BIM技術(shù)對(duì)建筑工程施工技術(shù)的影響

劉 樂(lè) 康 麗 徐鳳娟

（新疆工程學(xué)院土木工程學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830023）

0 引言

目前我國(guó)城市發(fā)展建設(shè)速度加快，并且建筑規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致施工過(guò)程更為復(fù)雜，對(duì)于施工技術(shù)的要求極高。為了能夠提高建筑工程質(zhì)量，應(yīng)全面普及BIM技術(shù)，通過(guò)BIM技術(shù)能夠?qū)κ┕ぜ夹g(shù)展開(kāi)全方位把控和優(yōu)化，充分改善施工過(guò)程中暴露的問(wèn)題。尤其是BIM技術(shù)的虛擬性特點(diǎn)，利用精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)3D建模，為建筑工程提供更多依據(jù)，從而提高施工水平。BIM技術(shù)能夠有效推動(dòng)建筑行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展創(chuàng)新，提高信息化技術(shù)的應(yīng)用效果。

1 BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用特點(diǎn)

1.1 可視化特點(diǎn)

BIM技術(shù)是現(xiàn)代建筑工程的重要保障，由于該技術(shù)功能全面，能夠?yàn)榻ㄖこ烫峁┲匾С?，尤其是BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)，能夠充分提高建筑質(zhì)量，并在加快施工進(jìn)度的條件下節(jié)省成本。傳統(tǒng)二維圖紙需要結(jié)合技術(shù)人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)想象力去構(gòu)建三維模型，所以與實(shí)際還是存在比較大的差距，而B(niǎo)IM技術(shù)利用收集到的數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建出真實(shí)的三維模型，可以從不同視角、位置模擬建筑外觀和細(xì)節(jié)。通過(guò)可視化模擬便于建筑工程開(kāi)展，包括施工過(guò)程中的溝通交流，在某些重要環(huán)節(jié)上快速做出決策，三維立體結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，看起來(lái)無(wú)疑更加直觀，并且能夠標(biāo)注出建筑的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，同時(shí)預(yù)測(cè)施工中的不足，通過(guò)提前調(diào)整保障建筑工程質(zhì)量。

1.2 協(xié)調(diào)性特點(diǎn)

建筑工程規(guī)模相對(duì)龐大，施工過(guò)程中需要多個(gè)部門(mén)共同協(xié)力完成，很多項(xiàng)目需要多個(gè)部門(mén)共同參與，因此容易在意見(jiàn)上存在分歧。BIM技術(shù)能夠充分解決該問(wèn)題，通過(guò)提前模擬直接預(yù)測(cè)施工過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，另外縮小建筑設(shè)計(jì)差異，同樣能夠減少各部門(mén)的分歧，當(dāng)建筑施工問(wèn)題逐漸減少后，各部門(mén)的矛盾也會(huì)大大降低。由此可見(jiàn)BIM技術(shù)為各部門(mén)提供了溝通平臺(tái)，其協(xié)調(diào)性特點(diǎn)能夠加深合作，通過(guò)各部門(mén)合力完成施工。以往各部門(mén)存在矛盾，是由于出現(xiàn)問(wèn)題后才開(kāi)展研究會(huì)議，并制定詳細(xì)的處理方案，如果能夠從根本上解決問(wèn)題，必然可以起到控制沖突的效果，同時(shí)提高建筑工程質(zhì)量，促使每個(gè)參與施工的部門(mén)都能盡力完成工作任務(wù)，加強(qiáng)彼此之間的信息溝通交流。

1.3 模擬性特點(diǎn)

建筑工程具有多變性、突發(fā)性的特點(diǎn)，施工過(guò)程中很容易出現(xiàn)意外事故，為了增強(qiáng)施工過(guò)程中的安全性，利用BIM技術(shù)模擬性特點(diǎn)，減少不確定因素，從而達(dá)到優(yōu)化施工操作的效果。BIM技術(shù)大多以建立模型為主，通過(guò)渲染直觀呈現(xiàn)在面前，施工人員能夠根據(jù)模型對(duì)方案進(jìn)行改進(jìn)，將可能存在質(zhì)量問(wèn)題的環(huán)節(jié)及時(shí)糾正，大大提高了建筑物本身性能和質(zhì)量。除此之外BIM技術(shù)還可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域，包括管線布設(shè)模擬、疏散逃生通道模擬，甚至是建筑物的日照與通風(fēng)效果，促使建筑工程更加科學(xué)合理。由此可見(jiàn)BIM技術(shù)的模擬性，可以大大增加建筑施工效率，減少各類(lèi)質(zhì)量問(wèn)題，選擇最為適當(dāng)?shù)氖┕し桨负图夹g(shù)。

