BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目施工管理中的應(yīng)用探討

施衛(wèi) 崔寶艷

天津市河北區(qū)住房和建設(shè)委員會(huì) 天津 300000

建筑項(xiàng)目進(jìn)度管理是否高效對(duì)于工程項(xiàng)目能否如期完工有著直接影響，傳統(tǒng)進(jìn)度管理依靠文字、圖表等形式予以展示，耗時(shí)較長(zhǎng)、效率低下、時(shí)效性不足，對(duì)于項(xiàng)目進(jìn)度控制十分不利。BIM技術(shù)適時(shí)出現(xiàn)，很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)進(jìn)度控制存在的缺陷，其能夠?qū)⒍S施工圖紙轉(zhuǎn)換為3D可視化模型，動(dòng)態(tài)模擬施工流程，讓施工進(jìn)度始終處于可控狀態(tài)。同時(shí)，BIM技術(shù)能夠降低施工成本、提升生產(chǎn)效率，是現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)展主流方向。

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)就是建筑信息模型技術(shù)，其將建筑工程項(xiàng)目所有的數(shù)據(jù)和信息輸入計(jì)算機(jī)，由此建立起具體建筑模型，然后再運(yùn)用數(shù)字信息仿真技術(shù)來模擬建筑物所蘊(yùn)含的確鑿信息。當(dāng)前我國建筑行業(yè)使用的BIM技術(shù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是串珠成鏈，就是將散落在不同建筑環(huán)節(jié)中的單一構(gòu)件信息集中起來，主要集成建筑物數(shù)據(jù)信息（包括幾何數(shù)據(jù)與非幾何數(shù)據(jù)），組成一個(gè)大型數(shù)據(jù)庫。二是整合處理，所有的數(shù)據(jù)信息在通過計(jì)算機(jī)整合后，最終構(gòu)建成一個(gè)數(shù)據(jù)化的項(xiàng)目信息建筑圖元，包含施工方案的模擬、3D實(shí)時(shí)進(jìn)度監(jiān)控、可視化交底等。三是互聯(lián)互通，這些由計(jì)算機(jī)構(gòu)建出來的信息模型之間互有關(guān)聯(lián)且位于動(dòng)態(tài)變化之中，其核心是通過平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行建筑信息管理，實(shí)現(xiàn)建筑信息之間的組織與調(diào)控[1]。

1.1 BIM技術(shù)實(shí)質(zhì)

BIM技術(shù)與CAD技術(shù)最為本質(zhì)的區(qū)別就在于數(shù)據(jù)集成及數(shù)字模擬。BIM技術(shù)作為數(shù)據(jù)集成模型的一種，能夠?qū)⒉煌袷?、特征、來源以及施工過程中的建筑信息整合，形成可視化數(shù)字模擬，其在實(shí)際運(yùn)用時(shí)涉及諸多軟件，各個(gè)軟件之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享，具備集成性、共享性、可視化模擬性和交互操作性。

1.2 BIM技術(shù)功能

BIM技術(shù)核心功能在于能夠?qū)崿F(xiàn)可視化模擬，建筑數(shù)據(jù)通過BIM技術(shù)可以轉(zhuǎn)換為可視化立體視頻信息，便于人們直觀感知。傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)圖紙雖然也能夠體現(xiàn)設(shè)計(jì)師意圖，但是有著較大局限性，對(duì)于施工人員的空間想象力有著較高要求，需要其具備豐富施工經(jīng)驗(yàn)才能夠明了。在現(xiàn)代建筑造型設(shè)計(jì)藝術(shù)性強(qiáng)、新穎性高、獨(dú)特性明顯的趨勢(shì)下，平面圖紙已經(jīng)無法全面體現(xiàn)設(shè)計(jì)者意圖。而BIM技術(shù)模型利用3D圖形及視頻影像可以將平面數(shù)據(jù)全面展示，并且可以利用3D數(shù)字模擬技術(shù)將建造施工全過程立體化呈現(xiàn)，消除施工方因想象力不足而引發(fā)與設(shè)計(jì)要求不一致的問題，有效提升建筑施工效率及精度。

