BIM技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用

王子樂(lè) 張華博

河南四建股份有限公司 河南南陽(yáng) 473000

房建工程對(duì)于保障人們生活質(zhì)量具有重要意義，但當(dāng)前在施工過(guò)程中還存在著一些質(zhì)量問(wèn)題，因此須充分利用BIM技術(shù)，通過(guò)三維模型的構(gòu)建幫助相關(guān)人員從整體上把握施工的進(jìn)度及質(zhì)量，但該項(xiàng)技術(shù)對(duì)設(shè)備及人員都有著較高的要求，因此企業(yè)在購(gòu)進(jìn)高質(zhì)量軟硬件的時(shí)也須加大對(duì)人員的培訓(xùn)力度，文章具體分析了這一問(wèn)題。

1 BIM的優(yōu)勢(shì)

在整個(gè)建筑過(guò)程中BIM技術(shù)都發(fā)揮著非常重要的作用。BIM技術(shù)具有模擬性的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)的建筑過(guò)程中都是采用2D和3D技術(shù)進(jìn)行模擬，但是2D和3D技術(shù)不能夠?qū)⒁恍┳匀坏囊蛩啬M出來(lái)，而自然的因素對(duì)建筑的影響是非常大的，但是通過(guò)BIM技術(shù)就能夠很好的模擬出一些在現(xiàn)實(shí)世界沒(méi)有辦法把控的因素，例如一些建筑節(jié)能方面的模擬，以及供暖通熱的影響，通過(guò)對(duì)這些因素的模擬能夠更加前面的考察建筑過(guò)程中的不穩(wěn)定因素，從而提前做好一些解決方案的預(yù)設(shè)。BIM技術(shù)簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)是對(duì)工程施工進(jìn)行二維和三維的模擬，還能夠?qū)ㄖ膬?nèi)部和外部環(huán)境進(jìn)行很好的模擬，從而達(dá)到一種幾乎接近實(shí)際的建筑情況。在傳統(tǒng)的建筑過(guò)程中都是采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行線條的勾畫(huà)，這樣就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑物的立體感不強(qiáng)，建筑物的可視性非常的低，從而影響整個(gè)施工的進(jìn)程，由于建筑物的立體感不強(qiáng)也會(huì)加大設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)難度。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，如今的建筑物無(wú)論在形狀還是功能上都是多種多樣的，因此如果不能有一個(gè)很好的可視性技術(shù)的支持就很難保證工程的質(zhì)量，工程的施工效率也會(huì)受到影響。

因此在施工的過(guò)程中應(yīng)該采用一個(gè)更加先進(jìn)的技術(shù)，BIM技術(shù)就能保證很好的可視性，因此BIM技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在建筑施工過(guò)程中，BIM技術(shù)能夠?yàn)檎麄€(gè)建筑過(guò)程都提供完全可視的思路，能夠?qū)⒁恍┖?jiǎn)單的線條都構(gòu)成一些逼真的立體三維圖形，這樣就能夠讓整個(gè)建筑都處于一個(gè)可視的狀態(tài)下，從而提高整個(gè)工程的施工效率。在整個(gè)工程的過(guò)程中每個(gè)部分都是密不可分的，一旦在工程中某一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題就會(huì)影響到整個(gè)工程的進(jìn)度，然而通過(guò)BIM技術(shù)能夠很好的將建筑過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都聯(lián)系起來(lái)，從而才能更好的解決問(wèn)題。

