BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究

汪 建

(江蘇南通二建集團(tuán)有限公司，江蘇 南通 226221)

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是應(yīng)用在工程設(shè)計(jì)和施工管理中的數(shù)據(jù)建模工具。運(yùn)用計(jì)算機(jī)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行三維建模，得出相關(guān)模型，對(duì)施工進(jìn)程中的問題進(jìn)行充分地預(yù)測(cè)，使施工項(xiàng)目達(dá)到最優(yōu)結(jié)果[2]。在另一方面，BIM技術(shù)可在項(xiàng)目的全生命周期過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)有效信息的共享和分享，使設(shè)計(jì)單位可及時(shí)對(duì)項(xiàng)目作出信息整合以及制定相應(yīng)的應(yīng)急措施，為設(shè)計(jì)單位和各參與方打好共同合作的基礎(chǔ)，同時(shí)可提高建筑的設(shè)計(jì)效率、節(jié)約建筑成本和縮短建筑施工工期?？傊珺IM技術(shù)可在運(yùn)行過程中運(yùn)用多種參數(shù)模型對(duì)項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，最終構(gòu)建一個(gè)數(shù)字信息化立體模型，保障工程建設(shè)項(xiàng)目能夠順利完成。

BIM技術(shù)是種全新的信息化工程建設(shè)技術(shù)，其具備三大優(yōu)勢(shì)：第一，在技術(shù)上面臨施工、運(yùn)作、維護(hù)等問題，BIM技術(shù)可以在初始階段發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)行及時(shí)改正，從而降低施工作業(yè)難度；第二，在管理上，使用BIM模型可以提高參與者之間的協(xié)同能力，減少各方溝通障礙；第三，在信息上，所有工程信息都可被儲(chǔ)在BIM所構(gòu)建的模型中降低信息丟失的可能性。BIM還有其他七個(gè)特性:可視化、協(xié)調(diào)、仿真、優(yōu)化、集成化、參數(shù)化和信息完整性。

2 BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

結(jié)合當(dāng)下BIM在實(shí)際工程中所發(fā)揮的作用，清華大學(xué)研發(fā)了BIM建模系統(tǒng)和基于BIM建模系統(tǒng)的4D管理系列軟件，以上研發(fā)彌補(bǔ)了目前國(guó)內(nèi)有關(guān)BIM施工軟件的缺失，在多個(gè)大型工程項(xiàng)目進(jìn)行了實(shí)際操作總結(jié)后，已形成了完整的BIM應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)，如圖1所示。

2.1 應(yīng)用于虛擬仿真

利用BIM對(duì)項(xiàng)目信息進(jìn)行建模，從而得到更為準(zhǔn)確的工程造價(jià)預(yù)算，也可以對(duì)施工中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在另一方面，利用BIM構(gòu)造的多維模型，可以使施工進(jìn)度更加具有科學(xué)性，確保項(xiàng)目工期在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成。

2.2 應(yīng)用于構(gòu)件拼裝

利用BIM技術(shù)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行虛擬拼裝，施工單位可盡早地發(fā)現(xiàn)存在的危險(xiǎn)，由此為整個(gè)項(xiàng)目節(jié)約時(shí)間和成本，減少資源浪費(fèi)。在BIM深化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，首先完成構(gòu)件平面的布局，接著利用參數(shù)化設(shè)計(jì)的思想，結(jié)合構(gòu)件庫中的資料，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的自動(dòng)化快速建模。然后利用BIM的自動(dòng)校核功能對(duì)設(shè)計(jì)誤差進(jìn)行校核，并對(duì)設(shè)計(jì)完成的零部件進(jìn)行預(yù)裝配，以便檢測(cè)其正確性和可建造性。

2.3 應(yīng)用于施工的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)

近年來，建筑呈現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展，對(duì)建筑施工的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工作的要求也呈現(xiàn)出更為嚴(yán)苛的趨勢(shì)。施工統(tǒng)籌包括怎樣使用施工設(shè)備，才可以發(fā)揮出設(shè)備的最大作用，BIM技術(shù)擁有自動(dòng)優(yōu)選方案的能力，可以對(duì)上述問題制定出有效的解決措施，最大程度提高施工效率，同時(shí)使施工質(zhì)量得到保證。

2.4 應(yīng)用于建筑項(xiàng)目的輔助管理

從目前建筑工程發(fā)展?fàn)顩r來看，項(xiàng)目管理工作面臨著范圍廣、數(shù)量多的問題。BIM技術(shù)可以對(duì)建筑項(xiàng)目起到輔助作用，利用精細(xì)化的管理方式實(shí)現(xiàn)每個(gè)管理目標(biāo)。在施工的各個(gè)階段，施工控制的建模會(huì)有所差別，這要求管理人員利用BIM技術(shù)構(gòu)建對(duì)應(yīng)的控制模型，盡可能充分地了解每個(gè)施工階段的要素資源，以及具體的施工方案。

2.5 應(yīng)用于施工安全管理

建筑施工過程中存在很多安全隱患，BIM技術(shù)的碰撞檢查功能可以有效地避免工程變更，以及預(yù)防工程返工重修。BIM技術(shù)可以自發(fā)檢測(cè)可能發(fā)生危險(xiǎn)的因素，對(duì)有危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)行劃分，管理人員可根據(jù)碰撞檢測(cè)，提前制定預(yù)防方案相關(guān)措施，將安全隱患降到最低，同時(shí)也可以保障施工人員的安全。

BIM的碰撞檢查功能是利用BIM三維可視化和空間碰撞的功能來優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括對(duì)零部件之間的空間關(guān)系、組件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行檢查。在構(gòu)件和施工設(shè)施之間、鋼筋與鋼筋之間、鋼筋與水電管之間、構(gòu)件與鋼筋之間，研究了鋼筋與嵌入件之間的空間關(guān)系。

2.6 應(yīng)用于物料管理

建筑工程施工需要各種各樣的施工材料，且數(shù)目十分巨大，因此在日常管理工作中，對(duì)物料進(jìn)行適當(dāng)管理是尤為重要的。BIM技術(shù)擁有儲(chǔ)備無限資料的功能，可以對(duì)所需要的材料信息進(jìn)行海量存儲(chǔ)，此功能所含信息也會(huì)成為建筑項(xiàng)目施工信息數(shù)據(jù)庫中的重要的信息來源組成部分，由此，施工單位在互聯(lián)網(wǎng)的幫助下，利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)查詢所需材料的相關(guān)信息，重要的是可以保障物料按時(shí)送達(dá)所需單位。

3 結(jié)論與展望

通過上文分析可得知：BIM技術(shù)在提高工程項(xiàng)目效率、加強(qiáng)施工精細(xì)化管理方面都發(fā)揮著不可或缺的作用，但存在著前期投入資金大、專業(yè)人才缺乏等問題。因此施工單位需建立起自己?jiǎn)挝粌?nèi)部的BIM團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)擁有專業(yè)素養(yǎng)的BIM人才，以切實(shí)推進(jìn)BIM技術(shù)的應(yīng)用。筆者相信，隨著BIM技術(shù)的有序發(fā)展，建筑行業(yè)必然會(huì)有大變革。