2 BIM技術(shù)在建筑項(xiàng)目施工管理中的應(yīng)用

2.1 檢驗(yàn)施工方案、調(diào)整施工設(shè)計(jì)

我國建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙必須通過國家指定部門進(jìn)行圖紙審查，然后才能夠進(jìn)入下一階段的工作，以確保建筑工程能夠充分發(fā)揮功能作用，減少生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)時(shí)建筑安全事故發(fā)生概率。設(shè)計(jì)方在進(jìn)行圖紙審核前要重點(diǎn)做好圖紙審查工作，雇傭有經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)專家來評(píng)定設(shè)計(jì)是否合理。傳統(tǒng)審查采取的是人工審查模式，人力資源浪費(fèi)較大、設(shè)計(jì)成本較為高昂，而且合規(guī)性審查需耗費(fèi)較長(zhǎng)周期，對(duì)于施工進(jìn)度的把控十分不利。使用BIM技術(shù)后，建筑設(shè)計(jì)合規(guī)性審查趨于自動(dòng)化，加快了審查速度，減少了出錯(cuò)概率。建筑施工準(zhǔn)備包括施工設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、施工設(shè)備準(zhǔn)備、材料供應(yīng)商準(zhǔn)備、人力資源分配、施工進(jìn)度規(guī)劃等。在施工準(zhǔn)備過程中，技術(shù)人員依據(jù)自身施工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)施工條件，充分運(yùn)用BIM技術(shù)可視化優(yōu)勢(shì)，發(fā)現(xiàn)存在的問題并作出相應(yīng)調(diào)整，優(yōu)化施工途徑。另外，BIM技術(shù)有助于施工模型建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，施工方提供利用BIM信息模型對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，分析其施工操作合理性，針對(duì)設(shè)計(jì)圖紙存在的缺陷進(jìn)行改良[2]。

2.2 動(dòng)態(tài)模擬展示、提升工作效率

建筑工程項(xiàng)目對(duì)于天氣、地質(zhì)、空間等因素較為敏感，在施工過程中需要不斷做出調(diào)整。一是利用BIM模型對(duì)建筑施工實(shí)行動(dòng)態(tài)模擬。將建筑三維模型和建筑施工數(shù)據(jù)信息相結(jié)合，對(duì)施工過程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行模擬，使施工方能夠更加高效分析復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)工藝流程，查找施工過程中的薄弱環(huán)節(jié)并進(jìn)行優(yōu)化。BIM技術(shù)要點(diǎn)包括施工關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)演示、施工仿真分析等。施工過程模擬需要以施工方案為基礎(chǔ)，全面反映施工過程中節(jié)點(diǎn)變化。二是利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工場(chǎng)地布局。三是信息共享?，F(xiàn)代建筑工程使用較多的大型預(yù)制零部件，在實(shí)際操作過程中需要做到溝通及時(shí) ，以免出現(xiàn)影響工期的現(xiàn)象。

