BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目中的應(yīng)用探討

蔣黎明 廣西建工集團(tuán)第四建筑工程有限責(zé)任公司

1 引言

BIM技術(shù)，是伴隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一種建筑信息模型技術(shù)，是建筑學(xué)、工程學(xué)及土木工程的新工具，BIM技術(shù)的應(yīng)用不僅提升建筑工程的建設(shè)質(zhì)量和效率，對(duì)建筑工程項(xiàng)目管理工作的科學(xué)化、規(guī)范化發(fā)展也有著積極的促進(jìn)作用。

2 BIM技術(shù)概述及其特點(diǎn)

2.1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)的工作原理，主要是利用現(xiàn)如今先進(jìn)的計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)，對(duì)建筑工程項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總、整理和分析，并通過(guò)建模軟件將數(shù)據(jù)分析結(jié)果構(gòu)建成可視的三維模型，從而方便項(xiàng)目策劃、項(xiàng)目設(shè)計(jì)以及項(xiàng)目管理等工作人員對(duì)建筑工程進(jìn)行分析和研究，從而節(jié)約建筑工程項(xiàng)目的人力和資源損耗。

2.2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

BIM 技術(shù)的特點(diǎn)主要包括可視性、模擬性以及協(xié)調(diào)性等，其中，可視性主要是指BIM 技術(shù)可以根據(jù)建筑工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)構(gòu)建出相應(yīng)的三維立體模型，不僅可以通過(guò)三維模型對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更加直觀的了解和分析，還可以幫助相關(guān)工作人員對(duì)建筑全貌以及建設(shè)進(jìn)度進(jìn)行更加細(xì)致的掌控，對(duì)建筑工程項(xiàng)目的正常、有序進(jìn)行有著重要意義；其次，BIM技術(shù)的模擬性主要是指在建筑工程項(xiàng)目開(kāi)始施工之前，相關(guān)工作人員可以利用BIM 技術(shù)對(duì)工程建設(shè)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬實(shí)踐，便于建設(shè)企業(yè)和施工團(tuán)隊(duì)對(duì)工程項(xiàng)目的施工方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，有助于提高建筑工程的施工質(zhì)量；而B(niǎo)IM技術(shù)的協(xié)調(diào)性，主要體現(xiàn)在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)信息的共享等方面，建筑工程項(xiàng)目普遍具有技術(shù)工藝較為復(fù)雜以及涉及部門(mén)較多等特點(diǎn)，利用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)部門(mén)之間的實(shí)時(shí)溝通交流，從而提升各部門(mén)之間的協(xié)調(diào)和配合，對(duì)提高建筑工程項(xiàng)目管理工作質(zhì)量和效率有著積極的促進(jìn)作用。

3 BIM技術(shù)在某項(xiàng)目中的應(yīng)用

3.1 工程概況及應(yīng)用范圍

某工程為框架結(jié)構(gòu)，地上5 層，地下1 層，建筑面積10265m2，層高為：地下一層3.7m、一層5m、二層5m、三層4m、四層和五層均為3.5m。該項(xiàng)目屬于公建項(xiàng)目，造形復(fù)雜，裝修變化大，利用BIM技術(shù)可以提前對(duì)特殊部位進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)，有效防止施工中的錯(cuò)誤，BIM技術(shù)在此工程中應(yīng)用分為常規(guī)應(yīng)用與創(chuàng)新應(yīng)用，在投標(biāo)階段、施工策劃階段、施工階段三個(gè)階段完成。

3.2 BIM技術(shù)常規(guī)應(yīng)用的分類(lèi)

（1）施工投標(biāo)階段：編制施工進(jìn)度三維策劃模擬施工。

（2）施工策劃階段：建立土建結(jié)構(gòu)模型，結(jié)構(gòu)進(jìn)度模擬施工動(dòng)畫(huà)；施工現(xiàn)場(chǎng)三維場(chǎng)坪布置策劃。

