BIM技術(shù)在房屋建筑中的應(yīng)用分析

張鵬

摘要：BIM信息技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地提高了建筑工程施工全過(guò)程管理的效率。作為運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行工程信息管理的一種手段，它不僅可以大大減少采用傳統(tǒng)工程管理模式可能帶來(lái)的一系列安全問(wèn)題，而且可以大大提高施工管理的效率，在一定程度上大大降低了中國(guó)的建筑成本，促進(jìn)了中國(guó)建筑業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的正常發(fā)展。雖然信息技術(shù)作為技術(shù)創(chuàng)新的工程管理手段，在建設(shè)工程管理實(shí)踐中仍發(fā)揮著不可替代的重要作用。

關(guān)鍵詞：BIM;房屋建筑;施工;設(shè)計(jì);施工技術(shù)

1 BIM技術(shù)概述

BIM平臺(tái)是基于建筑設(shè)計(jì)信息的三維建模的縮寫(xiě)。BIM信息技術(shù)應(yīng)用作為我國(guó)建筑業(yè)一種新型的現(xiàn)代建筑信息處理技術(shù)，以建筑信息技術(shù)為主要載體，實(shí)現(xiàn)各種建筑信息的高效、綜合處理。BIM信息技術(shù)將廣泛應(yīng)用于各種建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，它可以在一定程度上徹底改變建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)維度，從傳統(tǒng)的二維結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型，轉(zhuǎn)變?yōu)槿S建筑模型的信息顯示。利用建筑信息三維模型技術(shù)構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息模型，可以更好地指導(dǎo)和組織建設(shè)項(xiàng)目的全過(guò)程，大大降低結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工和項(xiàng)目管理的人工成本，縮短工期。

2BIM技術(shù)特性分析

1）BIM 技術(shù)主要應(yīng)用于整個(gè)項(xiàng)目施工管理過(guò)程的過(guò)度可視化和強(qiáng)化。其過(guò)程可視化的主要功能是將建筑平面設(shè)計(jì)效果圖中的二維建筑主體結(jié)構(gòu)信息很好地轉(zhuǎn)換成三維建筑模型，展示整個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際施工效果，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目的過(guò)程可視化，使參與建設(shè)管理項(xiàng)目的每個(gè)技術(shù)參與者能夠直觀、準(zhǔn)確地了解某一施工階段或部分的技術(shù)難點(diǎn)和工作重點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)過(guò)程可視化，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)模擬和過(guò)程交底，幫助項(xiàng)目經(jīng)理及其項(xiàng)目經(jīng)理在現(xiàn)場(chǎng)施工管理過(guò)程中順利進(jìn)行施工質(zhì)量、進(jìn)度等各項(xiàng)檢查和過(guò)程管理，避免材料短缺和返工，提高管理效率。

2）項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程中各種服務(wù)的分工與協(xié)調(diào)。雖然項(xiàng)目參與者和施工專業(yè)之間的服務(wù)分工會(huì)及時(shí)進(jìn)行，但這種分工的管理標(biāo)準(zhǔn)非常模糊，容易導(dǎo)致溝通延遲、工作不協(xié)調(diào)等各種問(wèn)題，以及工程建設(shè)全過(guò)程中的各種矛盾和安全問(wèn)題。同時(shí)，利用數(shù)據(jù)BIM集成技術(shù)，可以先建立各環(huán)節(jié)的施工專業(yè)數(shù)據(jù)模型，集成不同技術(shù)層次后，集成不同施工段、不同專業(yè)的數(shù)據(jù)模型，有效協(xié)調(diào)項(xiàng)目施工全過(guò)程，這不僅可以大大降低各方溝通的難度，而且可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)布局和構(gòu)件沖突中的問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題，減少工程延誤和效率下降，確保工程的施工質(zhì)量。

3）實(shí)時(shí)仿真技術(shù)采用BIM仿真技術(shù)，可實(shí)時(shí)模擬運(yùn)營(yíng)施工管理過(guò)程的真實(shí)情況，如機(jī)械設(shè)備施工安裝、鋼筋施工、綁扎等復(fù)雜運(yùn)營(yíng)施工管理過(guò)程。通過(guò)這種模擬，施工人員不僅可以更好地理解，而且可以通過(guò)對(duì)模擬操作施工過(guò)程的準(zhǔn)確把握，輕松制定和設(shè)計(jì)高效、優(yōu)質(zhì)的操作和施工方案。從目前的情況來(lái)看，基于BIM技術(shù)的4D和5D仿真已成為現(xiàn)實(shí)，其公式更為合理現(xiàn)場(chǎng)計(jì)劃和控制施工進(jìn)度具有重要意義。

