BIM技術(shù)在房建工程施工中的應(yīng)用探究

丁曉

山西一建集團(tuán)有限公司 山西 太原 030000

通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以建立基于施工項目基本信息的信息模型，有效地解決設(shè)計方案中存在的問題，提升房建工程的施工管理水平，以保障房建工程的施工質(zhì)量和安全。因此，在房建工程施工的過程中，施工單位要加強(qiáng)BIM技術(shù)的運(yùn)用，加強(qiáng)對工程設(shè)計方案和施工全過程的管理，以此來提升建筑工程的施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，這有利于提高施工單位在建筑行業(yè)中的核心競爭水平，促進(jìn)房建工程的穩(wěn)定發(fā)展。

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)，又稱建筑信息模型，是一種建筑信息處理技術(shù)，可以幫助企業(yè)更有效地管理和分析有關(guān)的建筑信息。通過BIM技術(shù)，可以將建筑工程項目中的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，構(gòu)建出三維的建筑信息模型，為建筑工程的設(shè)計、施工和管理提供有效的支持和服務(wù)。BIM技術(shù)既不是對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信息的模型化和立體化，也不是將這些數(shù)字信息的簡單疊加，它是將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信息綜合起來，以數(shù)字化的形式來完成工程的管理、施工和設(shè)計[1]。此外，BIM技術(shù)還能應(yīng)用到工程的整體集成環(huán)境中，使工程的管理效率得到極大的提高。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用特征

2.1 三維可視化

在房建工程施工管理中，BIM技術(shù)具有三維可視化的特征，利用這一特征，可以提高工程施工的可行性，為工程的正式施工做好前期的準(zhǔn)備工作[2]。在我國，傳統(tǒng)的房建工程管理模式依賴于平面設(shè)計圖紙，這種方式很難達(dá)到設(shè)計精度要求，容易導(dǎo)致誤差，不利于提高工程施工質(zhì)量。而BIM技術(shù)的運(yùn)用，可以充分發(fā)揮三維可視化的優(yōu)勢，將采集的建筑施工數(shù)據(jù)以立體的形式展示出來，大大提升了工程設(shè)計的效率和準(zhǔn)確性，為項目的順利實(shí)施奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。此外，三維可視化還可以清晰地展示出建筑物的整體外觀，從而有效地指導(dǎo)和調(diào)整工程設(shè)計方案。

2.2 模擬性

BIM技術(shù)在房建工程施工中的應(yīng)用，其最顯著的特征就是模擬性，采用3D、4D模型對工程整體的施工全景進(jìn)行展示，從而更加準(zhǔn)確地把握施工細(xì)節(jié)[3]。一方面，通過施工模擬，可以有效地預(yù)測和控制工程施工的進(jìn)度，深入探究可能影響施工進(jìn)度的各種因素，并結(jié)合實(shí)際情況，制定出科學(xué)合理的應(yīng)急處置方案，以確保房建工程的順利施工。另一方面，通過施工模擬，不僅能夠準(zhǔn)確反映出實(shí)際的施工時間，還能夠幫助工程管理者更加清晰、準(zhǔn)確地評估施工進(jìn)度和安全性，從而大大降低施工風(fēng)險。

2.3 協(xié)調(diào)性

由于房建工程的施工周期較長，施工范圍較廣，且每個施工項目都有其獨(dú)特的特點(diǎn)，因此，單純依賴施工圖紙的管理是無法滿足要求的，這將導(dǎo)致施工人員與設(shè)計人員的思路存在分歧，使得施工過程中出現(xiàn)安全隱患，從而嚴(yán)重阻礙了施工的順利進(jìn)行。而通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以有效地實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計與施工的協(xié)調(diào)與結(jié)合，使得設(shè)計與施工之間的溝通更加有效，大大提升了施工管理水平，從而提高房建工程的施工效率。

3 BIM技術(shù)在房建工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 構(gòu)建三維立體模型

隨著城市發(fā)展的不斷推進(jìn)，高層建筑已經(jīng)成為城市房屋建設(shè)的主要結(jié)構(gòu)，與低層建筑相比，高層建筑施工總量和施工難度都要大得多。為了有效地提高工程的施工效率，許多工程采用交叉作業(yè)或者同時作業(yè)的方式進(jìn)行，這也加大了施工現(xiàn)場管理的難度。而通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以利用已有的三維立體模型，將各種相關(guān)的參考數(shù)據(jù)組織起來，并將其與實(shí)際的工程設(shè)計相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對各個施工環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)控制。同時，利用三維立體模型，可以準(zhǔn)確地識別多個專業(yè)參考數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系，并且能夠客觀地分析出不合理的因素，從而制定出更有效率、更具競爭力的施工方案，有效地減少施工變更的風(fēng)險。