（3）進(jìn)入施工階段：①危大工程的三維設(shè)計(jì)與三維交底（土方開(kāi)挖及基坑支護(hù)、臨時(shí)用電、盤(pán)扣式模板架及高大模板、落地式腳手架、塔吊安裝）；②圖紙會(huì)審應(yīng)用三維應(yīng)用；機(jī)電管線(xiàn)三維碰撞模擬；③工程五D 管理，及時(shí)調(diào)整進(jìn)度及造價(jià)。④施工后期驗(yàn)收階段：建筑三維模型與實(shí)物圖的對(duì)比驗(yàn)收。

3.3 BIM技術(shù)常規(guī)應(yīng)用的效益闡述

（1）在投標(biāo)階段，編制施工進(jìn)度三維策劃模擬施工：通過(guò)品茗三維策劃軟件，對(duì)施工各階段（土方階段、地下室施工階段、主體施工階段、裝修階段和收尾階段）的施工進(jìn)度進(jìn)行三維展示，使施工組織設(shè)計(jì)更直觀反映出各階段施工現(xiàn)場(chǎng)的三維模型，本階段僅為直觀展示施工模擬過(guò)程，建型為專(zhuān)用軟件的輕量化建模。

（2）在施工策劃階段，①建立土建結(jié)構(gòu)模型，結(jié)構(gòu)進(jìn)度模擬施工動(dòng)畫(huà)：通過(guò)品茗HIBIM 軟件（翻模軟件）及REVIT 軟件（專(zhuān)業(yè)建模軟件），Navisworks（模型動(dòng)態(tài)模擬軟件）將工程的主體結(jié)構(gòu)模型建立起來(lái)，并進(jìn)行向上建造動(dòng)態(tài)模擬顯示，將時(shí)間進(jìn)度、模型進(jìn)度與造價(jià)進(jìn)度結(jié)合起，以比較現(xiàn)場(chǎng)施工與模擬施工的差導(dǎo)，從而達(dá)到分析進(jìn)度計(jì)劃、造價(jià)計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度、實(shí)際成本差別的原因。②施工策劃階段的施工現(xiàn)場(chǎng)三維場(chǎng)坪布置策劃：通過(guò)品茗三維場(chǎng)坪布置軟件，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)施工平面圖進(jìn)行優(yōu)化，將其轉(zhuǎn)化為施工立體圖，更直觀地完成施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)施、施工機(jī)械、道路、圍墻、大門(mén)、宿舍等布置見(jiàn)圖1。

圖1

（3）在進(jìn)入施工段中首先進(jìn)行危大工程的三維設(shè)計(jì)與三維交底（土方開(kāi)挖及基坑支護(hù)、臨時(shí)用電、盤(pán)扣式模板架及高大模板、落地式腳手架、塔吊安裝）：首先，相關(guān)管理人員以及施工團(tuán)隊(duì)可以利用信息模型技術(shù)對(duì)即將開(kāi)展的建設(shè)工作內(nèi)容進(jìn)行了解，結(jié)合工程已完成的結(jié)構(gòu)以及原有施工設(shè)計(jì)，對(duì)施工流程以及施工安排進(jìn)行梳理和復(fù)核，并利用模擬技術(shù)對(duì)工程施工方案進(jìn)行實(shí)踐模擬，幫助管理人員及施工團(tuán)隊(duì)挖掘施工方案和施工流程中存在的不足，再通過(guò)與設(shè)計(jì)人員以及相關(guān)部門(mén)的協(xié)商研究，對(duì)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，從而確保項(xiàng)目建設(shè)的安全、順利進(jìn)行。在施工檢驗(yàn)工作中，相關(guān)管理人員也可以利用模型技術(shù)對(duì)工程建設(shè)實(shí)際狀況進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的體現(xiàn)，再結(jié)合工程建設(shè)要求對(duì)項(xiàng)目資源進(jìn)行合理調(diào)配，可以顯著提高建筑工程項(xiàng)目施工階段管理工作質(zhì)量和效率。圖2 為腳手架設(shè)計(jì)三維圖。

圖2 外架三維圖

其次是圖紙會(huì)審應(yīng)用：建立模型，通過(guò)對(duì)建模及機(jī)電管線(xiàn)碰撞模擬發(fā)現(xiàn)圖紙中的錯(cuò)誤，在圖紙會(huì)審時(shí)提出，讓設(shè)計(jì)單位及時(shí)修改圖紙中的錯(cuò)誤，避免了不必要的返工提高施工效率，如圖3。