3 BIM技術(shù)在房屋建筑中的應(yīng)用

3.1BIM技術(shù)在住宅建設(shè)項(xiàng)目決策階段的應(yīng)用

在住宅建設(shè)管理過(guò)程中，建設(shè)管理過(guò)程往往涉及到許多小環(huán)節(jié)和每一步。許多環(huán)境因素往往直接影響到房屋建筑工程后期施工管理的質(zhì)量和績(jī)效。因此，例如，房屋建設(shè)項(xiàng)目周邊的自然氣候環(huán)境和氣候因素將對(duì)房屋建設(shè)項(xiàng)目后期施工過(guò)程的質(zhì)量和性能產(chǎn)生一定的影響，建設(shè)項(xiàng)目的自然地理位置及周邊自然水文地質(zhì)環(huán)境因素將對(duì)房屋建設(shè)項(xiàng)目后期施工管理過(guò)程質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。這些環(huán)境因素將對(duì)城市住宅建設(shè)后期施工管理過(guò)程的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。然而，在一些基于傳統(tǒng)的大型現(xiàn)代城市住宅建設(shè)中，對(duì)這些主要環(huán)境因素的實(shí)際作用的研究往往存在很多困難。通過(guò)三維BIM虛擬技術(shù)在整個(gè)住宅建筑工程設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，可以很好地解決這些實(shí)際問(wèn)題。在整個(gè)住宅建設(shè)項(xiàng)目的住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用三維BIM虛擬技術(shù)，可以模擬整個(gè)住宅建設(shè)項(xiàng)目周圍外部環(huán)境的影響，這些影響因素可以綜合應(yīng)用到整個(gè)住宅建設(shè)項(xiàng)目中。通過(guò)數(shù)字仿真建?？梢阅M實(shí)際影響，使住宅建筑設(shè)計(jì)人員不僅可以直觀、快速地根據(jù)三維虛擬模型找到這些影響因素對(duì)整個(gè)住宅建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的實(shí)際影響。此外，在BIM仿真技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，它還可以準(zhǔn)確地模擬建筑工程周圍的所有自然環(huán)境，包括建筑的基本形狀和整體結(jié)構(gòu)。這樣，建筑設(shè)計(jì)管理者在房屋設(shè)計(jì)和管理過(guò)程中，可以準(zhǔn)確地了解這些環(huán)境因素對(duì)專業(yè)房屋建設(shè)項(xiàng)目的直接影響，從而為專業(yè)住宅建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目決策者的過(guò)程管理提供準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析支持。

3.2 BIM技術(shù)在住宅建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，涉及到許多建筑工程部門和環(huán)境因素。舉例來(lái)說(shuō)，將涉及到建筑部門、水電、消防等部門。只有通過(guò)參與住宅建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中這些部門能夠更好地確保施工質(zhì)量的過(guò)程中建設(shè)。以往，實(shí)際的住房建設(shè)都是在規(guī)劃過(guò)程中進(jìn)行的，各部門之間和各環(huán)節(jié)之間沒(méi)有有效的協(xié)調(diào)。通過(guò)BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用房屋建筑工程在設(shè)計(jì)過(guò)程中，所有這些鏈接是集成到一個(gè)建筑模型，以便所有鏈接可以協(xié)調(diào)和部門建設(shè)。此外，通過(guò)有效地利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題，各部門可以直觀地顯示出來(lái)，這是方便有關(guān)部門進(jìn)行深入討論和研究這些問(wèn)題。對(duì)于設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，解決這些問(wèn)題也更加方便。此外，BIM技術(shù)還可以存儲(chǔ)所有房屋建筑工程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和信息，這是設(shè)計(jì)人員方便實(shí)時(shí)訪問(wèn)和檢索數(shù)據(jù)和信息。

3.3在工程建設(shè)管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)的應(yīng)用在工程建設(shè)管理能消除項(xiàng)目的安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并有效地控制工程建設(shè)質(zhì)量、進(jìn)度和成本。使用4 d技術(shù)完成建設(shè)模型，管理者可以完全掌握的材料和人員，實(shí)現(xiàn)各種資源的優(yōu)化配置，確?，F(xiàn)場(chǎng)施工操作的順利發(fā)展。在每個(gè)階段的施工之前，模型是用來(lái)完成驗(yàn)證的設(shè)備，結(jié)構(gòu)、管道和其他相關(guān)施工圖紙，及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙中的錯(cuò)誤，提高通過(guò)調(diào)整施工進(jìn)度，減少建筑垃圾，確保最大程度的施工質(zhì)量。在施工安全管理方面，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以使用4 d模型顯示信息，如建筑物、設(shè)備、組件和施工進(jìn)度，以確保安全管理人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)因素，采取措施消除隱患，避免安全事故的發(fā)生。BIM技術(shù)和RFID技術(shù)的結(jié)合，可以在施工過(guò)程中提前完成危害識(shí)別系統(tǒng)的建立和風(fēng)險(xiǎn)因素的識(shí)別。BIM技術(shù)用于動(dòng)態(tài)的模擬不同工作面臨著和工作空間，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的各種沖突，優(yōu)化建筑空間，合理安排現(xiàn)場(chǎng)操作。根據(jù)施工進(jìn)度管理、3 d圖形可以動(dòng)態(tài)地顯示出來(lái)，然后編輯流程模板可以用來(lái)比較和分析之間的進(jìn)展計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度。使用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源管理可以完成的管理材料、人力和財(cái)政資源，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)或數(shù)量的自動(dòng)計(jì)算，找出影響施工進(jìn)度的因素和計(jì)劃調(diào)整提供依據(jù)。當(dāng)BIM技術(shù)用于設(shè)計(jì)變更在工程建設(shè)期間，組件的數(shù)量可以根據(jù)2 d回饋和總結(jié)施工圖紙，和造成的經(jīng)濟(jì)損失的變化可以顯示在報(bào)表的形式，項(xiàng)目成本控制提供了依據(jù)。在BIM平臺(tái)上，設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位等單位可以對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，確保項(xiàng)目管理活動(dòng)的有效實(shí)施。

4結(jié)論

總之，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新技術(shù)層出不窮，BIM技術(shù)是最重要的技術(shù)之一。BIM技術(shù)已廣泛應(yīng)用在中國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。然而，目前在中國(guó)有BIM技術(shù)人員相對(duì)較少。對(duì)于BIM的高專業(yè)門檻，相關(guān)單位應(yīng)開(kāi)展專業(yè)培訓(xùn)，提高專業(yè)技能，充分發(fā)揮BIM的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。由于中國(guó)BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用時(shí)間短，經(jīng)常有缺陷的相關(guān)軟件在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用。這將影響項(xiàng)目的進(jìn)展，降低其可靠性和誤導(dǎo)一些實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題。

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