房建工程應(yīng)用BIM 技術(shù)的策略研究
——以宏裕朗悅府二期項(xiàng)目為例

唐 紅，許劍龍

（1.福建林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 南平 353000；2.鑫富瀧工程建設(shè)發(fā)展有限公司，福建 南平 353000）

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一，建筑行業(yè)在發(fā)展中求生存，需要高效管理施工成本及合理安排施工進(jìn)度，這使得建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM） 技術(shù)在房建工程中的應(yīng)用得到持續(xù)發(fā)展。然而，BIM 技術(shù)不僅受到技術(shù)發(fā)展水平限制，還缺乏對(duì)工程質(zhì)量的控制和管理[1]。針對(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)更多地使用BIM 技術(shù)，并在施工管理過(guò)程中進(jìn)行廣泛應(yīng)用研究，既可以整合項(xiàng)目數(shù)據(jù)，也可以將其分類(lèi)歸納，從而生成真實(shí)模型，使從業(yè)者得到精準(zhǔn)、高畫(huà)面精度、全面的多維效果及信息，從而提高施工效率。

1 BIM 技術(shù)的管理概述及質(zhì)量管理

1.1 BIM 技術(shù)概述

BIM 是工程建模技術(shù)的一種教學(xué)形式[2]，主要指的是把房建工程項(xiàng)目涉及到的所有數(shù)據(jù)整合起來(lái)（可以在建筑模型中融入房屋施工技術(shù)、效果及工序等），在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)模型，使建筑工程項(xiàng)目信息能夠充分利用數(shù)字信息，提高住房建設(shè)施工效率。

1.2 BIM 技術(shù)在施工中的質(zhì)量管理應(yīng)用

早期施工過(guò)程中會(huì)遇到許多對(duì)工程質(zhì)量造成影響的問(wèn)題，比如施工人員專(zhuān)業(yè)技能低下、無(wú)法正確辨別建筑材料、施工過(guò)程中圖紙分析不透徹，不規(guī)范施工、各工種協(xié)調(diào)能力低下?；谝陨锨闆r，應(yīng)用BIM 技術(shù)中的施工模擬程序和信息大數(shù)據(jù)統(tǒng)籌為施工質(zhì)量提供有力支持，實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程可視化。BIM 技術(shù)中的可視化即將建筑人員可以理解與想象出來(lái)的線條構(gòu)建出一個(gè)三維立體實(shí)物圖，不僅有利于人們理解，而且能夠直觀地看到未來(lái)實(shí)物的模樣。除此以外，建筑過(guò)程中的溝通及做出的決定都可以通過(guò)可視化的狀態(tài)進(jìn)行。通過(guò)這種方式，可以提高工程的管理控制。

1.3 BIM 技術(shù)在施工中的安全管理應(yīng)用

針對(duì)工地中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患，BIM 技術(shù)通過(guò)模擬施工過(guò)程可以識(shí)別安全隱患。以模擬施工的方式模擬施工過(guò)程的每項(xiàng)步驟，即虛擬化施工。在建筑工程中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬化施工可以提前檢驗(yàn)決策好的施工技術(shù)方案，對(duì)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)事件提前做好預(yù)防措施，盡量規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)。另外，BIM 技術(shù)還能將每個(gè)人定位在一個(gè)三維空間來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可移動(dòng)目標(biāo)，并形成可視化方案，使發(fā)生安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)最大程度降低，杜絕因意外變動(dòng)而產(chǎn)生延誤工期的風(fēng)險(xiǎn)。此外，BIM 技術(shù)還能夠監(jiān)督施工的成果，并監(jiān)測(cè)出施工下一步的安全狀態(tài)，預(yù)判可能出現(xiàn)的安全隱患，提高安全管理人員工作效率[3]。

BIM 技術(shù)有其獨(dú)特的協(xié)調(diào)性[4]，已引進(jìn)住房建設(shè)的BIM 技術(shù)，通過(guò)已經(jīng)建立出的模型與模擬施工可預(yù)測(cè)出常見(jiàn)的不同工種與不同工序之間的沖突與矛盾，使得建筑人員能夠事先做好溝通與協(xié)調(diào)，不僅節(jié)省了企業(yè)的人力物力財(cái)力，保證了建筑的質(zhì)量管理，還有效減少了信息工程項(xiàng)目造價(jià)。

