BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用

林歡潔

（福建成森建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建 龍巖 364000）

0 引言

近些年來，我國(guó)的綜合國(guó)力不斷提升，廣大人民群眾的物質(zhì)生活水平也極大提高，城市化進(jìn)程也在飛快地發(fā)展，城市的建筑工程數(shù)量和規(guī)模也都在不斷增加，在一定程度上直接促進(jìn)了建筑工程的高質(zhì)量發(fā)展。在建筑工程的施工過程中，將BIM 技術(shù)有效地應(yīng)用于建筑工程施工中，把握整個(gè)建筑工程的施工進(jìn)度，促進(jìn)建筑工程施工的順利進(jìn)行，有效地推動(dòng)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)自身的可持續(xù)發(fā)展。

1 BIM 技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM 技術(shù)通常指的是根據(jù)工程項(xiàng)目中涵蓋的不同類型的信息數(shù)據(jù)為中心數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)，憑借工程項(xiàng)目建設(shè)模型的形式，通過利用數(shù)字化、智能化、仿真技術(shù)等相關(guān)信息技術(shù)手段來表達(dá)工程項(xiàng)目真實(shí)情況的一種虛擬三維立體模型。BIM 技術(shù)具有可視化、3D 實(shí)景性、可協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)?？梢曅灾饕侵咐肂IM 技術(shù)，將整個(gè)工程以一種三維立體的形式展示，解決了傳統(tǒng)二維圖紙中存在的不足之處，保證整個(gè)建筑工程可以順利施工[1]?？蓞f(xié)調(diào)性主要指在項(xiàng)目建設(shè)過程中，涉及到很多復(fù)雜的內(nèi)容，這就要求不同管理部門要加強(qiáng)交流、溝通，協(xié)調(diào)好每一個(gè)施工階段的建設(shè)工作，提高整個(gè)建筑工程的管理效果。

BIM 技術(shù)能夠?qū)⒐こ添?xiàng)目從一個(gè)二維世界轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)三維數(shù)據(jù)模型，借助數(shù)字化的信息技術(shù)，為工程項(xiàng)目的三維立體數(shù)據(jù)模型提供了一個(gè)和實(shí)際情況同等的數(shù)據(jù)庫，在這個(gè)數(shù)據(jù)庫中，能夠查詢到建筑工程的一些基本信息、專業(yè)信息及狀態(tài)信息等相關(guān)信息資源，而且能把工程項(xiàng)目中空間、行動(dòng)軌跡等一些立體化物體通過三維數(shù)據(jù)模型展示出來。將BIM 技術(shù)應(yīng)用于施工之中，可提高項(xiàng)目的整體管理效果，按期竣工，節(jié)約施工成本。

2 建筑工程各施工技術(shù)的分析

2.1 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

從鋼材的采購、深化設(shè)計(jì)、切割、預(yù)拼裝需要一定的周期，鋼結(jié)構(gòu)安裝受土建施工影響，吊裝難度特別大，施工協(xié)調(diào)、配合、組織施工是工程的一難點(diǎn)。以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ)，通過預(yù)拼接和模塊化的鋼結(jié)構(gòu)安裝方式研究，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)安裝中的施工區(qū)域模擬施工場(chǎng)景，避免后期鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中的碰撞，提高各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制水平，降低施工危險(xiǎn)性，節(jié)約成本。

2.2 管線綜合技術(shù)

在地下室中機(jī)電系統(tǒng)繁多，管線種類多而復(fù)雜，且機(jī)電管線安裝空間也越來越緊張，管線綜合存在先天的局限性。機(jī)電專業(yè)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)深度不夠，施工單位對(duì)圖紙會(huì)審、深化和優(yōu)化不到位，容易造成管線布設(shè)混亂，管線交叉相互碰撞，安裝高度不滿足使用要求。采用BIM 技術(shù)，可大幅度提高管線綜合的效率。對(duì)建筑和機(jī)電設(shè)備管線進(jìn)行三維建模，采用BIM 技術(shù)中具有的可視化及碰撞檢測(cè)功能，對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行碰撞檢查，在施工前就能發(fā)現(xiàn)管線綜合中的問題，及時(shí)調(diào)整，減少了施工中不必要的返工[2]。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)施工管理信息技術(shù)