圖3 三維建筑、結(jié)構(gòu)及水電模型圖

最后是工程5D管理，及時(shí)調(diào)整進(jìn)度及造價(jià)：利用廣聯(lián)達(dá)算量軟件及品茗五D管理軟件，計(jì)算出模擬施工與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工過(guò)程中的造價(jià)與進(jìn)度差異，同時(shí)用5D管理軟件對(duì)產(chǎn)生差異的原因進(jìn)行分析，有助于提高工程造價(jià)管理工作的準(zhǔn)確性，還可以根據(jù)工程建設(shè)的不斷深入對(duì)造價(jià)信息進(jìn)行及時(shí)更新，從而實(shí)現(xiàn)建筑工程造價(jià)管理工作的動(dòng)態(tài)化以及全程化管理。BIM 5D也與現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目交付階段相關(guān)，使用可靠的4D程序數(shù)據(jù)和強(qiáng)大的合同金額，可以跟蹤項(xiàng)目實(shí)際過(guò)程中的預(yù)測(cè)和實(shí)際花費(fèi)，這對(duì)每月的成本報(bào)告和預(yù)算特別有用。

（4）后期驗(yàn)收的BIM 應(yīng)用：驗(yàn)收階段，利用BIM 建立的三維圖建筑模型與實(shí)物圖的對(duì)比，找出施工中出現(xiàn)的造型、色彩、周邊環(huán)境與設(shè)計(jì)的差異，為竣工驗(yàn)收提供有力依據(jù)。

3.4 BIM技術(shù)在創(chuàng)新方面的應(yīng)用

（1）合理使用BIM技術(shù)以及新型施工工藝，開(kāi)發(fā)小高差樓地面模具，此模具用于陽(yáng)臺(tái)與衛(wèi)生間3CM高差部位。如圖4為該模具安裝模擬動(dòng)畫(huà)圖。

圖4

（2）合理使用BIM技術(shù)以及新型施工工藝，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)新型勾拉模具，用于大型樓梯的施工。

（3）將BIM 技術(shù)應(yīng)用QC 成果、工法申報(bào)與國(guó)家專(zhuān)利申報(bào)中，并在施工模擬中形成二維碼加以利用。

3.5 BIM技術(shù)應(yīng)用所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益

本工程通過(guò)BIM 技術(shù)的應(yīng)用，可發(fā)現(xiàn)施工圖紙過(guò)程的錯(cuò)誤，優(yōu)化了幾十處圖紙存在問(wèn)題，及時(shí)與建設(shè)單位溝通，減少返工費(fèi)用約5 萬(wàn)元；通過(guò)BIM 技術(shù)、進(jìn)度、質(zhì)量等多方面把控，節(jié)約各項(xiàng)材料成本8.2 萬(wàn)元。通過(guò)BIM 技術(shù)在創(chuàng)新模具及新工藝的應(yīng)用，產(chǎn)生效益3 萬(wàn)元。共產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)益約16.2 萬(wàn)元，同時(shí)通過(guò)BIM 技術(shù)的應(yīng)用，鍛煉了隊(duì)伍，提高了三維建模水平，同時(shí)提高了企業(yè)的知名度，在科技創(chuàng)新方面也產(chǎn)生一定效益。

4 總結(jié)

綜上所述，在建筑工程項(xiàng)目管理中合理使用BIM技術(shù)，不僅是提高項(xiàng)目管理工作質(zhì)量和效率的有效途徑，對(duì)建筑工程項(xiàng)目管理工作的科學(xué)化、制度化以及規(guī)范化發(fā)展也有著積極的推動(dòng)作用。特別是隨著時(shí)代的發(fā)展以及科技水平的提升，BIM技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善，如何真正將BIM技術(shù)融入到建筑工程項(xiàng)目管理工作中，并推動(dòng)建筑工程行業(yè)以及建設(shè)企業(yè)的發(fā)展，也成為了有關(guān)部門(mén)以及建設(shè)企業(yè)都應(yīng)重視并進(jìn)行實(shí)踐的課題之一。