BIM技術(shù)在土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中的應(yīng)用

張靈艷

（山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012）

0 引言

信息化時(shí)代下，BIM（建筑信息模型）技術(shù)獲得了良好的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域逐漸拓寬。在土建施工項(xiàng)目中，BIM技術(shù)有多方面的應(yīng)用，如施工現(xiàn)場(chǎng)管理、安全管理、造價(jià)管理、進(jìn)度管理，均可以取得較好的管理效果。土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置是一項(xiàng)重要工作，同時(shí)也有較大的難度，原因之一是現(xiàn)場(chǎng)布置的內(nèi)容和類型較多，要達(dá)成最佳的布置效果往往有一定的難度。BIM 技術(shù)的良好發(fā)展和廣泛應(yīng)用為土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置提供了強(qiáng)有力的條件，借助BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)可視化布置和輔助布置，能確保土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置的成效，對(duì)后續(xù)的土建施工有非常大的裨益。也正是因?yàn)槿绱?，?dāng)前土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中愈發(fā)重視BIM 技術(shù)的應(yīng)用，積累了較多應(yīng)用BIM技術(shù)的成功經(jīng)驗(yàn)，值得推廣運(yùn)用。本文著重分析土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中BIM 技術(shù)的應(yīng)用情況。

1 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

BIM 技術(shù)的設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)虛擬的建筑模型，不是簡(jiǎn)單化的三維設(shè)計(jì)，可以包含所有項(xiàng)目設(shè)計(jì)信息。在所建構(gòu)的數(shù)字建筑模型中，可以按照要求導(dǎo)出所需要的建筑信息、建筑材料，還可以導(dǎo)出施工進(jìn)度和預(yù)算報(bào)告[1]。目前來(lái)看，BIM 技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟和有效，有關(guān)于BIM 技術(shù)的三維軟件的功能越來(lái)越完善，發(fā)揮著重要的作用。常用的BIM 建模軟件有ArchiCAD、Envisioneer、Bentley、Revit，均具有市場(chǎng)影響力。

BIM 技術(shù)有4 個(gè)顯著特點(diǎn)，即可視化、碰撞性檢查、虛擬施工、協(xié)同設(shè)計(jì)。在可視化這一特點(diǎn)中，BIM 技術(shù)可以促使建筑物、建筑信息變得立體化，立體直觀的呈現(xiàn)出實(shí)物，幾乎所有的效果圖、報(bào)表均可以在可視化條件下清晰顯示，這對(duì)于高質(zhì)量施工意義重大。在碰撞性檢查這一特點(diǎn)中，土建施工中通過(guò)使用BIM 技術(shù)，可以對(duì)模型進(jìn)行立體空間的碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中所存在的問(wèn)題，比如可以發(fā)現(xiàn)空間距離不到位問(wèn)題、構(gòu)建沖突問(wèn)題，并及時(shí)解決這些問(wèn)題，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案有十分大的裨益[2]。在虛擬施工這一特點(diǎn)中，作業(yè)人員可以借助BIM 技術(shù)達(dá)成虛擬施工目標(biāo)，既可以發(fā)現(xiàn)施工方案中所存在的問(wèn)題，也可以為后續(xù)的安全管理、質(zhì)量管理、進(jìn)度管理提供參考信息。為實(shí)現(xiàn)虛擬施工目標(biāo)，需要利用BIM 技術(shù)分析處理建筑施工信息，繼而形成立體模型，借助立體模型生成和演示建筑施工過(guò)程，動(dòng)態(tài)監(jiān)控施工行為。在協(xié)同設(shè)計(jì)這一特點(diǎn)中，BIM 技術(shù)可以為建筑工程管理提供良好的平臺(tái)，這一平臺(tái)可以方便施工人員、設(shè)計(jì)人員、管理人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的溝通交流，對(duì)于所出現(xiàn)的問(wèn)題可以協(xié)同解決。值得一提的是，利用BIM 技術(shù)所構(gòu)建的交流平臺(tái)，可以分析和整合建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中的專業(yè)、思路，達(dá)成協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)方案的效果，所以能夠有效避免設(shè)計(jì)漏洞?？偠灾?，BIM 技術(shù)有著顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，直接革新了建筑工程的工作思路與方法，未來(lái)可以有更為廣泛的應(yīng)用。