利用BIM 技術(shù)并借助移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)可視化、虛擬化的協(xié)同管理。在施工階段結(jié)合施工工藝及現(xiàn)場(chǎng)管理需求，對(duì)設(shè)計(jì)階段施工圖模型進(jìn)行信息添加、更新和完善，以得到滿足施工需求的施工模型。依托標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目管理流程，結(jié)合移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)，通過基于施工模型的深化設(shè)計(jì)，材料、設(shè)備、質(zhì)量、安全、竣工驗(yàn)收等管理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)信息高效傳遞和實(shí)時(shí)共享，提高施工管理水平[3]。

3 BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的重要性

3.1 保障建筑工程施工的規(guī)范性

BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的實(shí)踐應(yīng)用，能夠保證整個(gè)建筑工程的施工更加透明化、規(guī)范化。BIM 技術(shù)的合理運(yùn)用，最大程度地保障建筑企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)更加科學(xué)、合理，進(jìn)而凈化建筑行業(yè)的市場(chǎng)環(huán)境，保證建筑單位能夠更加公平、公正、公開地進(jìn)行良性競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)一步獲得最大化的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。

3.2 加強(qiáng)建筑工程施工過程的可控管理

BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的實(shí)踐應(yīng)用，能夠?qū)⒁恍┙ㄖこ痰氖┕るA段、竣工階段、管理階段等相關(guān)工藝性流程具體成為數(shù)字化、信息化，讓整個(gè)建筑工程的技術(shù)管理信息化程度更加精準(zhǔn)。BIM技術(shù)的合理運(yùn)用，可以有效地建立預(yù)防預(yù)警機(jī)制，減少施工過程中存在的意外故障，通過信息化、智能化的技術(shù)管理，從而進(jìn)一步提高建筑工程的管理效率。

4 BIM 技術(shù)在建筑工程施工中存在的主要問題

4.1 資金投入比較大

目前，施工團(tuán)隊(duì)在利用BIM 技術(shù)進(jìn)行信息化建設(shè)的過程中，包括軟件設(shè)施的開發(fā)和硬件設(shè)備的研究，需要投入大量的資金，通過機(jī)房改造、軟件設(shè)施的開發(fā)、硬件設(shè)備的優(yōu)化升級(jí)，充分發(fā)揮施工企業(yè)信息系統(tǒng)的功能、價(jià)值。但是施工單位本身是薄利多銷的行業(yè)，而且其自身的產(chǎn)值利潤(rùn)率、資產(chǎn)利潤(rùn)率比較低，不愿意投入更多的資金成本進(jìn)行信息化建設(shè)。

4.2 對(duì)BIM 技術(shù)信息化建設(shè)的認(rèn)識(shí)不夠深刻

建筑單位信息化建設(shè)是國(guó)家建筑行業(yè)信息化建設(shè)的重要根基，是建筑單位加速優(yōu)化升級(jí)的重要內(nèi)容，同樣也是施工單位加強(qiáng)管理的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。但是在實(shí)際的BIM 技術(shù)應(yīng)用過程中，企業(yè)的決策部門、管理部門、作業(yè)部門內(nèi)部的人員對(duì)于BIM 技術(shù)還存在嚴(yán)重認(rèn)知不足的問題，導(dǎo)致建筑工程施工技術(shù)不能得到有效的升級(jí)[4]。

4.3 BIM 技術(shù)人員短缺

在建筑工程施工建設(shè)過程中，配備的BIM 技術(shù)人員較少，尤其是對(duì)BIM 技術(shù)深刻理解并且熟練掌握的人員，更是少之又少。由于BIM 技術(shù)人員的缺少，在一定程度上也不能滿足建筑單位BIM 技術(shù)建設(shè)的基本發(fā)展需求。