2 BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 優(yōu)化施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在建筑工程中施工技術(shù)應(yīng)用非常關(guān)鍵，很多建筑單位在工程實(shí)際條件掌握不足的情況下，盲目選擇施工技術(shù)，最終導(dǎo)致建筑質(zhì)量無(wú)法達(dá)到要求。一般來(lái)說(shuō)施工技術(shù)的選擇要根據(jù)實(shí)際情況有針對(duì)性地選擇，應(yīng)用BIM技術(shù)則可以選擇更加準(zhǔn)確的施工技術(shù)，從而達(dá)到高質(zhì)量建設(shè)目標(biāo)。另外施工技術(shù)的應(yīng)用有著嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，可以借助BIM技術(shù)優(yōu)化施工工藝，完善施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高施工效率和質(zhì)量。以往很多建設(shè)單位將BIM技術(shù)局限在設(shè)計(jì)輔助中，沒(méi)有在施工全過(guò)程進(jìn)行應(yīng)用。因此要重視BIM技術(shù)在施工過(guò)程中的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)施工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，增強(qiáng)建筑工程的安全性及質(zhì)量可靠性。

2.2 采集數(shù)據(jù)調(diào)整結(jié)構(gòu)

在施工過(guò)程中往往需要大量數(shù)據(jù)信息支持，通過(guò)人工測(cè)量不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還難以保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，BIM技術(shù)通過(guò)建立模型，能夠更加輕松地獲取數(shù)據(jù)信息，并存儲(chǔ)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，便于工作人員隨時(shí)查看。另外數(shù)據(jù)信息采集后可以隨時(shí)糾正，確保建筑過(guò)程中的準(zhǔn)確性，并為后續(xù)調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)提供依據(jù)。BIM技術(shù)獲取信息數(shù)據(jù)后，通過(guò)查詢(xún)功能按照數(shù)據(jù)制定施工方案，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)展開(kāi)有效調(diào)整，真正實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)化管理，大大增強(qiáng)了施工過(guò)程的科學(xué)性。其次有了BIM技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)處理效率與準(zhǔn)確性大大提高，相比于傳統(tǒng)人工操作更加節(jié)省時(shí)間，簡(jiǎn)化了整個(gè)施工流程。

2.3 細(xì)化流程提高效率

BIM技術(shù)為建筑工程提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，并作為施工過(guò)程中的重要依據(jù)，充分實(shí)現(xiàn)了流程細(xì)化、資源優(yōu)化目標(biāo)，同時(shí)利用模型與實(shí)際施工展開(kāi)詳細(xì)對(duì)比，更為嚴(yán)格地保障工程質(zhì)量。相比以往運(yùn)用BIM技術(shù)后，施工現(xiàn)場(chǎng)人員工作量適當(dāng)降低，但作業(yè)效率卻沒(méi)有隨之下降，在優(yōu)化施工流程后，反而改變了施工低效率的情況。由于BIM技術(shù)的運(yùn)用需要依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有效減少了傳統(tǒng)紙張、打印機(jī)的應(yīng)用，不僅降低了成本，同時(shí)可以保證數(shù)據(jù)信息精準(zhǔn)、安全，從而起到細(xì)化施工流程的效果，為建筑工程效率和質(zhì)量提供充分保障。