1.4 BIM 技術(shù)在施工過(guò)程中的進(jìn)度控制應(yīng)用

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙，即被大眾廣泛采用的設(shè)計(jì)圖紙，所采用的平面設(shè)計(jì)沒(méi)有三維圖紙表現(xiàn)得直觀且容易理解，不僅如此，在施工過(guò)程中還會(huì)發(fā)生識(shí)別錯(cuò)誤與理解錯(cuò)誤等現(xiàn)象。平面設(shè)計(jì)圖紙很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤與誤差，在施工前很難被覺(jué)察，通常會(huì)在施工過(guò)程中期或后期才會(huì)被發(fā)現(xiàn)，這對(duì)工程進(jìn)度造成了極大的影響。網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃圖制作較復(fù)雜，但其表現(xiàn)出的內(nèi)容較為簡(jiǎn)單，無(wú)法直觀展示出工程進(jìn)度，對(duì)工程量化檢驗(yàn)的不清晰很容易導(dǎo)致工期延遲。

采用BIM 技術(shù)可以為房建工程項(xiàng)目施工工作進(jìn)度管理計(jì)劃的制定減少工作量，并增加其精準(zhǔn)性，即精確計(jì)算[5]。傳統(tǒng)的施工通常都沒(méi)有精確的計(jì)算工程數(shù)量和設(shè)備材料數(shù)量，大多都是工作人員通過(guò)以往的工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)數(shù)量進(jìn)行大致的估算，隨意性較強(qiáng)，缺乏科學(xué)性與合理性，有較強(qiáng)的局限性，很容易產(chǎn)生施工缺陷與設(shè)計(jì)漏洞等問(wèn)題。估算的量也與現(xiàn)實(shí)需要有些許差距，這一點(diǎn)在施工過(guò)程中可以體現(xiàn)出來(lái)，雖然對(duì)實(shí)際工作進(jìn)度影響不大，但有可能導(dǎo)致施工材料浪費(fèi)，增加成本。而采用BIM 技術(shù)對(duì)使用的工程數(shù)量、材料設(shè)備精準(zhǔn)計(jì)算后，不僅能夠提高材料的使用率，還能控制成本基數(shù)。

2 影響傳統(tǒng)房建工程安全管理的因素

2.1 人的因素

人的因素對(duì)傳統(tǒng)房建工程管理有很大的影響，在這里可以稱(chēng)工人的安全施工意識(shí)與處理突發(fā)安全事件的能力為人員安全素質(zhì)?，F(xiàn)在，大多數(shù)的建筑工人都具有一定程度的安全意識(shí)，但還是缺乏對(duì)安全管理標(biāo)準(zhǔn)與建筑規(guī)范的了解。因此，大多數(shù)建筑工人安全管理的綜合水平不是很高[6]。提高建筑工人安全意識(shí)的方法有很多，比如現(xiàn)場(chǎng)的安全宣傳、統(tǒng)一進(jìn)行安全施工教育培訓(xùn)，這些都可以高效提升建筑工人的安全意識(shí)，并能大幅度降低不安全事件出現(xiàn)的概率。但很多施工單位對(duì)建筑工人的人員安全教育并沒(méi)有給予很高的重視，有的施工單位甚至從來(lái)沒(méi)有開(kāi)展過(guò)安全教育活動(dòng)。由于建筑工人安全意識(shí)淡薄，并不理解建筑施工安全標(biāo)準(zhǔn)，因此頻繁在施工管理過(guò)程中引發(fā)安全生產(chǎn)事故。

房屋建筑行業(yè)是一個(gè)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，具有施工人員數(shù)量多、施工周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，而農(nóng)民工恰恰是我國(guó)房建工程項(xiàng)目施工管理人員的重要組成部分。農(nóng)民工群體普遍文化水平較低，大多數(shù)都沒(méi)有受過(guò)統(tǒng)一的安全教育培訓(xùn)，對(duì)安全管理認(rèn)知表現(xiàn)淡薄，很多情況下都不能精準(zhǔn)地掌握與操作各類(lèi)機(jī)械設(shè)備，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)違規(guī)操作，甚至可能會(huì)導(dǎo)致重大安全事故發(fā)生。

2.2 設(shè)備因素

要想保證房屋建設(shè)工作管理安全，必須保證機(jī)械化設(shè)備的使用安全。由于房建工程中項(xiàng)目使用的設(shè)備很多，而不同種類(lèi)的設(shè)備分別有不用的操作方式，傳統(tǒng)房建安全管理方法無(wú)法做到對(duì)全部的設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試[7]。因此，傳統(tǒng)房建安全管理缺乏針對(duì)性的管理方法，管理效率低下是影響房建工程施工安全的關(guān)鍵因素。

