BIM建筑軟件在施工中多維化應用研究

楊喜貴（甘肅第七建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730000）

信息技術應用給許多行業(yè)帶來了巨大變革，建筑行業(yè)也不例外。盡管數(shù)字化模型作為生產(chǎn)工具被廣泛地應用在各個領域，三維軟件等新技術應用為各行各業(yè)帶來新方向，發(fā)揮了巨大的作用。但是，當前建筑行業(yè)信息技術應用程度并不高。當前建筑行業(yè)發(fā)展主要是向低能耗和環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展方向推動，必然要借助于信息技術，同時隨著國內(nèi)外行業(yè)競爭加劇，國內(nèi)建筑企業(yè)為了保證自身競爭力，逐步開始引進和推廣使用信息技術手段。隨著國家對建筑行業(yè)提出了新要求，建筑企業(yè)的設計施工能力逐漸提高，建筑個性化需求推動了其多樣化和精細化發(fā)展，同時使得施工人員、設備等要求也逐步提高。BIM軟件在建筑施工中的地位越來越高，其應用空間日益廣闊。

1 BIM技術概念

建筑信息模型技術（BIM）是當前建筑行業(yè)使用最廣泛的技術，它在建筑投資、設計、施工以及竣工驗收等環(huán)節(jié)能起到重要的作用，同時在項目運行管理中同樣發(fā)揮了巨大作用，是一種全階段的信息技術。該技術基本工作原理是將項目有關的所有信息全部整理到數(shù)據(jù)庫中，然后創(chuàng)建實體模型，并且允許設計人員利用數(shù)據(jù)庫中的信息對項目進行虛擬化模擬，搭建直觀的三維模型。建筑設計師、施工管理人員以及投資者都能通過可視化的三維模型對項目進行分析和討論，從而制定出最佳的項目設計方案、施工方案以及項目管理方案，從根源上杜絕了項目建設風險以及施工安全風險，保證項目質(zhì)量。

當前BIM技術在建筑施工中的應用大多限于以下幾個方面：①可視化三維模型創(chuàng)建，設計人員通過設計圖紙中的信息，將二維信息在BIM軟件中轉化為可視化三維實體，使設計人員和管理人員能夠更加直觀底發(fā)現(xiàn)設計問題，優(yōu)化項目設計中的不合理問題；②整理項目數(shù)據(jù)信息。通過BIM軟件，有關人員可以對數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)化好分類處理，為后期項目信息查詢提供便利，并且方便跟蹤項目進度，指導施工；③利用可視化三維實體模型，做好施工前期準備工作，避免施工過程中出現(xiàn)大面積返工問題。

2 BIM技術在建筑施工過程中的應用優(yōu)勢

2.1 三維交底

在建筑行業(yè)中應用BIM軟件具有極大優(yōu)勢，傳統(tǒng)設計圖紙全部是手繪圖紙或者借助CAD軟件，在施工交底中基本上是以紙質(zhì)圖紙進行交流，通常情況下，施工人員若是不夠了解施工圖紙，在后續(xù)施工必然會遇到各種問題，即施工交底不到位或者沒有針對性，就會導致施工質(zhì)量問題。而BIM技術直接以可視化三維文件交底，通過直觀生動展示三維實體模型，方便施工人員掌握施工順序和施工要點，從而達到提升工程質(zhì)量的目的。

2.2 實現(xiàn)碰撞檢查

對于復雜項目，二維圖紙難以表達出具有層次感的建筑，并且由于圖紙量大，很難發(fā)現(xiàn)設計問題，特別是建筑的消防管路設計，稍有不慎，在設計中就會出現(xiàn)問題，并且還很難發(fā)現(xiàn)，直到施工階段。BIM軟件應用，使得上述問題得到根本性解決。因為建模中，若是存在碰撞問題，則非常直觀地展現(xiàn)在設計人員面前，設計人員可以根據(jù)模擬實體模型，做出更好的優(yōu)化方案，即通過應用BIM技術，可以及時發(fā)現(xiàn)設計中遇到的問題，并且對其進行優(yōu)化和改正，使得施工階段不再出現(xiàn)，不僅避免耽誤工期，還節(jié)約了施工材料，最重要的是通過三維碰撞檢查，能夠查出設計圖紙中存在的重大安全隱患問題，提高工程質(zhì)量。

2.3 施工現(xiàn)場布置的優(yōu)化

建筑施工項目周邊環(huán)境大多復雜，僅通過現(xiàn)場查看很難布置平面，借助BIM軟件，能夠輕松解決這個難題。在BIM軟件中將項目所在區(qū)域的環(huán)境和現(xiàn)場信息全部錄入到數(shù)據(jù)庫中，然后根據(jù)設計好的三維建筑模型，進行平面布置，同時根據(jù)項目進度要求，直觀的模擬每個階段的施工現(xiàn)場情況，通過軟件來靈活布置和處理現(xiàn)場施工設備，以達到高效施工目的。

2.4 資源與成本管理

建筑項目管理是控制成本和資源的重要環(huán)節(jié)，通過運用BIM技術，能夠?qū)㈨椖砍杀竞褪┕げ牧?、進度等信息與三維模型融合，建立5D建筑信息模型。然后通過模型的設計優(yōu)化、數(shù)據(jù)計算等處理，可以得到最佳的施工材料和施工方案，通過BIM軟件可以得到更加精確的材料、設備數(shù)量等資源需求。同時在施工中，根據(jù)前期BIM軟件統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，嚴格按照軟件出圖數(shù)據(jù)制定支出，做到精細化成本控制。另外，BIM還能作為竣工驗收的依據(jù)，通過項目的支出記錄，便于分析項目超支的原因，總結經(jīng)驗，以便能夠更好地制定成本控制方案。

