探究BIM技術(shù)在建筑工程施工中的綜合應(yīng)用

謝同平 江蘇雙樓建設(shè)集團(tuán)有限公司

1 引言

近幾年，隨著國內(nèi)信息技術(shù)的快速發(fā)展，工程部設(shè)計(jì)單位逐步轉(zhuǎn)變了設(shè)計(jì)方式，應(yīng)用先進(jìn)的BIM 技術(shù)和三維信息技術(shù)來在計(jì)算機(jī)軟件上繪制三維立體建筑圖，提高了建筑圖紙的可視化。BIM技術(shù)就是在國內(nèi)建筑技術(shù)發(fā)展背景下，而產(chǎn)生的新技術(shù)。

2 BIM技術(shù)在施工平面圖設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)應(yīng)用于平面設(shè)計(jì)

工程設(shè)計(jì)單位在開展工程平面圖的設(shè)計(jì)時(shí)，要開展建筑的主體工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝飾裝修工程設(shè)計(jì)。針對(duì)不同的使用工程作業(yè)設(shè)置不同的平面設(shè)計(jì)圖應(yīng)用BIM 技術(shù)，可以提高平面設(shè)計(jì)的靈活度，以增強(qiáng)平面設(shè)計(jì)的變動(dòng)性。工程設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用BIM 技術(shù)時(shí)，要結(jié)合不同建筑工程部位的特點(diǎn)，來優(yōu)化設(shè)計(jì)工程圖。例如，地基工程土方量大，地基的承載能力較低，這時(shí)設(shè)計(jì)人員可以在BIM軟件內(nèi)部優(yōu)化設(shè)計(jì)地基結(jié)構(gòu)[1]。

2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)例研究

2.2.1 項(xiàng)目介紹

國內(nèi)某工程建設(shè)公司給武漢市建設(shè)工程大廈，大廈地上有1棟30層高的綜合主樓，還有1棟20層高的副樓，并且在這些主樓、副樓周圍都有6層高的群樓。并給每棟樓都設(shè)置了三層的地下室，總共建筑面積達(dá)15萬平方米，規(guī)劃用地面積達(dá)到3 萬平方米。主路上方總共建筑高度達(dá)到130m，主樓采用核心筒的框架結(jié)構(gòu)，在主樓內(nèi)部有商業(yè)區(qū)和辦公區(qū)。

2.2.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

工程設(shè)計(jì)人員通過應(yīng)用BIM的三維立體模型來研究主樓和副樓以及地下室各施工平面布置的科學(xué)性。當(dāng)主樓地下室建設(shè)完成之后，地下室頂板就會(huì)有一些多余的空間，來供工程建設(shè)人員重新布置和優(yōu)化，以充分地利用地下室的各類空間。工程技術(shù)人員通過在BIM 軟件內(nèi)部調(diào)整設(shè)計(jì)圖紙，以優(yōu)化各施工作業(yè)，避免各專業(yè)作業(yè)相互干擾。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，可以確保地下室的工程建設(shè)作業(yè)順利開始、有序進(jìn)行。并且在BIM 軟件里，可以建設(shè)一個(gè)三維立體化的地下室建設(shè)施工圖。此時(shí)，工作人員可以判別建設(shè)工程內(nèi)部的施工進(jìn)度，以及利用可視化的模型來加強(qiáng)現(xiàn)場管控。在軟件內(nèi)部，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程現(xiàn)場各類資源的科學(xué)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場的動(dòng)態(tài)控制和優(yōu)化[2]。

3 BIM技術(shù)應(yīng)用于質(zhì)量管理中

工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)用BIM 技術(shù)來開展施工模擬、工程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，這可以讓整個(gè)施工作業(yè)在信息軟件內(nèi)部反映出來。此時(shí)，工程管理人員可以在軟件內(nèi)部對(duì)各項(xiàng)作業(yè)進(jìn)行控制，并且BIM 軟件可以將項(xiàng)目工程質(zhì)量管理狀況反映出來，以及體現(xiàn)出項(xiàng)目的整個(gè)施工作業(yè)流程各個(gè)環(huán)節(jié)。

3.1 應(yīng)用于物料質(zhì)量管理中

建設(shè)公司通過引入BIM技術(shù)，以及購買BIM軟件，來對(duì)項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場各類施工材料進(jìn)行管理。在BIM軟件內(nèi)部可以存儲(chǔ)各類的物流信息，如施工設(shè)備信息、建設(shè)材料信息，并且軟件內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的共享、傳輸。項(xiàng)目工程管理人員可以在軟件內(nèi)部搜集與項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)的物料信息。并且管理人員通過應(yīng)用軟件內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理功能，實(shí)現(xiàn)快速的分析工程現(xiàn)場內(nèi)部的材料信息與施工建設(shè)圖紙是否相匹配。同時(shí)，材料管理人員可以在較短時(shí)間內(nèi)，去發(fā)現(xiàn)不合格的材料，以剔除劣質(zhì)材料，加強(qiáng)對(duì)材料的管控，確保工程建設(shè)項(xiàng)目正常的開展[3]。