2 房建施工平面布置

2.1 實(shí)施項(xiàng)目

本項(xiàng)目為某辦公大樓建設(shè)，擬建地上1棟34層辦公大樓以及3層地下室，擬建面積98564m2。

2.2 平面布置特點(diǎn)分析

房建施工過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，不僅會(huì)隨著施工現(xiàn)場(chǎng)的突發(fā)情況而變化，也會(huì)因?yàn)槿藛T、天氣和機(jī)械等原因而產(chǎn)生變化。如果在施工過(guò)程中采取傳統(tǒng)的靜態(tài)的平面施工方式，勢(shì)必會(huì)給施工以及管理帶來(lái)考驗(yàn)，增加其難度，從而導(dǎo)致不能按時(shí)完成以及影響工程質(zhì)量。而B(niǎo)IM技術(shù)則采用3D模型，呈現(xiàn)出三維的動(dòng)態(tài)平面施工圖像，建立了基于建筑物的各項(xiàng)尺寸、每個(gè)構(gòu)件的材質(zhì)、施工技術(shù)要求的三維視圖。能夠直觀地反映出建筑物各項(xiàng)指標(biāo)要求。不僅如此，BIM技術(shù)的特點(diǎn)更在于其可調(diào)節(jié)的特質(zhì)[1]。隨著施工過(guò)程的進(jìn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及糾正前期施工中的錯(cuò)誤。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)大量臨時(shí)布置，通過(guò)平面動(dòng)態(tài)模擬，進(jìn)行了動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而能夠有效地提高平面布置場(chǎng)地和設(shè)施的實(shí)用性；通過(guò)BIM三維動(dòng)態(tài)模擬，不僅對(duì)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高進(jìn)行了有效控制，有效地對(duì)大臨場(chǎng)地的布置、及施工道路進(jìn)行了精確地定位，提高了管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的可視化管理，避免了邊施工邊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)平面布置而帶來(lái)的平面布置返工問(wèn)題，提高了施工效率及降低成本。BIM技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。

從表1可知，BIM技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)在房建施工平面布置中有著明顯的優(yōu)勢(shì)，提高了平面布置場(chǎng)地和設(shè)施的適應(yīng)性及靈活性，提高了施工效率及降低成本。

3 具體應(yīng)用

3.1 方案設(shè)計(jì)

施工方案對(duì)于工程實(shí)施具有重要的指導(dǎo)作用，因此方案的設(shè)計(jì)質(zhì)量是至關(guān)重要的，而方案設(shè)計(jì)中需要考慮到工程的整體情況，因此具有一定的復(fù)雜性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)遇到較多阻礙，而B(niǎo)IM的應(yīng)用能夠使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程更加順利，并且將復(fù)雜環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單化，通過(guò)構(gòu)建信息模型能夠幫助設(shè)計(jì)人員把握施工的要點(diǎn)和整體環(huán)境，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)合理的布局。同時(shí)，由于模型與真實(shí)施工環(huán)境較為接近，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中不合理的地方，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行調(diào)整，促使設(shè)計(jì)方案更加完善。

3.2 工程量計(jì)算

為了確保施工能夠在規(guī)定期限內(nèi)完成，必須供給各個(gè)施工環(huán)節(jié)足夠的材料，一旦發(fā)生材料供給不足的現(xiàn)象，就會(huì)直接影響到施工進(jìn)度，而B(niǎo)IM技術(shù)能夠?qū)κ┕み^(guò)程中所涉及到的大量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與處理，呈現(xiàn)出工程所需的數(shù)據(jù)表，進(jìn)而幫助相關(guān)人員掌握工程量。另外，在購(gòu)買(mǎi)相關(guān)材料和設(shè)備時(shí)也可直接與廠家進(jìn)行聯(lián)系，使廠家能夠直接看到施工的三維模型，進(jìn)而幫助廠家更加直觀地了解工程所需的構(gòu)件，這樣就能使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量更接近施工的實(shí)際要求。同時(shí)，還能起到節(jié)約時(shí)間的作用，并且減輕了各方的工作量。

3.3 三維模型

以往在進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)由于設(shè)計(jì)條件較為落后，因此圖紙多為平面圖，這就對(duì)工程人員有著較高的要求，其必須具有極強(qiáng)的空間想象能力，在頭腦中呈現(xiàn)出立體的畫(huà)面，否則就很難掌握?qǐng)D紙的含義。而B(niǎo)IM的應(yīng)用有效解決了這一問(wèn)題，其通過(guò)三維圖形能夠更加直觀地呈現(xiàn)不同區(qū)域的空間信息及位置關(guān)系。另外，如果模型中某部分設(shè)計(jì)不夠合理需要調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，只要通過(guò)軟件進(jìn)行處理，其他構(gòu)件可同時(shí)在原有基礎(chǔ)上跟隨變化需求自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而有效保障設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量[2]。

