淺析BIM技術(shù)在控制房建施工過程中的應(yīng)用

汪躍輝 中國水利水電第八工程局有限公司

1 引言

在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的當(dāng)下，信息技術(shù)在制造業(yè)等相關(guān)行業(yè)中占據(jù)著十分重要的位置，可是在建筑中還未實現(xiàn)高度信息化?，F(xiàn)階段，人們熱衷于追求低污染、低耗能、實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展，因此工程施工信息化必然是未來的主要發(fā)展趨勢。這使得BIM技術(shù)在控制房建施工過程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以結(jié)合建筑與模型技術(shù)，通過電腦模擬出建筑的立體圖形，進(jìn)而可以幫助人們更加直觀、更加立體的觀察與感受建筑的實際情況，可以及時的發(fā)現(xiàn)建筑物存在的問題，并且及時進(jìn)行調(diào)整解決問題。這對于保障建筑的質(zhì)量具有十分重要的意義。近年來，我國建筑行業(yè)發(fā)展十分迅速，這一方面受到了我國經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的影響，另一方面BIM技術(shù)也起到了有效的推動作用，為我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2 簡析BIM技術(shù)的優(yōu)勢特征

2.1 實現(xiàn)施工效率與工程質(zhì)量的提高

伴隨著不斷提升的建筑施工技術(shù)水平，使得在市場上出現(xiàn)了各樣的新型材料，現(xiàn)階段，BIM技術(shù)已十分廣泛的應(yīng)用到房建施工管理的過程中，在以往的房建工程施工中時常會出現(xiàn)一些問題。例如：未能使用質(zhì)量合格建筑材料、對施工質(zhì)量不能做到及時監(jiān)管等等?；诖?，要想確?？梢杂行Ы鉀Q上述問題，在此基礎(chǔ)上提升施工效率與工程質(zhì)量就應(yīng)該提高BIM技術(shù)的使用水平。比如：關(guān)于建筑材料，可以借助BIM技術(shù)存儲器有關(guān)信息，之后有關(guān)管理人員能夠依托于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到這些資料信息，從而有助于管理人員對設(shè)備與材料進(jìn)行及時監(jiān)管，嚴(yán)格控制材料質(zhì)量防止次等材料進(jìn)場。除此之外，BIM技術(shù)還能作用在施工技術(shù)方面，其能夠?qū)κ┕ぜ夹g(shù)流程進(jìn)行模擬，有利于施工人員依據(jù)有關(guān)流程開展工程施工，進(jìn)而保證施工情況能與施工計劃相一致。

2.2 構(gòu)造5D模型

在工程施工進(jìn)度管理過程中使用BIM技術(shù)在，能夠應(yīng)用在模型的編制工作中，通常情況下會借助網(wǎng)絡(luò)橫道圖對模型進(jìn)行相應(yīng)的編制，而且為了提高其質(zhì)量與精確性，會將工程項目進(jìn)行分解。通過這種方法能夠有效應(yīng)對施工過程中的突發(fā)事情，可也依然會存在一定弊端，例如影響建筑工程有關(guān)數(shù)據(jù)的收集，需要借助人工調(diào)整并進(jìn)行重新計算，這樣會對施工進(jìn)度造成嚴(yán)重影響?？墒墙柚鶥IM技術(shù)，能夠讓施工過程具有可視化效果，模擬施工信息以此對建筑工程施工加以輔助，和以往所使用的橫道圖相比，BIM技術(shù)能夠?qū)M道圖與3D模型相融合，進(jìn)而所展現(xiàn)的是4D模擬圖，而關(guān)于“BIM5D”，我們可以這樣理解，是在以三維模型為主要代表的3D，聯(lián)合在時間維度中所衍生的4D，其融合于資金就形成了5D概念，也就是說能夠控制工程施工過程中每一時間點的資金消耗，而且建立BIM5關(guān)系數(shù)據(jù)庫，能夠更為精準(zhǔn)且迅速對工程量進(jìn)行計算提高其預(yù)算效率，進(jìn)而能夠?qū)κ┕みM(jìn)度進(jìn)行有效控制[1]。

2.3 有助于管理施工成本

若是將BIM技術(shù)有效使用到施工成本管理過程中。能夠?qū)κ┕げ牧?、施工人員、機(jī)械設(shè)備甚至是在施工過程中所生產(chǎn)的費(fèi)用都能進(jìn)行控制。與此同時還可以對信息數(shù)據(jù)庫加以完善，進(jìn)而更加清楚的提取工程成本清單，可以高效提升結(jié)算認(rèn)定的工作效率。