機(jī)械設(shè)備的新舊程度與機(jī)械設(shè)備的性能狀態(tài)也是影響施工作業(yè)安全的關(guān)鍵因素。每一種機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)的時(shí)候都會(huì)充分考慮到最?lèi)毫拥氖┕きh(huán)境狀況，因此施工設(shè)備大多數(shù)都經(jīng)久耐用，使用壽命很長(zhǎng)。因?yàn)榉拷üこ痰墓ば蚝軓?fù)雜，工種多變，工期也參差不齊，所以需要交叉使用不同的機(jī)械設(shè)備，很容易發(fā)生集群化作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

3 BIM 技術(shù)應(yīng)用于質(zhì)量管理的優(yōu)勢(shì)

3.1 信息模式得到有效的改變

BIM 技術(shù)和傳統(tǒng)的信息管理有很大的不同，主要表現(xiàn)在來(lái)源與傳遞方面。BIM 技術(shù)具有可出圖性：通過(guò)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資料建筑建模，并對(duì)建模過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行改正，保證模型各個(gè)部分的美觀和安全。比如碰撞檢測(cè)，整合專(zhuān)業(yè)BIM 模型進(jìn)行管道碰撞檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)建筑與圖紙中不一致的情況，例如位置不同、管道之間需要協(xié)調(diào)等。包括管路、預(yù)留孔洞的大小及位置，使用BIM定位和建?？筛庇^地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并加以改正[8]。傳統(tǒng)的信息管理模式大多是運(yùn)用圖紙來(lái)記錄信息，這種記錄信息的過(guò)程很復(fù)雜，也不利于圖紙的管理與儲(chǔ)存，更不方便業(yè)主對(duì)房建工程提出意見(jiàn)。想要有效地解決這些問(wèn)題，可以在模型前使用BIM 技術(shù)，使業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工方三方信息傳播共享，不僅方便管理，還能簡(jiǎn)單地進(jìn)行交流。

此外BIM 技術(shù)還有以下優(yōu)勢(shì)：如企業(yè)想降低工程造價(jià)，進(jìn)一步對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化，僅靠傳統(tǒng)信息管理模式無(wú)法達(dá)到要求，工程造價(jià)、施工效率會(huì)停滯不前。運(yùn)用BIM 技術(shù)后，依靠建筑自身所具備的數(shù)據(jù)資料信息，就可將施工中各環(huán)節(jié)在模型中進(jìn)行操控，從而對(duì)施工存在的問(wèn)題有效辨識(shí)，進(jìn)而提出整改意見(jiàn)。這將極大地提高工作效率，同時(shí)也降低了工程造價(jià)，能讓施工技術(shù)得到很大的優(yōu)化與完善。

3.2 建筑工程項(xiàng)目的集成管理

IPD 項(xiàng)目的集成交付是BIM 技術(shù)管理模式的主要體現(xiàn)，采用IPD 項(xiàng)目的集成交付模式能夠使房建工程項(xiàng)目的質(zhì)量得到很大的提高，并能有效地使成果得到控制[9]。如果將建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理加以配合，就能很容易了解項(xiàng)目的主要信息，從而對(duì)房屋建筑工程項(xiàng)目各階段實(shí)行控制。

3.3 全面的記錄信息

依靠BIM 技術(shù)的模擬性，能夠在屏幕上展示未建好建筑的成績(jī)，而且能夠模擬建筑內(nèi)部構(gòu)造，這種虛擬化建筑設(shè)計(jì)可以在BIM 上進(jìn)行試驗(yàn)與實(shí)施，以此來(lái)找到最佳的施工技術(shù)與施工方法。

通過(guò)建模，BIM 技術(shù)可將建模中涉及到的如工程信息、工屬具明細(xì)、建筑材料相關(guān)信息以及大型的機(jī)械設(shè)備的配件明細(xì)等輸入到模型中，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步的跟蹤記錄，以此來(lái)確保產(chǎn)品的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)完全符合現(xiàn)實(shí)需求。BIM 技術(shù)使得建筑施工信息得以全面存儲(chǔ)，并且可視化的存儲(chǔ)信息為及時(shí)查找與核對(duì)提供了一定的便利，使建筑企業(yè)的管理力度與管理水平得到了較大的提升。

總體來(lái)說(shuō)，在施工實(shí)踐中，BIM 技術(shù)中的可視化系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)、精細(xì)化計(jì)算、模擬化施工，不僅能夠加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)中的視覺(jué)效果，還能使管理人員與施工人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，從而及時(shí)優(yōu)化施工技術(shù)與施工辦法，防止延誤工期。使用BIM 技術(shù)還讓計(jì)劃編制水平得到大幅度提升，施工過(guò)程中各項(xiàng)管理及控制也會(huì)越發(fā)協(xié)調(diào)。