探究基于BIM技術(shù)的施工精細(xì)化管理

張隆博

（大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院（大連廣播電視大學(xué)），遼寧 大連 116000）

1 當(dāng)前建筑行業(yè)施工管理中存在的問題

二十一世紀(jì)以來，我國建筑業(yè)蓬勃發(fā)展，各地興建了大量的超高層住宅以及地標(biāo)性建筑。這些工程施工階段的管理工作，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目工程質(zhì)量、工期與成本的控制具有重要影響。越來越多的施工企業(yè)開始重視施工階段的精細(xì)化管理，有很多企業(yè)開始進(jìn)行施工精細(xì)化管理的試點(diǎn)工作并且取得了一定的成績，也存在一定的差距：

第一，施工質(zhì)量管理措施乏力。國內(nèi)企業(yè)的大部分精細(xì)化管理措施都是一些規(guī)章制度，理論研究等，缺乏對(duì)項(xiàng)目具體的管理和實(shí)施辦法。

第二，建筑材料進(jìn)場把關(guān)不嚴(yán)。我國的工程項(xiàng)目對(duì)建筑材料，包括：鋼筋、混凝土、砌塊等的質(zhì)量要求都很嚴(yán)格，但有的施工企業(yè)在利益的驅(qū)動(dòng)下，放寬了對(duì)施工材料的質(zhì)量要求。而這些材料之所以能夠順利進(jìn)場，正是因?yàn)楣芾砣藛T在驗(yàn)收這個(gè)環(huán)節(jié)放棄了原則。

第三，成本控制不規(guī)范。成本預(yù)算管理是成本精細(xì)化管理的重要手段。然而，許多施工企業(yè)在成本預(yù)算方面的滯后，主要表現(xiàn)為成本預(yù)算不完整、不準(zhǔn)確，預(yù)算指標(biāo)缺乏靈活性。在施工后期，由于原材料、人工價(jià)格波動(dòng)、工期延誤、返工等不確定因素，實(shí)際工程造價(jià)的上升趨勢難以控制。此外，現(xiàn)場施工材料儲(chǔ)存不當(dāng)，造成材料浪費(fèi)，也增加了成本管理的壓力［1］。

2 BIM技術(shù)概述

2.1 信息化應(yīng)用效果

BIM技術(shù)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來描述建筑信息，并進(jìn)行有效的信息交換，可以減少早期設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，降低信息安全風(fēng)險(xiǎn)和成本。其次，BIM技術(shù)具有可視化、直觀的特點(diǎn)，使得建筑描述更加通俗、立體直觀，有助于施工人員直觀地了解建筑造型模式和預(yù)期效果。其次，BIM技術(shù)具有三維表現(xiàn)的特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確地呈現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。此外，采用BIM技術(shù)使信息傳輸更加精確。建設(shè)項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)需要管理的內(nèi)容很多，應(yīng)用的軟硬件設(shè)施也不盡相同。為了使信息傳遞準(zhǔn)確、方便，利用BIM技術(shù)建立模型，可以實(shí)現(xiàn)信息的有效傳遞、處理和保存，避免了不同軟件引起的信息傳遞和轉(zhuǎn)換問題。同時(shí)，利用BIM技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)信息的有效傳遞，而且可以幫助施工單位將需求表達(dá)給設(shè)計(jì)單位［2］。

2.2 提高計(jì)算速度和計(jì)算精確性

BIM模型具有信息存儲(chǔ)和信息計(jì)算的功能。模型中的所有組件都包含不同的信息數(shù)據(jù)，例如組件類型、性能和價(jià)格。在企業(yè)決策中，項(xiàng)目的所有數(shù)據(jù)都要放入BIM模型中，并保存在成本計(jì)劃中，從而得到最終的項(xiàng)目成本。其次，可以改變BIM模型中構(gòu)件的屬性，及時(shí)更新工程動(dòng)態(tài)，并保證以前的有效數(shù)據(jù)不發(fā)生變化［3］。