3 BIM在建筑工程施工中發(fā)揮著重要作用

3.1 促進(jìn)施工現(xiàn)場(chǎng)布局合理化

施工現(xiàn)場(chǎng)往往存在著一些安全隱患，由于場(chǎng)地有限交叉施工無(wú)法避免，加上管理工作力度不足，導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)秩序混亂，因此想要更有效地開(kāi)展施工操作，必須要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行合理規(guī)劃。比如材料設(shè)備的保存位置、施工場(chǎng)地交通線路、各類(lèi)管線安置等等，運(yùn)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)三維模擬，打造出最真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，從而確保施工項(xiàng)目之間相互協(xié)調(diào)，這樣施工現(xiàn)場(chǎng)就會(huì)相對(duì)規(guī)范有序。BIM技術(shù)還能模擬臨時(shí)建筑位置、材料設(shè)備的專(zhuān)屬擺放區(qū)域，以及電線管路情況，通過(guò)合理劃分區(qū)域，保證人工作業(yè)能夠有序進(jìn)行，避免交叉施工影響進(jìn)度，或引起安全事故。

3.2 模擬施工環(huán)節(jié)優(yōu)選施工方案

除了對(duì)工程主體進(jìn)行模擬以外，BIM技術(shù)還可以應(yīng)用在施工細(xì)節(jié)模擬，尤其是大型建筑工程，不僅規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，往往存在較高的施工難度，所以需要選取最佳的施工方案設(shè)計(jì)，而B(niǎo)IM技術(shù)能夠?qū)Σ煌桨高M(jìn)行模擬，包括施工過(guò)程中的技術(shù)運(yùn)用。由于建筑工程具有一次性的特點(diǎn)，所以對(duì)質(zhì)量往往有較高要求，傳統(tǒng)施工只能將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比，從中選擇合適的設(shè)計(jì)，這個(gè)方法局限性比較大。在運(yùn)用BIM技術(shù)后，能夠直接模擬各個(gè)施工方案中的細(xì)節(jié)，判斷施工技術(shù)與流程是否合理，選擇科學(xué)性更高的施工方案，甚至可以對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行比較，通過(guò)優(yōu)選施工方案，大大提高建筑工程水平與質(zhì)量，可以更好地對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行把控。

3.3 優(yōu)化配置施工資源，降低消耗

資源消耗是建筑工程投資最大的環(huán)節(jié)，因此如何實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置非常關(guān)鍵，能夠?yàn)榻ㄖこ處?lái)更多經(jīng)濟(jì)效益。基于BIM技術(shù)建立的三維模型，可以更加全面地可視化反映出建筑工程實(shí)際情況，包含了施工技術(shù)的應(yīng)用，各個(gè)項(xiàng)目的有效管理，包括施工中資源使用情況，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置的目標(biāo)，避免不必要的消耗與浪費(fèi)。另外BIM技術(shù)具有自動(dòng)化算量功能，能夠仔細(xì)計(jì)算建筑工程量，并提供準(zhǔn)確的工程清單，作為采購(gòu)原材料的重要依據(jù)和參考。同時(shí)BIM技術(shù)能夠持續(xù)調(diào)整、完善施工計(jì)劃，檢驗(yàn)材料等資源的使用情況，并與工程量進(jìn)行有效對(duì)比，查看是否存在偏差，這種動(dòng)態(tài)控制的形式，有利于施工方案的隨時(shí)調(diào)整、優(yōu)化，全面提高資源優(yōu)化配置。

3.4 碰撞檢測(cè)提高管線布設(shè)精度

在建筑工程中地下管線設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，對(duì)精準(zhǔn)度要求較高，為了不影響工程后續(xù)使用，必須對(duì)地下管線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、碰撞測(cè)試。尤其是地下室、消防泵房以及風(fēng)機(jī)房，這些管線相對(duì)集中的地點(diǎn)，往往需要做好碰撞測(cè)試，指導(dǎo)管線布設(shè)達(dá)到最佳，符合建筑工程項(xiàng)目使用需求。目前來(lái)看BIM技術(shù)是做好碰撞測(cè)試的重要途徑，通過(guò)三維模擬反復(fù)調(diào)整，尤其是相對(duì)復(fù)雜的部位，設(shè)計(jì)出更加科學(xué)合理的方案。例如建筑給排水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及暖通系統(tǒng)，都需要借助BIM技術(shù)進(jìn)行仔細(xì)修改，通過(guò)分析各類(lèi)管線的碰撞點(diǎn)，找到管線布置設(shè)計(jì)不合理的問(wèn)題，并及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)單位，像消防與污水管沖突、給水管碰撞，必須及時(shí)解決否則將會(huì)為工程帶來(lái)更多麻煩，BIM技術(shù)大大提高了圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度，減少管線布設(shè)沖突的問(wèn)題，

