基于BIM技術(shù)對建筑施工工程信息化的綜合應用研究

摘 ?要：本文基于BIM技術(shù)基本應用特征以及其在項目中的有效應用，分析了選用BIM技術(shù)的必要性，以及項目建設不同階段BIM技術(shù)的有效應用。從項目建設信息化應用、鋼結(jié)構(gòu)以及土建施工應用、機電施工等方面建設成效中能得出，通過BIM技術(shù)應用能有效提升施工管理水平、施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑施工工程信息化;施工建模

中圖分類號：TU17 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）16-0131-02

Abstract：Based on the basic application characteristics of BIM technology and its effective application in the project，this paper analyses the necessity of selecting BIM technology and the effective application of BIM technology in different stages of project construction. From the information application of project construction，steel structure and civil construction application，mechanical and electrical construction and other aspects of construction results，we can draw that BIM technology application can effectively improve the level of construction management and construction quality.

Keywords：BIM technology;construction engineering informatization;construction modeling

1 ?案例工程概況

某地寫字樓項目以及配建工程占地面積為1.3萬平方米，項目整體建筑面積為13.2萬平方米，地下車庫所占面積為2.2萬平方米。本項目施工中設計結(jié)構(gòu)主要是混凝土-鋼框架結(jié)構(gòu)，其中塔樓設計施工高度為237.9米。

2 ?選用BIM技術(shù)的必要性

在本項目施工建設中涉及諸多機電管線，加上項目層高較低，在施工之前要對管線合理布設，分析管線設置中的碰撞現(xiàn)象，預留管線施工孔洞，避免后續(xù)施工對整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。屋面場地偏小，施工中應用的各類施工設備較多，不同專業(yè)施工相互交叉，要對設備布設位置進行精確排序，滿足施工要求。在本項目土建施工環(huán)節(jié)與鋼結(jié)構(gòu)施工中，對施工速度進行控制，合理控制電梯設備選型等，通過BIM技術(shù)能提前進行施工模擬[1]，對施工細節(jié)部分進行可視化處理。在土建施工與鋼結(jié)構(gòu)施工連接節(jié)點通過BIM技術(shù)能對各類問題進行優(yōu)化，可視化操作更為便捷、直觀，有助于提升施工整體效率。加上項目施工部分區(qū)域與當?shù)亟煌ǜ删€距離較近，施工中存在不同施工部門，所以提前應用BIM技術(shù)做好場地規(guī)劃設計至關(guān)重要。

3 ?項目施工前期準備環(huán)節(jié)

在本項目施工活動開展之前，要針對項目中涉及的土建施工、鋼結(jié)構(gòu)施工、機電施工、裝飾施工等要進行規(guī)范化建模[2]，擬定BIM具體實施方案。對項目施工要求進行分析，制定規(guī)范統(tǒng)一格式的碰撞報告，在完整的報告中要明確指出施工區(qū)域各個碰撞位置點的具體信息。通過三維可視化操作展示施工碰撞點，對圖紙進行修改補充。

4 ?在建筑鋼結(jié)構(gòu)和土建施工中有效應用

在該項目30層施工中主要是應用鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換桁架，在施工中技術(shù)人員首先安裝核心筒內(nèi)桁架，其中核心筒要適度延伸響應距離，這樣能與外伸桁架進行有效對接。對外伸部分以及核心筒質(zhì)量進行控制，在項目施工中鋼結(jié)構(gòu)施工效率對項目整體建設周期具有較大影響。目前通過BIM技術(shù)合理應用，對施工中鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工進行精確化模擬，以便于對吊裝順序進行控制，調(diào)節(jié)施工進度。首先建立鋼結(jié)構(gòu)鋼筋算量基本模型，引入鋼筋翻樣軟件，導出鋼筋材料基本配料表。在鋼筋下料與配料中選用數(shù)控鋼筋加工機，控制鋼筋損耗問題，提升配筋精確性。其次在鋼結(jié)構(gòu)全面設計中技術(shù)人員可以應用Tekla應用軟件，針對各個復雜位置建立可視化模型，輔助生產(chǎn)項目施工統(tǒng)一構(gòu)件詳圖[3]，對驗收標準進行統(tǒng)一。

5 ?在幕墻、裝飾裝修以及機電施工中應用

在本項目幕墻施工效果以及各個細節(jié)部位設計施工過程中可以合理應用BIM技術(shù)，通過BIM技術(shù)能保障幕墻施工與多個專業(yè)施工協(xié)調(diào)開展，建立可視化程度較高的施工模型。便于管理人員計算項目工程量，對施工時間與施工財務成本消耗問題進行控制。目前在項目施工中由于業(yè)主未能確定裝修方案，加上施工中各類裝飾應用材料隨意變更[4]，導致項目進度受到嚴重影響，工期延誤。目前通過合理應用BIM技術(shù)能向業(yè)主集中展示裝修成果，協(xié)助業(yè)主進行有效決策，能充分縮短項目施工決策擬定周期，減少項目變更次數(shù)，提升項目建設效率。本項目中涉及的各個專業(yè)綜合管線數(shù)量較多，在具體施工過程中不同專業(yè)管線施工位置、具體標高等存在差異性，要提前調(diào)整，使得二維施工圖紙與項目建設現(xiàn)狀能有效對應。