3.2 資源共享性較高

隨著EPC承包模式的普及，越來越多的房屋建設(shè)項目開始采用外包的方式，這不僅提高了施工效率，也為項目的質(zhì)量提供了可靠的保障，使得許多施工單位能夠更好地參與到整個項目的實(shí)施過程中[4]。如果不能及時地進(jìn)行信息共享，特別是在交叉作業(yè)的時候，就會造成施工單位的重復(fù)操作，這將對整個項目的建設(shè)進(jìn)度造成一定的影響。但是，由于BIM技術(shù)的應(yīng)用，建設(shè)方、設(shè)計方、施工方、中介機(jī)構(gòu)等各方能夠在同一個平臺上進(jìn)行信息共享，這極大地提升了各個有關(guān)單位之間的合作效率，還能夠讓跨部門的有效溝通得以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而更好地促進(jìn)施工管理的高效實(shí)施。目前，BIM技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各個建設(shè)環(huán)節(jié)，包括項目立項、設(shè)計、招投標(biāo)和施工等方面，可以有效地控制各個階段的造價，并通過模擬施工，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患。隨著建筑工程的日益復(fù)雜化，利用BIM技術(shù)搭建的信息共享平臺，能夠更有效地收集和整理各方對設(shè)計方案的反饋，并且能夠更快地制定出有效的操作流程，大大提高了項目的設(shè)計效率。

3.3 算量結(jié)果的準(zhǔn)確度高

在房建工程造價管理的過程中，算量要以房建工程多方面的應(yīng)用數(shù)據(jù)為參照，并與不同的應(yīng)用分類相結(jié)合，來完成每一個環(huán)節(jié)的算量計算，這樣才能有效地提高施工流程的合規(guī)性。BIM技術(shù)在對算量進(jìn)行相關(guān)計算時具有先天的優(yōu)勢，在BIM信息模型的構(gòu)建過程中，工程已經(jīng)按照設(shè)計圖紙在軟件中編輯了各個構(gòu)件的尺寸、規(guī)范參數(shù)，并根據(jù)操作者的需求進(jìn)行了統(tǒng)計和自動計算[5]。如果一個部件的設(shè)計屬性發(fā)生了變化，那么就必須對這些變化做一個詳盡的記錄，然后在BIM平臺上對該部件的屬性進(jìn)行重新修改，當(dāng)屬性參數(shù)發(fā)生變化時，該部件或類似部件的信息也會自動更新。

3.4 輔助全過程施工管理

為實(shí)現(xiàn)最佳的施工質(zhì)量，施工單位應(yīng)當(dāng)積極推行施工全過程管理模式，從項目的初步設(shè)計、實(shí)施到竣工使用，每一步都要進(jìn)行精細(xì)化的管理，以確保施工成本處于合理的水平，并有效地提升施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。通過BIM技術(shù)的運(yùn)用，施工單位可以更加有效地管理整個施工過程，明確各個環(huán)節(jié)的重點(diǎn)，并利用建立的4D模型，更加迅速準(zhǔn)確地掌握當(dāng)前工程的施工狀況。同時，BIM技術(shù)可以構(gòu)建一個全面的信息收集平臺，能夠有效地收集日常生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，并利用大數(shù)據(jù)和數(shù)字化技術(shù)來分析和深入挖掘這些數(shù)據(jù)，為施工決策和管理提供有力的依據(jù)。