2.3 可利用BIM修改圖紙

BIM技術(shù)具有可視化和仿真的特點(diǎn)，可以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮圖紙修改的功能，比如通過對(duì)模型的修改，可以在圖紙中自動(dòng)反映相關(guān)功能，使設(shè)計(jì)人員不需要花費(fèi)其他時(shí)間和精力修改施工圖［4］。

2.4 利用BIM技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)

建筑工程深化設(shè)計(jì)及施工中涉及的人員、材料設(shè)備眾多，且對(duì)技術(shù)要求越來越高，這時(shí)為保證各專業(yè)和各系統(tǒng)之間能很好地配合起來，就必須做好專業(yè)之間各成員、多專業(yè)之間和各系統(tǒng)之間的三維協(xié)同設(shè)計(jì)工作，可有效減少圖紙失誤，提高設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量。

3 基于BIM技術(shù)的建筑工程施工精細(xì)化管理應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在建筑工程深化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

以鋁模板工程為例，BIM技術(shù)在前期深化設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)，主要是明確設(shè)計(jì)方案內(nèi)容，包括明確施工主要內(nèi)容和技術(shù)要求、施工工序、對(duì)緊急情況的應(yīng)對(duì)等。結(jié)合所有這些參數(shù)進(jìn)行仿真模擬并預(yù)期施工效果，對(duì)施工中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并及時(shí)改正。在初步設(shè)計(jì)后利用BIM技術(shù)進(jìn)行審核，可視化的功能幫助設(shè)計(jì)人員直觀形象地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的不合理支持，并做出優(yōu)化以減少后期設(shè)計(jì)變更及其帶來的一系列問題。此外還可以利用BIM技術(shù)完成對(duì)施工現(xiàn)場、各施工階段和成本的綜合仿真模擬，保證工程能按期完成，在保證質(zhì)量的同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)。BIM技術(shù)在中期深化設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)，主要是確定和完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)性問題。BIM技術(shù)在應(yīng)用中首先要明確梁柱連接、梁梁鉸接和梁梁剛接的連接方式，并做好對(duì)各參數(shù)的檢查。此外，可根據(jù)這些數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫，并利用數(shù)據(jù)庫模擬，保證設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確合理。在結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，主要是利用BIM技術(shù)完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震性能、保溫性能等使用性能的綜合分析，并根據(jù)分析結(jié)果合理選擇施工材料，明確荷載系數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的不足之處并加以改正。在關(guān)聯(lián)性結(jié)構(gòu)分析方面，是利用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的仿真模擬，從而反映出施工各環(huán)節(jié)間的關(guān)系并做好協(xié)調(diào)工作。在完成鋁模板設(shè)計(jì)后，要做好對(duì)設(shè)計(jì)各細(xì)節(jié)部分的檢查和審核，盡量避免設(shè)計(jì)方案中的不合理之處，從而可減少后期的設(shè)計(jì)變更。利用BIM技術(shù)進(jìn)行后期設(shè)計(jì)檢查和檢驗(yàn)時(shí)，必須緊密結(jié)合設(shè)計(jì)方案，對(duì)其中的各參數(shù)進(jìn)行整合分析形成數(shù)據(jù)庫，同時(shí)利用BIM技術(shù)做好隱蔽性項(xiàng)目、重難點(diǎn)和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的檢查，判斷施工技術(shù)、施工材料選擇是否合理。