3.2 應(yīng)用于技術(shù)質(zhì)量管理中

在開展建筑工程的施工作業(yè)中，建造施工總承包單位要提升自身的技術(shù)能力才能夠保證后期的工程質(zhì)量達(dá)到既定的要求，檢查施工工藝是否達(dá)標(biāo)，并且工程建設(shè)單位要組織內(nèi)部的工程人員對(duì)自身的施工流程進(jìn)行梳理，檢查施工流程是否合規(guī)。建造施工總承包單位檢查在各施工作業(yè)環(huán)節(jié)中。使用建設(shè)材料是否達(dá)標(biāo)。在BIM軟件內(nèi)部，可以以電子化的方式，來將施工的技術(shù)流程展現(xiàn)出來。此時(shí)，專業(yè)技術(shù)人員可以在軟件內(nèi)部的技術(shù)流程中，建立相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，然后開展后續(xù)的工程計(jì)算工作。同時(shí)，建設(shè)人員按照施工流程來推動(dòng)項(xiàng)目的建設(shè)，確保施工流程上的各類信息不出現(xiàn)傳遞失誤的問題，并且保證實(shí)際的項(xiàng)目建設(shè)工作與施工計(jì)劃相匹配，減少質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生。工程建設(shè)公司要大力發(fā)揮BIM技術(shù)在工程建設(shè)質(zhì)量管理中的應(yīng)用，在BIM技術(shù)的引領(lǐng)下，工程管理人員可以建立相應(yīng)的質(zhì)量管理模塊，并記錄施工現(xiàn)場內(nèi)各類施工材料的使用。此時(shí)，BIM軟件可以對(duì)整個(gè)項(xiàng)目施工作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，并且項(xiàng)目管理人員可以在BIM軟件內(nèi)部，找到自己所需要的各類材料信息和施工設(shè)備信息。應(yīng)用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過程質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的研究和模擬，并且BIM 軟件可以對(duì)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)開展事前的控制。工程人員在軟件內(nèi)部可以清楚地發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的位置，并采取相應(yīng)的處理措施減弱風(fēng)險(xiǎn)給項(xiàng)目建設(shè)帶來的威脅和破壞。

4 BIM技術(shù)在安全管理中的應(yīng)用研究

工程建設(shè)單位通過引入BIM 技術(shù)，來加強(qiáng)對(duì)工程現(xiàn)場的安全管控。此時(shí)，技術(shù)人員在BIM軟件內(nèi)部，通過模擬安全控制，來發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目作業(yè)現(xiàn)場的各類安全隱患。工作人員在模擬施工過程中，可以提前對(duì)工程建設(shè)方案進(jìn)行檢驗(yàn)分析，以可視化的方式，來將這些危險(xiǎn)展示出來。目前，國內(nèi)部分建造施工總承包單位制定的安全策略以及開展的各類安全活動(dòng)，都需要投入較大的人力、物力和資金來支持。很多安全管理活動(dòng)都是依靠項(xiàng)目作業(yè)人員自身的工作經(jīng)驗(yàn)，這種管理方法效率不高，容易產(chǎn)生遺漏部分工作的問題。因而，應(yīng)用BIM的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的管理，在軟件內(nèi)部安全的操作、安全控制，工程人員可以通過BIM 軟件直觀化的圖片和信息，來制定安全管理策略。此外，BIM 技術(shù)在應(yīng)用安全施工領(lǐng)域中，可以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)處理。在工程建設(shè)期間，安全管理人員去檢查各類安全的問題，并且在BIM 軟件內(nèi)部可以動(dòng)態(tài)監(jiān)控項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場內(nèi)部各類安全工作的執(zhí)行狀況，以及對(duì)現(xiàn)場內(nèi)部各類移動(dòng)目標(biāo)的實(shí)施監(jiān)督，進(jìn)而為項(xiàng)目建設(shè)提供可視化的管理方案，以減少安全隱患的產(chǎn)生。

BIM技術(shù)應(yīng)用到工程安全管理過程當(dāng)中，可以為建造施工總承包單位構(gòu)建一個(gè)安全管理平臺(tái)。BIM 技術(shù)可以給工程現(xiàn)場管理人員講述各類安全知識(shí)，以可視化的方式展現(xiàn)給項(xiàng)目施工人員。并且BIM技術(shù)對(duì)于工程現(xiàn)場上的施工安全管理來講，可以起到宣傳的作用。工程建設(shè)單位通過利用BIM模型，來構(gòu)建4D 模擬畫面，這時(shí)工程管理人員可以針對(duì)4D 模擬畫面，來制定相關(guān)的安全管理舉措，以及在模擬畫面內(nèi)部，來發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。工程建設(shè)人員還可以應(yīng)用BIM軟件布置整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場，三維可視化的方式有助于提高工程現(xiàn)場布置的合理性，方便工程人員在布置現(xiàn)場時(shí)找出安全風(fēng)險(xiǎn)、安全隱患。通過應(yīng)用BIM 技術(shù)之后，可大幅度地降低的工程現(xiàn)場內(nèi)部的各類安全事故，使用BIM 技術(shù)可以減少15%的安全設(shè)備資金投入，并可避免重大的安全隱患發(fā)生。

5 結(jié)束語

近些年，隨著國內(nèi)建筑工程信息技術(shù)的快速發(fā)展，BIM 技術(shù)被大范圍地應(yīng)用到工程建設(shè)現(xiàn)場和工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，應(yīng)用BIM技術(shù)可以加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目施工質(zhì)量的管理和項(xiàng)目安全管理，以及有利于用平面圖的設(shè)計(jì)。BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工程現(xiàn)場上內(nèi)部各類資源的優(yōu)化配置，因而，建造施工總承包單位要結(jié)合自身項(xiàng)目建設(shè)狀況，來合理地使用BIM技術(shù)，公司提供一定的政策支持和資金支持，來推動(dòng)BIM 技術(shù)在公司內(nèi)部的普及。建造施工總承包單位還要給內(nèi)部的工程管理人員、施工人員開展BIM 技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn)，以便工作人員可以靈活地掌握BIM技術(shù)，來提升工作的效率，以及提高項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量水平，加快推進(jìn)項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)。由此可以看出，BIM技術(shù)的應(yīng)用會(huì)提高工程建設(shè)效率，以及提升建造施工總承包單位項(xiàng)目的利潤空間，降低項(xiàng)目建設(shè)成本。