2 土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中BIM 技術(shù)的作用

2.1 實(shí)現(xiàn)可視化布置

土建施工中使用BIM 技術(shù)時(shí)，可以將圖紙信息轉(zhuǎn)化為三維立體模型，在三維立體模型的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置。這一過(guò)程中，BIM 技術(shù)可以集成和分析現(xiàn)場(chǎng)布置信息，并基于三維立體模型進(jìn)一步構(gòu)建信息化建筑系統(tǒng)模型，大大增強(qiáng)了建筑模型的科學(xué)性，后續(xù)的布置工作均可以在一種可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。另外，依托于所構(gòu)建的三維立體模型，工作人員可以安排和調(diào)整土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置情況，尤其是可以動(dòng)態(tài)化調(diào)整和優(yōu)化處理，施工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)布置不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，確?，F(xiàn)場(chǎng)布置始終科學(xué)有效[3]。除此之外，利用已有的三維立體模型，工作人員可以深度分析土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置信息和科學(xué)性，達(dá)成互動(dòng)性、反饋性的可視化效果，且可以形成效果圖、報(bào)表信息表，真正意義上讓土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置變得可視化和具有模擬性。

2.2 實(shí)現(xiàn)輔助布置

進(jìn)行土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置時(shí)，工作人員需要嚴(yán)格按照主體建筑輪廓線、開挖線、圍擋、辦公區(qū)域等順序進(jìn)行挖掘作業(yè)，此過(guò)程中非常需要BIM 技術(shù)的支持，以求達(dá)成輔助布置的效果。使用BIM 技術(shù)進(jìn)行土建施工現(xiàn)場(chǎng)的布置時(shí)，可以借助SketchUP 進(jìn)行相關(guān)文件的套入，主要是CMD 文件、CAD 文件、三維立體模型，并可以利用3DS、BIM5D、DWG、工程量顯示這些途徑輸出具體成果[4]。另外，使用BIM 技術(shù)開展土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置時(shí)，要利用好測(cè)量、復(fù)制、平移、檢索這些功能，對(duì)所形成的三維立體模型進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化處理，確保三維立體模型的科學(xué)性。土建施工現(xiàn)場(chǎng)的輔助布置中，要考慮地形條件，并將測(cè)量所得到的地形信息反饋至BIM 三維立體模型中，以便對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置方案做進(jìn)一步的優(yōu)化處理，提高布置方案的適用性和科學(xué)性[5]?？傮w來(lái)說(shuō)，在土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中，BIM 技術(shù)可以起到輔助布置的作用，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)所存在的問(wèn)題，所以既可以達(dá)成輔助布置的目的，也可以確保施工有效性和安全性。

2.3 實(shí)現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化

土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置過(guò)程中，涉及較多的專業(yè)知識(shí)和參數(shù)信息，單純依靠人力無(wú)法實(shí)現(xiàn)最佳的布置效果，不可避免的存在遺漏之處或漏洞。針對(duì)于此，在土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置的參數(shù)優(yōu)化中，應(yīng)重視BIM 技術(shù)的應(yīng)用。利用BIM 技術(shù)進(jìn)行土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置參數(shù)的優(yōu)化時(shí)，工作人員需要全面調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和各方面的影響因素，并做好專業(yè)化的分析，繼而構(gòu)建起現(xiàn)場(chǎng)布置信息大數(shù)據(jù)庫(kù)。在現(xiàn)場(chǎng)布置信息大數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，可以利用BIM 技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化的匯總和分析，及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化參數(shù)信息，確保和提高精準(zhǔn)度。通過(guò)開展一系列的參數(shù)分析和優(yōu)化工作，土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案的標(biāo)準(zhǔn)性和規(guī)范化均可以大大提高，后續(xù)的布置工作可以更為精準(zhǔn)、高質(zhì)量的開展[6]。