3.2 BIM技術(shù)在建筑工程安全管理中的應(yīng)用

施工安全在當(dāng)前的建筑施工中越來越受到重視。在施工過程中，應(yīng)采用BIM技術(shù)對(duì)工程安全進(jìn)行綜合管理。在具體的施工安全管理中，要注意施工現(xiàn)場的合理規(guī)劃和布局。當(dāng)前的建筑與以往相比結(jié)構(gòu)形式更加的復(fù)雜，各專業(yè)穿插施工的情況也越來越多。這就要求在編制施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，要增加施工現(xiàn)場模擬，確定項(xiàng)目的安全施工要點(diǎn)，并對(duì)現(xiàn)場的施工交通路線有著清晰的掌握，確保施工材料的運(yùn)輸安全。在進(jìn)行施工過程安全管理時(shí)，要注意施工現(xiàn)場存在的安全隱患，加強(qiáng)防墜落、防坍塌管理，做好施工現(xiàn)場人員、設(shè)備、建筑的安全保護(hù)。根據(jù)安全管理的要求，應(yīng)將BIM模型與工程建設(shè)實(shí)際相結(jié)合，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程不同環(huán)節(jié)、不同部位的安全隱患，制定有針對(duì)性的對(duì)策，實(shí)現(xiàn)施工安全精細(xì)化管理。

3.3 BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用

1）利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑施工三維交底工作，三維模型具有直觀形象、明確詳細(xì)的特點(diǎn)，在可視化下可全面介紹施工技術(shù)特點(diǎn)和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)技術(shù)要求，能高效完成技術(shù)交底工作。在進(jìn)行正式施工前，利用專用軟件閱讀BIM模型圖紙，幫助工人直觀形象地了解到建設(shè)完以后的形狀和構(gòu)件信息，并完成施工。BIM模型的應(yīng)用減少了工作量、降低了工作難度，有效保證工程施工的質(zhì)量和效率。

2）在現(xiàn)場安裝前運(yùn)用BIM軟件對(duì)施工過程尤其是施工重點(diǎn)、難點(diǎn)部位的施工方案和施工工藝進(jìn)行模擬，監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工等參建各單位再結(jié)合自身的情況將自己的意見發(fā)布到協(xié)同工作平臺(tái)上，各方再進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，確定最終的施工方案。

3）利用BIM軟件的列表功能可以生成構(gòu)件清單。該清單可以精確到構(gòu)件的數(shù)量、重量和面積，并且可以分別提取每種類型的構(gòu)件列表。構(gòu)件列表中的編號(hào)與BIM模型鏈接，以更改組構(gòu)件的大小，并自動(dòng)更改列表中的數(shù)據(jù)。構(gòu)件清單交給各班組或廠家按清單生產(chǎn)，效率高，能控制生產(chǎn)成本。

4 成果和效益分析

首先，利用BIM技術(shù)建設(shè)三維模型，通過專業(yè)模型的整合實(shí)現(xiàn)對(duì)三維模型的碰撞檢查，優(yōu)化綜合布線、孔洞預(yù)留、頂層和標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)、二次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等工作。通過設(shè)計(jì)優(yōu)化施工方案、統(tǒng)一構(gòu)件尺寸等，降低施工難度和施工成本，同時(shí)能有效提高工程施工的經(jīng)濟(jì)效益。其次，利用BIM技術(shù)研究成果，開展深化設(shè)計(jì)三維協(xié)同設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的效率，并通過分列提量、分區(qū)提料、三維技術(shù)交底等工作提高了深化設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作和試拼裝的工作效率和精確度，降低了失誤，從而減少因返工帶來的成本。第三，利用BIM技術(shù)成果開展施工，減少工程返工次數(shù)，更是減少了使用成本、減少抹灰層施工和裝飾裝修工程施工帶來的工程量和工程成本，同時(shí)還改善了建筑結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上，BIM技術(shù)在建筑工程施工精細(xì)化管理中的應(yīng)用，可利用BIM技術(shù)可視化、協(xié)同、模擬等優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化了施工精細(xì)化管理流程，通過三維交底和三維檢查，很好地提高了管理水平和工程質(zhì)量，同時(shí)降低了施工成本。在未來，應(yīng)進(jìn)一步深度研究BIM技術(shù)，并將其技術(shù)成果應(yīng)用到建筑工程施工中，可推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。