項目專業(yè)施工部門要嚴格依照規(guī)范化施工圖紙展開施工活動，對施工速度進行控制，避免后續(xù)出現(xiàn)拆卸返修問題，導致施工成本消耗較多。在項目地下室施工中，機電部分插入是重難點環(huán)節(jié)，通過合理應用BIM技術(shù)能有效解決地下室施工碰撞問題2000多處。在原有管線設計基礎(chǔ)上合理應用三維模型設計，對管線連接位置以及管道基礎(chǔ)位置進行全面優(yōu)化。促使設備用房凈空高度得到有效調(diào)整，空出充足的施工檢修場地。

在合理應用AR將各類數(shù)字信息融入虛擬現(xiàn)實界面中，通過智能化終端設備與AR應用軟件保持對接，能從不同角度分析真實施工環(huán)境中3D模型建設情況以及各項具體參數(shù)設定現(xiàn)狀，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。在地下室車庫機電排布問題控制中[5]，BIM技術(shù)應用管理中心與項目設計部門、施工部門、總包與分包部門進行溝通，對地下各個位置管線排布情況進行優(yōu)化控制，基于BIM技術(shù)可視化特征，能使得多項問題得到有效控制。

6 ?BIM技術(shù)在項目綜合應用探析

在不同施工時期要組建對應的施工工況基本模型，對施工機械設備應用、施工區(qū)域交通現(xiàn)狀、物資材料規(guī)劃等進行優(yōu)化，提升項目施工管理效率。將項目施工中涉及的不同施工專業(yè)BIM模型、施工進度計劃、施工要求、施工成本信息等都錄入到BIM5D平臺中。在云平臺中共組建BIM信息共享平臺，能對不同施工環(huán)節(jié)、施工專業(yè)進行全面管理，提升施工整體效益。在施工質(zhì)量安全板塊中，基于此板塊能及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的各類安全問題，組織施工部門及時進行整改，確定各個施工環(huán)節(jié)責任主體。能提升項目施工溝通效率，對各類施工質(zhì)量問題進行合理控制。在質(zhì)量安全模塊應用過程中，能保障PC端、Web端、移動端互聯(lián)的質(zhì)量安全，明確各個環(huán)節(jié)施工主要責任人、施工整改時間等，在后續(xù)施工中發(fā)生問題之后也有追溯源頭，避免問題相互推諉[6]。

在施工過程中分包材料預算不精確，會導致項目施工現(xiàn)場各類材料浪費，或是二次搬運過程中會擴大施工成本。對施工材料進行控制，依照施工計劃需求購置材料，能對項目施工效益進行控制。通過合理應用BIM5D平臺能根據(jù)各個施工模型，基于時間量、施工進度、流水段等從多個維度中提取項目施工工程量。對不同環(huán)節(jié)施工物資應用情況進行真實模擬，編訂物資購置計劃。對項目具體施工中物資消耗情況進行分析，使得施工材料能限額領(lǐng)料，對施工中材料應用進行審核，使得材料應用管理更為細致化。在鋼結(jié)構(gòu)施工中，通過鋼結(jié)構(gòu)模型形成二維碼，用手機掃描獲取構(gòu)件基本信息，構(gòu)件生產(chǎn)、運輸、安裝中實現(xiàn)材料實時追蹤。

7 ?結(jié) ?論

從項目施工現(xiàn)狀中能得出，通過BIM技術(shù)的高效應用，能全面提升施工現(xiàn)場管理效率，強化各個施工專業(yè)有效溝通，降低施工安全問題發(fā)生概率。在項目建設前期階段應用BIM技術(shù)進行方案規(guī)劃，能優(yōu)化設計圖紙中存在的各類問題，避免后續(xù)施工返工，加快施工進度?；诰毣懔磕塬@取各個施工模型數(shù)據(jù)量，對各個施工專業(yè)模型算量進行對比，開展碰撞檢測，降低各類物質(zhì)資源投入量，節(jié)約人力、機械設備、材料應用成本。

參考文獻：

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[5] 尹路.BIM技術(shù)在建筑施工安全管理中的應用研究 [J].中國金屬通報，2018（10）：215+217.

[6] 劉貴強.BIM在建筑施工過程中的信息化體現(xiàn) [J].建筑工程技術(shù)與設計，2018（23）：1946.

作者簡介：司張濤（1982.04-），男，漢族，山西運城人，助理工程師，研究方向：建筑工程質(zhì)量檢測。