4 房建工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用策略

4.1 BIM技術(shù)在房建工程施工準(zhǔn)備中的應(yīng)用

4.1.1 開展碰撞檢查

在施工準(zhǔn)備中，采用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型，施工單位可以更加直觀地展示出房建工程的各個環(huán)節(jié)，并且可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中可能存在的沖突問題，從而有效地把握施工中的重點(diǎn)難點(diǎn)，減少返工或重復(fù)建設(shè)的可能性。首先，采用BIM技術(shù)可以大大提高施工質(zhì)量，使得施工單位可以更精確、更有效地檢查和校對施工圖紙，以便將其與實(shí)際情況盡可能接近。其次，利用BIM技術(shù)，施工單位能夠?qū)κ┕すこ塘窟M(jìn)行更精確的統(tǒng)計和估算，而且能夠?qū)δ０?、機(jī)電、混凝土和門窗等構(gòu)件的名稱、類型以及相關(guān)的施工技術(shù)信息進(jìn)行清晰的標(biāo)注，為施工工序的確定和施工管理提供了可靠的參考依據(jù)[6]。最后，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，施工單位能夠更深入地了解房屋建筑的設(shè)計目的，并通過模擬實(shí)際施工過程，提升施工人員的專業(yè)能力，從而為保證房屋建筑的質(zhì)量奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

4.1.2 規(guī)范施工現(xiàn)場布置

通過BIM技術(shù)，施工單位可以更加有效地規(guī)劃施工現(xiàn)場，通過可視化功能，清晰地展示出施工現(xiàn)場的各種設(shè)施，包括臨時通道、材料堆放區(qū)、機(jī)械設(shè)備停放區(qū)等，為施工提供更加便捷的服務(wù)，從而提升施工效率和質(zhì)量。

4.2 BIM技術(shù)在房建工程施工過程中的應(yīng)用

4.2.1 合理確定施工工序

在施工過程中，施工單位應(yīng)根據(jù)BIM技術(shù)的碰撞檢測結(jié)果，并考慮到項目的實(shí)際情況，制定一套完善的優(yōu)化施工工藝，以確保施工所需的材料和設(shè)備的最佳使用。同時，利用BIM模型，可以實(shí)時監(jiān)控和管理房建工程的各個專項工程的施工進(jìn)度和空間分布，提升施工質(zhì)量和效率，有效地降低施工成本。

4.2.2 優(yōu)化施工工藝

通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以大大提高施工工藝的效率。例如，在房屋建筑項目中，施工單位采用BIM技術(shù)對砌體砌筑的施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，使砌體砌筑的布置更為規(guī)范，將裁剪次數(shù)降到最低，既能提高砌體砌筑的施工質(zhì)量，使建筑表面看上去更為平滑，又能提高施工效率，防止建筑材料的浪費(fèi)，提高房屋建筑的經(jīng)濟(jì)性，給施工單位帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

4.2.3 提高室內(nèi)裝修施工質(zhì)量

通過使用BIM技術(shù)，施工單位可以更好地模擬室內(nèi)裝修方案，并通過優(yōu)化施工工序安排來確保裝修質(zhì)量符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。同時，施工單位還可以利用BIM模型中包含的材料質(zhì)量性能參數(shù)，更好地控制內(nèi)部材料的質(zhì)量。

4.2.4 記錄現(xiàn)場施工變更情況

房屋建筑施工受多個施工單位的影響，在實(shí)際的施工過程中，往往需要進(jìn)行大規(guī)模的改動，使得施工技術(shù)的管理和工程量的估算變得極其困難。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以方便地對變更信息展開動態(tài)地記錄和存儲，并且它還具備了數(shù)據(jù)查詢應(yīng)用的功能，這給房建工程的施工管理帶來了極大的便利。

4.3 BIM技術(shù)在房建工程竣工驗收中的應(yīng)用

在完成房建工程的全部施工之后，施工單位應(yīng)該充分利用BIM技術(shù)，精確記錄每一個施工步驟和每一個分項工程的施工信息，以便在竣工驗收時，能夠快速獲取、查閱和使用，并且，通過BIM技術(shù)構(gòu)建出完整的竣工模型，為后續(xù)的管理提供可靠的參考，為物業(yè)管理的信息化建設(shè)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

4.4 BIM技術(shù)在房建工程安全管理中的應(yīng)用

在房建工程施工中，安全管理的重點(diǎn)是風(fēng)險識別、評估、決策和檢查，而BIM技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以更好地指導(dǎo)施工現(xiàn)場的規(guī)劃，還可以加強(qiáng)對現(xiàn)場的控制，使監(jiān)理人員可以更及時、全面地發(fā)現(xiàn)和處理施工中的各種安全風(fēng)險[7]。在施工期間實(shí)施動態(tài)安全檢查，利用三維空間來確定每個工人的位置，并對他們的工作狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，從而降低安全事故的發(fā)生率。