3.4 安全管理

建筑施工過(guò)程中的安全管理是工程施工的重中之重，對(duì)于安全管理而言，能夠預(yù)判危險(xiǎn)發(fā)生地區(qū)以及有安全隱患的建筑部件是其工作的核心任務(wù)。在傳統(tǒng)的安全管理中，施工人員對(duì)房建施工安全認(rèn)識(shí)，尤其是對(duì)安全各方面的準(zhǔn)確要求了解不夠，安全管理人員的綜合素質(zhì)較低；安全管理人員對(duì)施工人員的安全教育較少，導(dǎo)致施工人員缺乏安全意識(shí)；在施工過(guò)程中交叉使用機(jī)械設(shè)備，會(huì)發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)。這些都是傳統(tǒng)安全管理急需解決的難題。而在BIM技術(shù)中，采用模擬安全控制就可以提前預(yù)判危險(xiǎn)發(fā)生，使安全管理人員能夠提前把控安全隱患，能夠直觀地了解到危險(xiǎn)發(fā)生的施工過(guò)程，以便于提前做好安全教育和預(yù)防措施，這對(duì)于建筑施工的安全管理無(wú)疑是一個(gè)重大的突破。據(jù)統(tǒng)計(jì)，相較于傳統(tǒng)方法，BIM方法可以減少15%以上安全相關(guān)的費(fèi)用，能夠很大程度地降低危險(xiǎn)發(fā)生率。

3.5 質(zhì)量管理中的應(yīng)用

在房建施工中，其質(zhì)量要求也隨著人們的需求而越來(lái)越受到重視，施工方也將建筑的質(zhì)量列入考察建筑合格的重要指標(biāo)。雖然隨著生產(chǎn)和施工技術(shù)的提升以及建筑材料的不斷升級(jí)和更新，建筑行業(yè)的質(zhì)量也在逐步提高，但是在實(shí)際施工過(guò)程中仍然存在著許多的施工質(zhì)量問(wèn)題。這與施工人員的專(zhuān)業(yè)性、材料的使用性能以及施工控制的合理性有著密切的聯(lián)系。傳統(tǒng)的質(zhì)量管理技術(shù)由于施工方過(guò)分追求利益、傳統(tǒng)質(zhì)量管理技術(shù)的局限性和對(duì)于施工環(huán)境的盲目性導(dǎo)致建筑質(zhì)量存在著某些隱患、管理效率低下、無(wú)法實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度。而在該項(xiàng)目中采用的BIM技術(shù)提供了施工模擬以及信息統(tǒng)計(jì)功能，不僅能夠讓施工質(zhì)量具有可觀性，還能夠加強(qiáng)施工管理。在施工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)人工、機(jī)械、材料、方法和環(huán)境五大因素的整體控制，確保建筑的質(zhì)量。

3.6 進(jìn)度控制

進(jìn)度控制是實(shí)現(xiàn)建筑順利按時(shí)完成的必要條件，進(jìn)度的控制貫穿施工整個(gè)過(guò)程，對(duì)整體的施工情況起到調(diào)節(jié)作用。做好進(jìn)度控制能夠很好地保證施工質(zhì)量，確保施工效率，從而節(jié)約施工成本。在傳統(tǒng)的施工進(jìn)度控制中，進(jìn)度計(jì)劃、施工方案大多是依據(jù)工程師的經(jīng)驗(yàn)而來(lái)，對(duì)于不同的建筑，其不能全部適用，容易造成進(jìn)度安排不合理且施工進(jìn)度檢查復(fù)雜等問(wèn)題[3]。而采用BIM方法基于建筑整體工程量，指定的科學(xué)有效的進(jìn)度計(jì)劃，對(duì)于不同的建筑任務(wù)制定與之相對(duì)應(yīng)的進(jìn)度計(jì)劃與進(jìn)度檢查方案，不僅能夠調(diào)節(jié)項(xiàng)目整體進(jìn)度和各部門(mén)之間的協(xié)作關(guān)系，還能精確制定每個(gè)分項(xiàng)工程的進(jìn)度計(jì)劃，增加精確性，從而減少工作量，節(jié)約施工成本

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠起到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的作用，同時(shí)還能針對(duì)施工的實(shí)際情況及時(shí)對(duì)進(jìn)度系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加符合施工的要求。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠有效減少安全事故發(fā)生的概率，使施工人員的生命安全得到有效保障。在應(yīng)用BIM的過(guò)程中還必須對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，不斷提升其能力和素質(zhì)