2.4 減少施工安全事故的發(fā)生

在建筑工程的整個施工過程中，不可避免的會給施工人員其生命安全帶去一定威脅，還會產(chǎn)生施工安全事故，從而對施工單位能收獲的經(jīng)濟(jì)效益造成影響。所以，在工程施工中，應(yīng)該提高對施工安全管理的重視程度，應(yīng)在其工作中充分運(yùn)用BIM技術(shù)。通過BIM技術(shù)能夠全面排查在施工過程中可能隱藏的安全隱患，在此基礎(chǔ)上大大減少安全施工事故的發(fā)生。伴隨著BIM技術(shù)的進(jìn)一步更新與發(fā)展，其還可以建立數(shù)據(jù)完備的數(shù)據(jù)庫。這樣有助于有關(guān)工作人員能夠更為清晰的掌握安全事故的發(fā)生概率，并且在施工過程中還能夠確定工作人員所處的三維空間坐標(biāo)，這樣就能夠?qū)崟r知道其監(jiān)督的實際情況，借助信息傳輸設(shè)備能夠?qū)⑹┕み^程中所藏匿的安全隱患，完整傳輸?shù)焦芾砣藛T手中，從而防止發(fā)生性質(zhì)更為嚴(yán)重的安全事故[2]。

3 BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 BIM技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r

在2001年12月11日，我國正式加入了世界貿(mào)易組織（WTO），這一方面極大的促進(jìn)了我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，另一方面也使得WTO對我國現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)體系造成了較大的沖擊。為了應(yīng)對這種沖擊，我國應(yīng)積極壯大自身的經(jīng)濟(jì)實力，不斷提升企業(yè)的競爭力，使企業(yè)在日益激烈的市場競爭環(huán)境中能夠立于不敗之地。而對于建筑行業(yè)而言，為了促進(jìn)自身的發(fā)展，提升自身的競爭力，需要不斷完善自身的發(fā)展模式，及時跳幀自身的發(fā)展戰(zhàn)略。BIM技術(shù)的出現(xiàn)，給建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了新的契機(jī)，有力的推動了我國建筑行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。企業(yè)為了提升自身的市場競爭力，會積極主動的研究和應(yīng)用BIM技術(shù)，在一定程度上，企業(yè)對BIM技術(shù)的掌握程度直接決定了建筑企業(yè)自身的競爭力，也會直接影響到建筑企業(yè)能否正常發(fā)展。但在我國，對BIM技術(shù)的研發(fā)以及應(yīng)用的實踐相對較短，相較于國際上的先進(jìn)發(fā)達(dá)水平還有一定的差距，因此，我們還有很多需要加強(qiáng)的地方。

3.2 BIM技術(shù)在國外的發(fā)展?fàn)顩r

相較于國內(nèi)，國外在更早的時間便開始研究和應(yīng)用BIM技術(shù)，因此，BIM更加完善，在建筑行業(yè)中的應(yīng)用也更加廣泛，所取得的效果也更加理想。以英國為例，其在傳統(tǒng)BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了一定的改革，在2016年，英國提出了3D.BIM技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的BIM技術(shù)，3D.BIM具有多方面的優(yōu)勢，這在建筑行業(yè)中取得了突破性的進(jìn)展，對于推動建筑行業(yè)的快速發(fā)展具有十分重要的意義。在美國，2007年BIM技術(shù)便逐漸得到了美國建筑行業(yè)的認(rèn)可，使得BIM在建筑行業(yè)中的應(yīng)用比較廣泛。

表1 安全管理中以往管理技術(shù)與BIM技術(shù)的對比

4 BIM技術(shù)應(yīng)用于房建施工過程中的質(zhì)量管理

4.1 質(zhì)量管理中的主要問題

第一，部分施工人員缺少施工專業(yè)技能。針對房建工程來講，在工程一線的整體施工人員素質(zhì)在很大程度上決定著工程質(zhì)量的優(yōu)劣，而也嚴(yán)重影響著房建工程的最終質(zhì)量與施工進(jìn)度，可是就現(xiàn)階段我國的實際情況來看，很大部分的施工人員都是農(nóng)民，他們不僅沒有一定的技術(shù)支持與專業(yè)學(xué)習(xí)背景，而且在入職之后也未能接受過正規(guī)的系統(tǒng)的職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，這就導(dǎo)致了施工人員整體專業(yè)素質(zhì)相對不高，繼而使得房建工程施工過程中會出現(xiàn)很多質(zhì)量問題。