例如，在某城市房屋建設(shè)項目中，總面積為14568.45平方米，包括綜合樓、餐廳、地下停車場和居民住宅，總共有8棟建筑。采用BIM技術(shù)對該項目的安全管理進(jìn)行了全面改進(jìn)，建立了一個完整的BIM模型，并利用它進(jìn)行了4D模擬，以更加精準(zhǔn)地識別出可能存在的安全隱患，并制定出有效的安全管理措施，從而有效提升施工安全管理水平。通過使用REVIT軟件，可以實(shí)現(xiàn)4D模擬施工安全流程，它可以創(chuàng)建出三維立體模型，涵蓋了建設(shè)項目中所有可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險和碰撞問題，并且可以通過動態(tài)分析，有效地預(yù)測出可能出現(xiàn)的安全隱患。

4.5 BIM技術(shù)在房建工程質(zhì)量管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以顯著提高項目的質(zhì)量，特別是在材料和技術(shù)方面。第一，在物料管理上，通過該模塊的應(yīng)用，施工管理者可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸，更加便捷地獲取施工所需的設(shè)備和物料，并且嚴(yán)格禁止任何不合理的施工設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場。第二，在技術(shù)管理上，需要仔細(xì)挑選合適的設(shè)備和材料，以確保它們能夠有效地發(fā)揮其最大的功能，并且能夠滿足實(shí)際的需求。BIM技術(shù)可以將復(fù)雜的施工流程轉(zhuǎn)換為數(shù)字化的形式，讓專家們根據(jù)自身的經(jīng)驗和理解，構(gòu)建一個完善的、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用模式，使得施工過程變得更加高效、精準(zhǔn)。同時，BIM技術(shù)還可以幫助企業(yè)及早發(fā)現(xiàn)和解決空間沖突，提高施工效率，提升項目管理水平，為企業(yè)提供更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

4.6 BIM技術(shù)在房建工程進(jìn)度管理中的應(yīng)用

在房建工程施工中，必須要嚴(yán)格控制施工進(jìn)度，保證施工的質(zhì)量和安全，才能保證工程項目的順利施工。然而，采用傳統(tǒng)的進(jìn)度管理模式，不僅會導(dǎo)致現(xiàn)場施工的不足，還會影響到人力、物力的合理配置，進(jìn)而降低工程的經(jīng)濟(jì)效益。采用BIM技術(shù)進(jìn)行進(jìn)度控制管理，可以有效地克服傳統(tǒng)方法的局限性，確保每一個施工階段的任務(wù)都能夠按照預(yù)定的時間完成，提高工程效率和質(zhì)量。例如，在某房建施工中，為了更好地實(shí)現(xiàn)信息的共享與應(yīng)用，使用BIM模型，并將其導(dǎo)入PDS系統(tǒng)，有效地解決了基層人員與管理人員之間溝通的難題，并且還可以根據(jù)魯班SP的精確定位，精確控制施工的進(jìn)度，使得施工過程更加精細(xì)，并且可以根據(jù)BIM系統(tǒng)的指引，快速有效地獲取施工計劃所需的各種施工材料，更加有效地組織施工隊伍高效地完成施工任務(wù)。從施工的角度出發(fā)，可視化技術(shù)可以幫助有關(guān)人員更直觀地模擬工程設(shè)計中的實(shí)際情況，使得整個施工階段的具體情況可以更加清晰、形象地展示出來。

5 結(jié)語

近年來，隨著我國建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，BIM技術(shù)已經(jīng)成為房建工程施工管理的重要技術(shù)手段，并取得了顯著的成效。一方面，采用BIM技術(shù)可以大大改善施工現(xiàn)場布局和工序流程，不僅可以提高施工質(zhì)量和效率，還能夠有效提升施工管理水平，為施工提供全面的技術(shù)支持，從而更好地滿足房建工程的需求。另一方面，采用BIM技術(shù)對施工過程中的碰撞檢測、模擬分析等環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，不僅可以及早發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險，還可以根據(jù)實(shí)際情況制定出科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案，極大地提升了各個專業(yè)領(lǐng)域的合作效率，為房屋建設(shè)的順利實(shí)施提供了強(qiáng)大的支撐。本文主要從房建工程施工中安全管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、竣工驗收等方面，對BIM技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行深入分析，有效地解決房建工程施工中的問題，提升施工管理的規(guī)范性，加強(qiáng)對工程后期施工的全面監(jiān)督與管理，從而推動我國房屋建設(shè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。