3 BIM 技術(shù)在土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中的具體應(yīng)用及要點(diǎn)

3.1 把握土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中的BIM 建模流程

土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中使用BIM 技術(shù)時(shí)，首先要做的便是BIM 建模，得到最佳的三維立體模型，系統(tǒng)呈現(xiàn)土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置的所有信息。土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置、BIM 建模的流程大致相同，且BIM 建模工作要優(yōu)先開展，早期形成三維立體模型。具體來(lái)說(shuō)，土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置的BIM 建模中，要遵循垂直運(yùn)輸→臨時(shí)設(shè)施→運(yùn)輸?shù)缆贰娋W(wǎng)絡(luò)的順序，全程做好分析處理，確保BIM 建模的有效性。

土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中進(jìn)行BIM 建模流程如下。

（1）打開BIM 三維模型可視化界面，從GIS 中導(dǎo)入場(chǎng)地信息，并在場(chǎng)地中放入BIM 三維模型。在此基礎(chǔ)上，工作人員可以結(jié)合施工方案、相關(guān)影響因素安排好垂直運(yùn)輸方案，現(xiàn)場(chǎng)模型中插入所選用的垂直運(yùn)輸機(jī)械。這一過(guò)程中，要注重發(fā)揮好BIM 技術(shù)的“碰撞性檢查”這一特點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)所存在的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（2）進(jìn)行臨時(shí)設(shè)施的安排和建模處理，需要重點(diǎn)分析計(jì)算資源需求計(jì)劃、施工進(jìn)度，同時(shí)還需要計(jì)算倉(cāng)庫(kù)和加工區(qū)域的需求[7]。一系列的綜合分析后，可以確定臨時(shí)設(shè)施的安排原則，確定出具體的范圍和鄰近原則。

（3）對(duì)已經(jīng)完成的臨時(shí)設(shè)施布置情況做好二次分析，繼而評(píng)價(jià)包括主干道在內(nèi)的永久性道路的位置，選出最合理的路線出入口和交通道路。使用BIM 技術(shù)和軟件時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況選用原始構(gòu)件，優(yōu)化道路參數(shù)，繪制出土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置的詳細(xì)圖紙。

（4）布置辦公室和客廳，通常辦公室和客廳的布置均有規(guī)律可循，所以沒(méi)有過(guò)高的難度。比如，布置辦公室時(shí)，因?yàn)檗k公樓靠近施工現(xiàn)場(chǎng)，所以可以布置在施工現(xiàn)場(chǎng)的入口處。又如，布置客廳時(shí)，需要遠(yuǎn)離建筑工地，多位于工人集中的地方。

3.2 布置臨時(shí)建筑與道路的要點(diǎn)

土建施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)建筑與道路布置是一大重點(diǎn)，也存在著一定的難度，必須依靠BIM 技術(shù)的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。在BIM 技術(shù)的支持下，臨時(shí)建筑與道路的布置可以處于可視化狀態(tài)，臨時(shí)建筑和道路均可以通過(guò)三維形態(tài)呈現(xiàn)出來(lái)，由靜態(tài)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，所有的變化情況均可以直觀呈現(xiàn)。以道路的布置為例，工作人員可以先分析土建工程項(xiàng)目的道路建設(shè)信息、車輛出行信息，繼而借助BIM 技術(shù)模擬車輛的進(jìn)出情況，得到車輛進(jìn)出情況和進(jìn)出時(shí)間之間是否存在矛盾。通過(guò)這樣的模擬處理，后期施工過(guò)程中可以確保交通暢通，車輛在運(yùn)輸?shù)母叻鍟r(shí)期不易出現(xiàn)擁堵，且大型車輛也可以順利進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。再以臨時(shí)建筑的布置為例，關(guān)注點(diǎn)是布置位置的合理性、質(zhì)量可靠性。借助BIM 技術(shù)可以系統(tǒng)分析土建施工現(xiàn)場(chǎng)的信息，選出最佳的臨時(shí)建筑位置，滿足臨時(shí)建筑的使用要求?？刂婆R時(shí)建筑的質(zhì)量時(shí)，可以使用BIM 技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量檢核，分析各方面的參數(shù)信息，一方面及時(shí)發(fā)現(xiàn)所存在的問(wèn)題，另一方面做好質(zhì)量防護(hù)，始終確保臨時(shí)建筑的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，發(fā)揮出最大的效能。