第二，沒有使用質(zhì)量合格的建筑材料。一些房建施工單位單方面追求效益，所以在現(xiàn)實施工過程中，這些施工單位往往會忽視對建筑材料的選擇經(jīng)常會混入質(zhì)量不合格的材料，縱然國家已經(jīng)對房屋建筑中所使用的建筑材料進(jìn)行明確的劃分與十分嚴(yán)格的限定，可依然在工程竣工后存在一定的質(zhì)量問題。

第三，未能依據(jù)圖紙或者是規(guī)范開展工程施工。從我國現(xiàn)階段的房建工程現(xiàn)狀來看，國家陸續(xù)出臺了有關(guān)政策與法律法規(guī)，以此確保這類工程項目能夠更為安全的進(jìn)行?？墒且廊辉谙嚓P(guān)工程的施工過程中，因此施工人員沒有合理設(shè)計圖紙、不能充分有效地理解以及在施工管理方面存在著一些問題，因為不能嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范去執(zhí)行，使得大部分的項目工程達(dá)不到合格的施工質(zhì)量。

第四，專業(yè)工種之間的影響。在房建工程時常會存在這樣一個現(xiàn)象，那就是有關(guān)單位中的工作人員其專業(yè)不統(tǒng)一，進(jìn)而影響著工作協(xié)調(diào)性，可是，此類工程的施工過程又是相對系統(tǒng)也十分復(fù)雜的，因為會需要各種各樣的專業(yè)與工種，與此同時還需要他其能夠通過相互協(xié)調(diào)才能完成工作。可是在實際中就難以避免各個工種與專業(yè)在協(xié)調(diào)中存在摩擦，使得該類項目經(jīng)常會重新施工，這也是其連續(xù)性較低的主要愿意，要是摩擦嚴(yán)重的甚至使得他們在工作中產(chǎn)生矛盾，由此會嚴(yán)重影響房建工程最后的質(zhì)量。

4.2 BIM技術(shù)的主要應(yīng)用

第一，在施工材料質(zhì)量管理中應(yīng)用BIM技術(shù)。基于BIM技術(shù)，能夠在管理系統(tǒng)中留出一個信息板塊，該板塊可以存儲施工出中所需要的基本材料與設(shè)備器械相，這一模塊可以借助網(wǎng)絡(luò)傳遞，使得相關(guān)管理人員能夠在網(wǎng)絡(luò)及時找出所需要材料或者是設(shè)備器械信息。與此同時，基于此模塊，有關(guān)管理者還可以在最短的時間內(nèi)核對出施工現(xiàn)場中材料與設(shè)備能否和模塊中存儲的信息相匹配，有助于管理者可以及時找出不合格的產(chǎn)品，確保施工能夠正常進(jìn)行。

第二，在施工技術(shù)質(zhì)量管理中應(yīng)用BIM技術(shù)。對于目前房建工程而言，施工單位的施工能力主要體現(xiàn)在其施工工藝流程能否達(dá)標(biāo)，而關(guān)于產(chǎn)品合格質(zhì)量基礎(chǔ)主要取決于施工技術(shù)質(zhì)量，因此基于現(xiàn)下施工材料、工藝與技術(shù)的不斷創(chuàng)新，只有有限確保施工順序的準(zhǔn)確性，合理使用施工用料才可以對工程項目質(zhì)量帶去良性影響。除此之外，BIM軟件平臺可以通過電子的方式模擬出施工技術(shù)有關(guān)流程，加之相關(guān)工作人員建立的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的工藝流程，最后通過計算，只有這樣才可以保證在施工中擁有完善的技術(shù)[3]。之后就可以由工作人員依據(jù)施工流程開展工作，而且也能確保在施工過程中不會存在信息失誤傳遞的問題，因此通過這樣的方式來保證現(xiàn)實施工與計劃相契合，進(jìn)而大大減少了不可預(yù)見問題的發(fā)生。因此，在施工中有效運(yùn)用BIM 技術(shù)實現(xiàn)和所使用的工具相結(jié)合，能夠及時做好記錄、跟蹤以及分析工作進(jìn)而更好的掌握施工現(xiàn)場工作，因此也能更好的控制失誤。

