的思維模式來(lái)完成工程設(shè)計(jì)，同時(shí)也使得業(yè)主不需要特別專業(yè)的建筑知識(shí)即能見到自己最終的產(chǎn)品。我們?cè)谑┕ぶ杏龅綀D紙中普遍的問題就是各專業(yè)之間相互發(fā)生碰撞和沖突。如管道與受力構(gòu)件發(fā)生碰撞，建筑設(shè)備與結(jié)構(gòu)之間發(fā)生沖突，或者各專業(yè)設(shè)施之間也可能發(fā)生交叉。上述情況如在設(shè)計(jì)審核中未發(fā)現(xiàn)，不可避免要出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更來(lái)對(duì)施工進(jìn)行返工，額外增加施工成本，同時(shí)會(huì)影響施工工期[4]。

3.1.2 虛擬施工，優(yōu)化設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目也可采取虛擬施工，通過(guò)虛擬施工發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中可施工性不強(qiáng)或不可行等問題，利用BIM檢測(cè)平臺(tái)可方便的發(fā)現(xiàn)上述問題并反饋給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)問題及時(shí)做出分析并快速的解決問題。BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)檢測(cè)在設(shè)計(jì)之初就開始，是一個(gè)“設(shè)計(jì)-檢測(cè)-設(shè)計(jì)”的循環(huán)過(guò)程，直到解決所有的設(shè)計(jì)問題，從根本上消除設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和問題，減少了在施工階段因設(shè)計(jì)問題的返工成本。

3.2 施工階段

3.2.1 “先試后建”，虛擬施工

虛擬施工是BIM技術(shù)在施工階段的運(yùn)用，它是一種在虛擬環(huán)境中建模、模擬、分析建筑設(shè)計(jì)和施工過(guò)程的數(shù)字化、可視化技術(shù)。利用這種技術(shù)施工現(xiàn)場(chǎng)輸出的同步畫面可向各方展示工程進(jìn)度，其結(jié)果使參與工程各方的溝通、協(xié)調(diào)更加富有成效。簡(jiǎn)單地說(shuō)，虛擬施工就是“先試后建”，傳統(tǒng)的施工方案主要基于項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目組的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型建設(shè)項(xiàng)目?jī)H靠施工的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編制施工方案一定會(huì)受到各方的質(zhì)疑，同時(shí)由于建筑項(xiàng)目的單一性和不可重復(fù)性，施工方案同樣具有不可重復(fù)性。施工現(xiàn)場(chǎng)虛擬三維全真模型可以非常直觀、便利地協(xié)助施工管理者分析現(xiàn)場(chǎng)的限制，找出潛在的問題，制定可行的施工方法。虛擬施工過(guò)程包括了施工順序、設(shè)備調(diào)試、資源配置等。通過(guò)模擬，可發(fā)現(xiàn)不合理的施工順序、設(shè)備調(diào)用程度與沖突、資源的不合理使用、安全隱患、作業(yè)空間不充足等問題。

3.2.2 優(yōu)化施工管理

為了解決施工過(guò)程中的問題，我們往往要配備大量的管理人員，從而給項(xiàng)目增加大量的管理成本。模擬施工的過(guò)程再現(xiàn)不僅可以制定完善的施工方案，同時(shí)也清晰的展示了整個(gè)施工過(guò)程。BIM技術(shù)為建造者提供一個(gè)身臨其境的虛擬空間，通過(guò)多種媒體對(duì)感官刺激獲得對(duì)所需解決問題的清晰和直觀的認(rèn)識(shí)，為施工管理人員和工人進(jìn)行開工前培訓(xùn)和實(shí)際操作提供了參考。

3.3 竣工模型交付階段

當(dāng)一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目建造完成準(zhǔn)備投入使用時(shí)，首先需要對(duì)建筑進(jìn)行必要的測(cè)試和調(diào)整，以確保它可以按照當(dāng)初的設(shè)計(jì)進(jìn)入正常運(yùn)營(yíng)。BIM技術(shù)能將建筑物空間信息和設(shè)備參數(shù)信息有機(jī)地整合起來(lái)，從而為業(yè)主獲取完整的建筑物全局信息提供途徑。通過(guò)BIM與施工過(guò)程記錄信息的關(guān)聯(lián)，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)包括隱蔽工程資料在內(nèi)的竣工信息集成，不僅為后續(xù)的設(shè)施管理帶來(lái)便利，并且可以在未來(lái)進(jìn)行維修、改造、擴(kuò)建過(guò)程中提供有效地資料信息。

4 結(jié)語(yǔ)

在建筑施工過(guò)程中，應(yīng)用BIM技術(shù)，構(gòu)建三維參數(shù)模型，發(fā)揮其空間測(cè)量功能優(yōu)勢(shì)，以此來(lái)控制建筑施工進(jìn)度，BIM模型能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)交叉施工問題，且能夠?yàn)榻ㄖ┕を?yàn)收工作，提供便利性與使用性，能夠有效地控制異型構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)的質(zhì)量，進(jìn)而提高建筑施工管理的效率，極大程度上節(jié)約了施工成本上，為建筑施工企業(yè)謀取更多的盈利空間。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張海龍.BIM在建筑工程管理中的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2015.

[2] 楊士超.基于BIM技術(shù)的建筑工程施工質(zhì)量過(guò)程管理研究[D].中國(guó)科學(xué)院大學(xué)（工程管理與信息技術(shù)學(xué)院），2016.

[3] 劉明.BIM技術(shù)在建筑工程施工質(zhì)量控制中的應(yīng)用研究[D].蘭州交通大學(xué)，2016.

[4] 魏建峰.業(yè)主基于BIM技術(shù)的建設(shè)工程全生命周期項(xiàng)目管理研究[D].大連理工大學(xué)，2016.