3.3 布置機(jī)械設(shè)備與材料堆場(chǎng)的要點(diǎn)

機(jī)械設(shè)備與材料堆場(chǎng)對(duì)土建施工活動(dòng)的高質(zhì)量開展有十分大的裨益，必須確保布置的合理性。在材料堆場(chǎng)的布置中，應(yīng)該清楚的意識(shí)到一點(diǎn)，即土建施工現(xiàn)場(chǎng)的建筑物相對(duì)密集，留給材料堆放的空間往往較為狹小，所以要在有限的空間內(nèi)達(dá)成最佳的材料堆場(chǎng)布置效果。為此，可以使用BIM 技術(shù)全面的分析土建施工現(xiàn)場(chǎng)，確?？梢灾庇^展示，綜合相關(guān)的影響因素，最終選出最為合理的材料堆場(chǎng)位置。在機(jī)械設(shè)備的布置中，重點(diǎn)是大型機(jī)械設(shè)備，要科學(xué)控制數(shù)量和質(zhì)量，并將機(jī)械設(shè)備布置在最合理的位置。比如，在布置塔吊、施工電梯時(shí)，要綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，確保為施工活動(dòng)提供最大的便利，塔吊和施工電梯的使用效益要最大化。在完成機(jī)械設(shè)備與材料堆場(chǎng)的布置后，后續(xù)的施工活動(dòng)中要做好動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，評(píng)估布置方案的科學(xué)性和適用性。比如，當(dāng)建筑物的施工位置發(fā)生變化時(shí)，為有效控制施工成本，材料堆場(chǎng)的位置也盡可能做出改變，滿足施工活動(dòng)的需求，便于更快速的完成施工任務(wù)。

4 土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中應(yīng)用BIM 技術(shù)的思考

毋庸置疑，BIM 技術(shù)在土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中發(fā)揮著重要性的作用，當(dāng)前的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和效果值得肯定。目前來(lái)看，土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中，BIM 技術(shù)有最新的四大優(yōu)勢(shì)值得稱贊。

（1）所使用的BIM 軟件除去了基本的構(gòu)件，并增加了云構(gòu)件，便于工作人員直接想要的模型，且有更多的模型和樣板以供選擇。

（2）可以進(jìn)行動(dòng)畫制作，完成土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置任務(wù)后，可以借助關(guān)鍵幀動(dòng)畫或路徑漫游導(dǎo)出視頻文件，視頻文件可以直接瀏覽，甚至結(jié)合自己的需求進(jìn)行動(dòng)畫制作，可以讓土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置更加的趣味和直觀[8]。

（3）BIM 軟件支持云彩選項(xiàng)，工作人員可以在3D背景設(shè)置中直接添加云彩選項(xiàng)，這樣可以讓整個(gè)土建施工現(xiàn)場(chǎng)的模型更加的逼真，有更為直觀的渲染效果。

（4）BIM 軟件可以提供地形繪制功能，便于土建施工現(xiàn)場(chǎng)模型動(dòng)態(tài)生成各類地形圖表，比如可以生成地形表面圖表，為各方面的布置工作提供信息支撐，以便不斷完善土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案。

5 結(jié)語(yǔ)

土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中應(yīng)用BIM 技術(shù)非常的必要和重要，應(yīng)給予高度的重視，不斷探究應(yīng)用BIM 技術(shù)的要點(diǎn)和技巧。當(dāng)前土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中應(yīng)用BIM 技術(shù)已然成為主流，應(yīng)用BIM 技術(shù)的能力處于不斷提高狀態(tài)，可以確保土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案的可行性、科學(xué)性。后續(xù)要進(jìn)一步加大研究力度，探究土建施工現(xiàn)場(chǎng)布置中應(yīng)用BIM 技術(shù)更多的要點(diǎn)，并與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等有機(jī)聯(lián)系起來(lái)。