5 BIM技術(shù)應(yīng)用于房建施工過程中的安全管理

5.1 安全管理中的主要問題

第一，施工人員安全素質(zhì)相對低下。所謂的人員安全素質(zhì)，其主要是指在施工中施工工人針對施工安全的認(rèn)識水平，以及面對臨時產(chǎn)生的各種問題的應(yīng)急處理能力等等?，F(xiàn)階段，絕大多數(shù)的施工人員均具有安全意識，可是其對房建工程施工中的安全管理仍認(rèn)識不夠，特別是針對各方面標(biāo)準(zhǔn)的精準(zhǔn)度要求與限值不能充分了解，使得安全管理素質(zhì)不高。

第二，沒有進(jìn)行有效的安全宣傳和教育。在對房建工程進(jìn)行施工時，通過現(xiàn)場進(jìn)行施工安全宣傳是增強(qiáng)施工人員安全意識的必要途徑，可以在很大程度上降低安全事故產(chǎn)生。可實際情況是，不能從多角度對施工人員進(jìn)行安全教育，甚至不會對其進(jìn)行安全施工教育，使得施工人員嚴(yán)重缺少施工安全意識，也為房建工程的施工過程管理方面帶去很大的安全隱患。眾所周知，房建施工行業(yè)屬于勞動密集型，而且農(nóng)民是其主要的施工人員組成，他們并不具備較高的文化層次，而且也未接受過系統(tǒng)的安全培訓(xùn)，以至于沒有提高對安全施工的重視，這也是違規(guī)操作而導(dǎo)致施工現(xiàn)場安全事故的主要原因。

5.2 BIM技術(shù)的主要應(yīng)用

通常情況下，建筑施工絕大多數(shù)都屬于大型的土木建筑工程，所以在施工過程中會使用到大量的人力與物力，因此會藏匿很大安全隱患，要想防止安全事故的時常發(fā)生，就應(yīng)該提高對安全管理的重視程度。與以往的安全管理模式相比，將BIM技術(shù)應(yīng)用于房建施工中，可以有效保證施工安全性而且能在很大程度上抑制安全隱患的存在（如表1所示）[4]。通過IM技術(shù)可以對工程實際施工環(huán)境進(jìn)行模擬，有效識別施工過程中所隱藏的安全隱患能重新模擬再現(xiàn)每一處細(xì)微環(huán)節(jié)，也能提前檢驗施工方案，從而初步了解施工現(xiàn)場可能存在的危險情況，在此基礎(chǔ)上做好應(yīng)急準(zhǔn)備。不僅如此，BIM技術(shù)還可以實時定位施工現(xiàn)場中每一位員工，合理有效的監(jiān)督其施工情況，給房建工程項目的管理隊伍提供一定的管理方案，并及時呈現(xiàn)出施工中相關(guān)人員沒有察覺到的問題加以解決，防止安全事故的發(fā)生。與此同時，還可以依據(jù)當(dāng)前的現(xiàn)實情況對下一期的施工效果進(jìn)行科學(xué)預(yù)測并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

6 BIM技術(shù)應(yīng)用于房建施工過程中的進(jìn)度控制

要想確保房建工程能夠按時順利完成，就需要對施工進(jìn)度進(jìn)行控制，而且在整個施工過程中都需要做好控制工作，從而有效調(diào)節(jié)工程整體施工情況。提高進(jìn)度控制可以更好的確保施工質(zhì)量與效率，進(jìn)而進(jìn)一步控制施工成本。在以往的進(jìn)行施工進(jìn)度控制工作中，多數(shù)是依據(jù)工程師的經(jīng)驗對計劃、施工方案進(jìn)行控制，可是對不一樣的建筑是不能完全照搬的，極易出現(xiàn)進(jìn)度安排不科學(xué)等問題?？墒峭ㄟ^BIM技術(shù)能夠制定初步科學(xué)合理的進(jìn)度計劃，針對不同類型的建筑項目制定出合適的進(jìn)度計劃以及檢查方案，一方面可以對項目總體進(jìn)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，另一方面也能調(diào)整部門間的協(xié)調(diào)關(guān)系，提高各個分項進(jìn)度計劃的準(zhǔn)確度，進(jìn)而降低工作難度。

7 結(jié)束語

現(xiàn)下我國的BIM技術(shù)仍處在推廣與應(yīng)用的初期，但是文章堅信伴隨著有關(guān)政策的出臺以及相關(guān)部門的大力支持，BIM技術(shù)會更加廣泛地應(yīng)用于建筑行業(yè)進(jìn)而提高對其施工控制水平。與此同時，還能為房建工程內(nèi)容搭建科學(xué)完善的數(shù)據(jù)信息平臺，其未來的發(fā)展空間也會更為廣闊，而且一定是未來我國建筑行業(yè)的主要發(fā)展方向。