3 BIM系統(tǒng)在建筑施工中的層次應用

3.1 計劃工程方面的應用

建筑項目計劃工程部門主要負責技術管理、項目計劃方案以及現(xiàn)場基本管理等工作。具體來說，工程部門工作內(nèi)容包含了以下內(nèi)容：①編制設計施工組織，同時做好項目進度計劃；②前期準備階段的項目所涉及的人、材料、機械等需求計劃制定，設計環(huán)節(jié)的圖紙審核、技術交底，施工環(huán)節(jié)的現(xiàn)場測量放線、材料質(zhì)量控制，現(xiàn)場材料試驗以及混凝土配合比設計等，管理方面工程資料編制、登記、文件整理以及歸檔等。對于工程部門工作內(nèi)容，通過運用BIM軟件能夠完全應對，施工進場之前采用RE?VIT對項目進行建模，評估工作需求量，圖紙審核階段以及材料統(tǒng)計等都能通過BIM軟件得到，然后根據(jù)設計圖紙，將項目分為不同專業(yè)，輸出分類施工方案，制定施工方案和施工進度，最后輸出項目所有文件信息，歸檔備用。

3.2 預算財務管理方面的應用

項目預算管理有關內(nèi)容由財務部門負責，通常包含了項目成本核算，項目資金調(diào)撥，工程階段性結算以及成本核算等內(nèi)容。其中，資金管理以及施工成本管控是重點環(huán)節(jié)，應用BIM軟件，可以在施工之前獲得項目模型以及軟件統(tǒng)計的工程量清單，可以作為施工前期資金分配和成本控制分析的依據(jù)。并且可以通過移動端來進行文件傳輸，方便現(xiàn)場實際施工進度控制，了解資金使用情況等，控制資金支出。

3.3 材料機械方面的應用

材料機械部門需要對施工所涉及的所有材料以及施工機械負責，管理材料采購、儲存、保管、發(fā)放等，對接大型機械設備的租賃、施工操作人員培訓等，另外還要管理機械設備工作所需的各種燃料和保養(yǎng)物品儲存等。在未應用BIM軟件之前，項目施工現(xiàn)場所面臨的施工人員換崗、現(xiàn)場材料管理以及針對不同施工階段對材料和人員進行控制等問題非常棘手，效率一直提不高。隨著BIM軟件的應用，通過項目實體模型，可以編制管理方案，對不同階段所需的材料以及施工人員能夠系統(tǒng)化管理，各個階段所需的機械設備均可以通過軟件模擬給出最佳布置方案和進廠時間，最大可能地降低成本，避免材料的人員浪費。同時將施工信息錄入到軟件數(shù)據(jù)庫中，還可以對比分析現(xiàn)場材料機械管理存在的問題，并及時妥善解決，保證工程不受影響。

3.4 設計規(guī)劃方面的應用

建筑項目除了項目場地外，還需要規(guī)劃設計現(xiàn)場辦公和生活輔助設施區(qū)域，并且要滿足國家標準的有關要求，建筑企業(yè)通常為了施工方面，很難做到符合標準，不僅影響工程質(zhì)量，也帶來安全隱患。通過應用BIM軟件，可以節(jié)約土地資源，更加直觀高效，合理規(guī)劃利用土地，同時還可以規(guī)劃制定施工方案，避免對環(huán)境造成負面影響，利用BIM軟件創(chuàng)建的項目場地動態(tài)模型，可以進一步優(yōu)化施工場地，充分利用土地資源，對于解決施工場地的空間不足以及材料設備堆放難的問題，借助可視化特點，還能直觀看到規(guī)劃效果，有利于優(yōu)化布置方案。

3.5 節(jié)能環(huán)保方面應用

BIM軟件創(chuàng)建的項目模型具有可視化特點，所以，可以利用該特點對施工現(xiàn)場臨時照明進行檢查和優(yōu)化，避免夜間施工出現(xiàn)照明死角，給施工帶來安全事故。不僅如此，通過BIM優(yōu)化還可以得到最佳照明設備布置方案，減少不必要的照明設備用，使建筑更加環(huán)保和節(jié)能。以某項目地下停車場為例，原本五層地下車庫設計燈具采用均布形式，但是經(jīng)過BIM軟件模型發(fā)現(xiàn)，每間隔一排減少一個燈具的交叉布置不僅能夠滿足照明要求，還更加美觀。優(yōu)化后的地下車庫每層可以減少5盞燈具，一年下來能夠節(jié)省電能15萬kWh。

4 結語

綜上所述，在建筑項目整個過程中，傳統(tǒng)技術已經(jīng)不能滿足項目建設要求，也不符合時代發(fā)展要求了。BIM技術多維化應用使其能夠在建筑項目開始到結算的整個過程發(fā)揮巨大作用，不僅可以規(guī)避建筑設計、施工質(zhì)量、投資等問題，還能提前發(fā)現(xiàn)項目重大安全隱患，對建筑行業(yè)發(fā)展有著不可忽視的作用。所以，科學應用BIM技術，通過拓展BIM多維化應用功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑項目的全面化管理，提高建筑行業(yè)整體水平和工程質(zhì)量，從而為我國建筑行業(yè)發(fā)展奠定技術基礎。