3.5 專(zhuān)業(yè)出圖嚴(yán)格控制施工成本

BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于模擬，施工過(guò)程中的每個(gè)細(xì)節(jié)都可以借助BIM技術(shù)制作模型，除此之外，還可以對(duì)成本進(jìn)行控制，通過(guò)模擬優(yōu)化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方案，能夠減少施工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題，避免過(guò)多返工處理，能夠?yàn)榻ㄔO(shè)單位節(jié)省適當(dāng)?shù)某杀就度?。另外在成本造價(jià)計(jì)算過(guò)程中，以往主要靠個(gè)人能力來(lái)完成，而人工的方式必然會(huì)導(dǎo)致計(jì)算存在較大差距，因此很難控制好成本投入。BIM技術(shù)利用三維模型，將各個(gè)施工項(xiàng)目全面展現(xiàn)，計(jì)算出具體的工程量，并且非常細(xì)致包含了所有數(shù)據(jù)信息，如施工位置、尺寸、材料以及設(shè)備的使用，再根據(jù)工程量計(jì)算成本即可，大大提高了成本預(yù)算控制的準(zhǔn)確性。

3.6 實(shí)現(xiàn)可視化技術(shù)交底，提高施工質(zhì)量

技術(shù)交底是施工前必須要做好的環(huán)節(jié)，有利于建筑工程順利開(kāi)展，以往大多會(huì)采用圖紙的方式進(jìn)行交底，并且需要技術(shù)人員進(jìn)行內(nèi)容講解，但仍然會(huì)出現(xiàn)疏漏，或某個(gè)地方不合理，在出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題后相互推諉，由于責(zé)任劃分不夠明確，無(wú)法進(jìn)行有效的處理。BIM技術(shù)的應(yīng)用，讓技術(shù)交底變得可視化，通過(guò)建模清晰展現(xiàn)出重點(diǎn)項(xiàng)目，在施工前召集所有參與建設(shè)的人員，尤其是施工技術(shù)、質(zhì)量管理、作業(yè)班組等重要人員，必須仔細(xì)觀看模型，明確鋼筋、模板、管線預(yù)埋以及土方開(kāi)挖等項(xiàng)目的細(xì)節(jié)，從而大幅提高施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)返工整改的問(wèn)題，因此BIM提高了交底技術(shù)效果。

3.7 實(shí)現(xiàn)建筑施工精細(xì)化管理

精細(xì)化管理是現(xiàn)代建筑工程的主要目標(biāo)，能夠減少施工過(guò)程中各種各樣的問(wèn)題，避免給經(jīng)濟(jì)和施工進(jìn)度造成影響，而B(niǎo)IM技術(shù)是實(shí)現(xiàn)信息化管理的關(guān)鍵因素，可以為后期施工奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。由于BIM技術(shù)具有一定可視性，完全展現(xiàn)出施工過(guò)程，包括建筑工程框架、設(shè)備預(yù)裝、管線鋪設(shè)等，為各個(gè)環(huán)節(jié)提供有力指導(dǎo)。其次BIM技術(shù)具有顯著的優(yōu)化效果，將施工過(guò)程中的變化進(jìn)行有效控制，甚至利用BIM技術(shù)全天候、全方位監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑中存在的質(zhì)量問(wèn)題、安全漏洞，最終實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理目標(biāo)，提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)建筑工程可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

BIM技術(shù)比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件功能更全面，不僅可以應(yīng)用在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)上，同時(shí)還可以在施工全過(guò)程技術(shù)管理中發(fā)揮重要作用，為提高建筑工程質(zhì)量起到顯著作用。例如提供可視化三維建筑模型，為施工提供更多參考和指導(dǎo)，同時(shí)有效規(guī)劃施工現(xiàn)場(chǎng)，模擬部分施工技術(shù)，將各項(xiàng)資源最大化發(fā)揮，從而起到降低建設(shè)成本的效果。目前BIM技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用，我國(guó)應(yīng)繼續(xù)深入研究、開(kāi)發(fā)，充分完善BIM技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將該技術(shù)應(yīng)用到更多工程建設(shè)領(lǐng)域，滿(mǎn)足我國(guó)現(xiàn)代化建筑工程需求。