5 BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用分析

龍巖公路港物流園項(xiàng)目工程的地點(diǎn)是龍巖市紅坊鎮(zhèn)紫安村，總建筑面積99255.83m2，總計(jì)容面積達(dá)到146168.22m2，總占地建筑面積達(dá)64866.48m2。項(xiàng)目由1#、2#、3#、4#、5#快遞倉庫、應(yīng)急物流倉庫、農(nóng)村電商物流倉庫及1#、2#綜合樓、1#綜合樓地下室組成。本工程施工重難點(diǎn)：（1）該項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)縱向鋼析架長(zhǎng)達(dá)39m、重達(dá)2.5t、且位于標(biāo)高9m 處的組合鋼析架，如何確保吊裝安全可靠、控制成本、且保質(zhì)保量完成鋼結(jié)構(gòu)安裝是本工程難點(diǎn)之一。（2）本工程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件超長(zhǎng)超重，如何綜合考慮工廠拼裝、運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)吊裝和現(xiàn)場(chǎng)拼裝等方面的因素，使其協(xié)調(diào)和統(tǒng)一，是鋼結(jié)構(gòu)施工的重難點(diǎn)。（3）在短時(shí)間內(nèi)要完成本工程所有的工程量有著一定的難度，因此如何協(xié)調(diào)、組織施工便成為能否按時(shí)完成工程的關(guān)鍵。（4）本工程幢號(hào)多，施工難度大，組織和協(xié)調(diào)較為困難，在施工前，做好施工模擬意義重大。

5.1 BIM 技術(shù)在施工階段中的應(yīng)用

本工程施工周期比較長(zhǎng)，而且工程本身龐大，項(xiàng)目也比較復(fù)雜，在施工建設(shè)過程中也會(huì)出現(xiàn)許多不確定的因素，影響建筑工程的施工管理效率。在建筑工程施工階段，應(yīng)用BIM 技術(shù)，能夠更好實(shí)現(xiàn)對(duì)施工人員的實(shí)時(shí)監(jiān)督和管理。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)存在的問題，通過BIM技術(shù)可以及時(shí)得到解決處理。管理人員可以通過BIM 技術(shù)對(duì)整體的施工進(jìn)行管理，實(shí)時(shí)記錄施工現(xiàn)場(chǎng)的施工情況，確保每一個(gè)流程環(huán)節(jié)的質(zhì)量都能達(dá)到國(guó)家規(guī)定的質(zhì)量要求。

5.2 BIM 技術(shù)在進(jìn)度控制管理中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的建筑工程的項(xiàng)目進(jìn)度管理過程中加入BIM 技術(shù)，形成進(jìn)度控制分析系統(tǒng)、進(jìn)度虛擬系統(tǒng)、進(jìn)度計(jì)劃生產(chǎn)系統(tǒng)，有效地提高整體建筑工程的項(xiàng)目進(jìn)度管理效率。（1）在制定建筑工程的進(jìn)度計(jì)劃過程中，將時(shí)間參數(shù)插入三維數(shù)據(jù)立體模型中，有效控制進(jìn)度自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)。（2）四維數(shù)據(jù)模型代替三維數(shù)據(jù)模型，是有效進(jìn)行進(jìn)度聯(lián)動(dòng)修改以及動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)性因素[5]。（3）BIM 技術(shù)的建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度管理，需要很多種專業(yè)和信息資源共享才能實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步保證建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度管理的有效提高，對(duì)此，要想順利地在建筑工程管理過程中應(yīng)用BIM 技術(shù)，就必須要實(shí)現(xiàn)多種軟件、多個(gè)專業(yè)之間的信息轉(zhuǎn)換。不同工作部門都能參與到BIM 技術(shù)的建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度管理平臺(tái)中，要想整體提高建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度管理，針對(duì)其中存在的問題，進(jìn)行科學(xué)、合理的指導(dǎo)，有效控制建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度管理過程中的成本計(jì)劃，從而優(yōu)化整體建筑工程項(xiàng)目進(jìn)度管理的安全性。（4）BIM 技術(shù)利用三維圖像的基本原理，和傳統(tǒng)的進(jìn)度控制計(jì)劃相比較，減少工作量，保證整個(gè)建筑工程的施工建設(shè)更加順利。與此同時(shí)，對(duì)整個(gè)施工建設(shè)過程中存在的問題進(jìn)行有效的識(shí)別，及時(shí)調(diào)整相應(yīng)的施工方案。一旦在建設(shè)期間，存在施工建設(shè)和設(shè)計(jì)圖紙不符合的問題，及時(shí)地識(shí)別、調(diào)整，并做出相應(yīng)的改變，不會(huì)對(duì)整個(gè)建筑工程的施工進(jìn)度造成巨大的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程進(jìn)度的可控性。