2.3 協(xié)調(diào)解決難題，優(yōu)化過程控制

施工管理在建筑施工過程中有著非常重要的作用，在施工時(shí)需要制定詳細(xì)、科學(xué)的管理方案，嚴(yán)格按照方案執(zhí)行。應(yīng)用BIM技術(shù)后，整個(gè)施工管理過程變得可控。一是施工管理協(xié)調(diào)化。利用BIM管理技術(shù)，能夠?qū)鹘y(tǒng)人工管理現(xiàn)場(chǎng)施工要點(diǎn)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)模擬管理，使得每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都順利達(dá)到質(zhì)量管理目標(biāo)，防止施工質(zhì)量問題的產(chǎn)生。二是施工進(jìn)度。傳統(tǒng)施工進(jìn)度管理主要依靠制定計(jì)劃和強(qiáng)化執(zhí)行來達(dá)成，但是在實(shí)際施工過程中，往往會(huì)遇到許多不可控因素，這些因素會(huì)導(dǎo)致原有施工進(jìn)度受到不同程度的影響，嚴(yán)重時(shí)甚至使得建筑工程無法按期交工。三是節(jié)能方面。當(dāng)前，節(jié)能已是大勢(shì)所趨，應(yīng)用BIM技術(shù)后，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能管理目標(biāo)。以照明為例，技術(shù)人員可以通過BIM模型對(duì)整個(gè)工程建筑中的照明情況進(jìn)行全面檢查，如果發(fā)現(xiàn)模型中存在照明不佳問題，能夠直接開展相應(yīng)調(diào)整，提升現(xiàn)場(chǎng)照明效果，避免工程驗(yàn)收后因照明不佳出現(xiàn)返工，利用BIM技術(shù)能夠合理配置照明設(shè)施，防止照明燈具過度安裝造成無謂電力消耗。建筑現(xiàn)場(chǎng)模板施工一直是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，利用BIM技術(shù)后，模板施工可以順暢進(jìn)行。其通過收集所有工程信息，建成完整三維建筑結(jié)構(gòu)模型，依靠完備的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)模板作用實(shí)施全方位模擬，確保技術(shù)交底到位。在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，管線布局一直是一個(gè)難點(diǎn)問題，各類燃?xì)夤?、給排水管、強(qiáng)弱電纜線等等，稍不注意就會(huì)導(dǎo)致布線出現(xiàn)管線碰撞問題，比如軟碰撞、硬碰撞以及間隙碰撞等等，使用BIM技術(shù)后，通過可視化的模擬能夠客觀展示管線鋪設(shè)狀況，提前預(yù)判可能出現(xiàn)的管線碰撞，從而選取最佳設(shè)計(jì)方案。另外，在危險(xiǎn)源的排查上，BIM技術(shù)有著明顯優(yōu)勢(shì)，利用BIM模擬技術(shù)準(zhǔn)確定位預(yù)埋件及構(gòu)建位置，將其具體數(shù)據(jù)信息輸入后，BIM系統(tǒng)能夠快速生成相關(guān)結(jié)果[3]。

2.4 BIM技術(shù)在建筑安全施工管理上的應(yīng)用

一是對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行有效識(shí)別，提前制定安全防范措施。應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)⑹┕みM(jìn)度計(jì)劃于建筑構(gòu)件數(shù)據(jù)信息有機(jī)結(jié)合，建立起4D模型來動(dòng)態(tài)模擬施工進(jìn)程，全面高效識(shí)別可能存在的危險(xiǎn)源，使管理人員可以提前做好應(yīng)急預(yù)案，有效降低安全隱患。二是提升作業(yè)空間管理水平。建筑施工場(chǎng)地一般會(huì)有大量機(jī)械設(shè)備、施工材料等，加上施工人員眾多、施工內(nèi)容復(fù)雜、工序繁多，這些都為作業(yè)空間管理帶來挑戰(zhàn)，由于現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境始終處于動(dòng)態(tài)變化當(dāng)中，許多因素難以預(yù)估，使得管理人員無法做出精準(zhǔn)判斷，如果沒有制定合理空間規(guī)劃，就會(huì)造成作業(yè)空間沖突。利用BIM技術(shù)可以建立起三維施工場(chǎng)地模型，動(dòng)態(tài)模擬所有施工環(huán)境，預(yù)先判定施工平面設(shè)置方案存在的缺陷，然后經(jīng)過調(diào)整來進(jìn)行改善，大幅提升作業(yè)空間管理水平。三是強(qiáng)化安全檢查。利用BIM技術(shù)構(gòu)建信息平臺(tái)，方便相關(guān)人員進(jìn)行溝通交流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并進(jìn)行處理。

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，在建設(shè)過程時(shí)需要強(qiáng)調(diào)施工質(zhì)量與建設(shè)效率，BIM技術(shù)運(yùn)用多維度數(shù)據(jù)功能，有效實(shí)現(xiàn)建筑工程中各個(gè)環(huán)節(jié)之間的無縫對(duì)接，受到當(dāng)前建筑行業(yè)青睞，因此，需要不斷強(qiáng)化BIM技術(shù)應(yīng)用，為我國建筑行業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。