5.3 BIM 技術(shù)在施工安全管理之中的運(yùn)用

建筑工程是一項(xiàng)比較復(fù)雜、綜合的工程，在進(jìn)行建設(shè)的過程中，也需要耗費(fèi)大量的財(cái)力資源、物力資源、人力資源，一旦某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，很容易導(dǎo)致整個(gè)建筑工程存在不小的質(zhì)量問題。為了提高建筑工程的施工質(zhì)量，就必須要加強(qiáng)建筑工程的安全管理。BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用，可提升整個(gè)建筑工程的安全性、耐久性。BIM 技術(shù)可以模擬作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境，減少作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在的安全隱患，對(duì)其中存在的細(xì)小之處進(jìn)行模擬再現(xiàn)，提前檢驗(yàn)施工方案，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在的任何一個(gè)危險(xiǎn)情況進(jìn)行如實(shí)的了解，提前做好應(yīng)急預(yù)案，減少施工現(xiàn)場(chǎng)存在的安全事故。另外，BIM 技術(shù)對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的施工人員進(jìn)行定位，監(jiān)督其施工情況，為管理團(tuán)隊(duì)提供可視化管理方案。

5.4 BIM 技術(shù)在竣工階段的應(yīng)用

建筑工程竣工階段的工作量非常大，對(duì)建筑工程竣工階段的管理也是非常重要的一環(huán)，不僅要對(duì)建筑工程總體工程質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，而且還要審閱大量的建筑工程材料。傳統(tǒng)建筑工程管理大量的施工資料，需要耗費(fèi)更多的人力進(jìn)行手動(dòng)翻閱，不僅耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，而且耽誤建筑工程竣工核驗(yàn)。利用BIM 技術(shù)，能將建筑工程在竣工階段的工程材料收錄到資料庫里，通過操作BIM 技術(shù)便可隨時(shí)查詢工程資料，有效節(jié)省了時(shí)間和精力。BIM 技術(shù)結(jié)合建筑工程模型，動(dòng)態(tài)反映建筑工程和模型之間的聯(lián)系，將重要資料信息進(jìn)行收錄，方便檢查建筑工程上是否存在缺陷問題，保證建筑工程的有效性，進(jìn)而保障建筑工程順利竣工。

6 結(jié)束語

綜上所述，在建筑工程的施工建設(shè)期間，施工技術(shù)的管理是整個(gè)建筑工程中最重要的內(nèi)容，如果施工技術(shù)出現(xiàn)小小的差錯(cuò)，都會(huì)對(duì)整個(gè)建筑工程產(chǎn)生一定的質(zhì)量隱患問題。在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下，將BIM 技術(shù)有效地應(yīng)用于建筑工程施工中，提高施工技術(shù)人員的自身專業(yè)能力，增強(qiáng)文明施工、安全施工的意識(shí)。另外一方面，充分發(fā)揮BIM 技術(shù)在建筑工程施工中的最大功能、價(jià)值，有效地提高建筑工程施工標(biāo)準(zhǔn)化水平。