文/宋發(fā)成

關(guān)于BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用探討

文/宋發(fā)成

恩施自治州翔宇建設(shè)工程有限公司

大數(shù)據(jù)和數(shù)字時代的到來，要求建筑企業(yè)走出一條合理管理模式的發(fā)展道路，不斷升級行業(yè)。本文通過對具體案例進行分析，簡要介紹在建筑施工過程中 BIM 技術(shù)的應(yīng)用程序。

BIM技術(shù)；建筑施工；具體案例

在建筑施工過程中，BIM 模型可以模擬施工過程，及時協(xié)調(diào)施工進度與建筑材料和施工人員的安排，提高施工管理效率；通過對比方案計劃與現(xiàn)場施工情況，能夠有效控制進場異型構(gòu)件的質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)施工錯誤、交叉施工等問題，節(jié)約施工成本，增加建筑施工企業(yè)的盈利空間。

1 BIM技術(shù)的概念及特點

1.1 概念

所謂的 BIM 技術(shù)就是建筑信息模型技術(shù)的簡稱，相關(guān)人員通過對各項施工信息進行收集與分析，可形成一個三維立體建筑模型。在這種模式下，可對建筑工程的全壽命周期進行管理，包括圖紙設(shè)計、施工管理、竣工結(jié)算等。在建筑施工中利用BIM 技術(shù)，有利于優(yōu)化資源配置，提高管理質(zhì)量，避免出現(xiàn)資源浪費等問題，從而提高施工質(zhì)量，控制施工成本。這一技術(shù)理念最早由西方國家提出并實施的，獲得了顯著的成就。

1.2 特點

第一，模擬性。建筑信息模型 BIM 技術(shù)擁有強大的模擬功能，技術(shù)人員可通過數(shù)據(jù)收集來模擬出建筑模型，以便于進行控制和管理。尤其是對于建筑設(shè)計工作來說，具備很強的優(yōu)勢性，可對當?shù)氐娜照涨闆r、災(zāi)害情況等進行模擬分析，能有效保障圖紙設(shè)計的科學(xué)性，以保障施工質(zhì)量。第二，可視性。傳統(tǒng)的施工設(shè)計圖紙多為二維平面圖紙，施工單位在拿到圖紙時，只能看到一些線條和參數(shù)，并不能了解具體信息，在進行施工時容易出現(xiàn)誤差，對施工質(zhì)量和進度會造成影響。而 BIM 技術(shù)是一種三維立體技術(shù)，可將各項數(shù)據(jù)進行立體化呈現(xiàn)，有利于施工單位直觀了解設(shè)計人員的設(shè)計意圖，能有效避免施工誤差，保障施工質(zhì)量。

2 BIM 技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用程序

2.1 采集數(shù)據(jù)應(yīng)用

BIM 技術(shù)構(gòu)建三維立體模型，需要大量數(shù)據(jù)信息作為支撐。設(shè)計人員需要親自進入施工現(xiàn)場進行考察，采集有用信息。這些信息包括建筑面積、建筑高度、建筑供能、樓層間距等基礎(chǔ)信息，施工人數(shù)、施工時間、建材運輸和存放等施工信息，以及施工開始后不斷更新的工程信息等。設(shè)計人員進入施工現(xiàn)場實際考察，要不斷對數(shù)據(jù)進行對比、核實，確保設(shè)計的精準度。同時借助計算機技術(shù)和信息技術(shù)，將所有施工信息錄入、儲存到數(shù)據(jù)平臺中，為 BIM 建模形成完整的數(shù)據(jù)庫。

2.2 調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

建立BIM 數(shù)據(jù)模型后，要不斷根據(jù)實際施工情況及時更新模型數(shù)據(jù)，完善數(shù)據(jù)平臺，形成建筑項目的動態(tài)模型。BIM 數(shù)據(jù)模型主要包括三個方面的功能：監(jiān)督、管理施工管理系統(tǒng)；建立施工組織明細表；構(gòu)建建筑項目的3D模型。在建筑施工過程中，要想實現(xiàn)這三方面的功能還需要借助計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)儲存、統(tǒng)合和查詢功能。施工企業(yè)不斷將施工信息上傳到數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，再利用 BIM 技術(shù)對施工進度進行管理，確保BIM模型與實際施工進度保持一致。

2.3 細化應(yīng)用流程

BIM 數(shù)據(jù)模型的建立和更新都需要整合大量施工數(shù)據(jù)，但在應(yīng)用BIM 技術(shù)指導(dǎo)施工過程時，則需要將各項數(shù)據(jù)分離。通過詳細分析每組數(shù)據(jù)，根據(jù)實際情況實現(xiàn)對施工過程的精細控制。首先將建材儲存、施工工序和進度、人力資源配置等信息整合到 BIM 數(shù)據(jù)模型中，然后協(xié)調(diào)BIM 系統(tǒng)通過對比分析施工狀況，對每個單項施工過程進行科學(xué)安排，最終實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。BIM 數(shù)據(jù)模型通過設(shè)置管理權(quán)限來實現(xiàn)對施工過程的管理。要想在實際施工過程中發(fā)揮 BIM 模型的技術(shù)優(yōu)勢，相關(guān)管理人員必須具備較高的專業(yè)能力和綜合素質(zhì)。

3 實際應(yīng)用案例

3.1 工程概述

本次工程的建筑施工面積為 43.7萬m2，建筑高度為528m，樓層數(shù)為115層，基埋深度為37.3m。建筑結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土核心筒設(shè)計與巨型框架形結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系，鋼材總用量為12萬 t。工程工期為36個月，施工設(shè)計變化較大，圖紙量大，施工空間相對較小，需要考慮各類施工構(gòu)建的進場安排。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)三維模型構(gòu)建

本次工程施工量大、工期較緊、標準較高，如果采用傳統(tǒng)的二維圖紙進行施工設(shè)計，難以形成有效管理，無法完全避免交叉施工影響，因此采用BIM技術(shù)對建筑項目進行三維建模。BIM 模型能夠?qū)摻Y(jié)構(gòu)中各構(gòu)件的尺寸、位置展現(xiàn)出來，并結(jié)合機電、土建等專業(yè)知識，對施工方式進行模擬分析。本次工程施工場地的空間狹小，會限制各類建筑材料的堆放。BIM 模型提前對行車路線、施工區(qū)域、倉儲區(qū)域等進行規(guī)劃，并根據(jù)實際施工需求確定鋼平臺設(shè)計標準。初步規(guī)劃完成后，再利用BIM技術(shù)將各區(qū)域模型進行合并，并模擬碰撞試驗，尋找設(shè)計缺陷和漏洞。經(jīng)過幾次修改完善后，最大程度地優(yōu)化了設(shè)計方案和施工管理方案，避免了交叉施工問題，最大程度地縮短了工期。

3.3 BIM 組織架構(gòu)

BIM 組織架構(gòu)是為發(fā)揮BIM技術(shù)優(yōu)勢而形成的以相關(guān)技術(shù)人員為核心的工程管理體系。本次工程的 BIM 的負責(zé)人同時擔任項目管理總負責(zé)人，負責(zé)指導(dǎo)和協(xié)調(diào)團隊工作。基于實際施工需要，下設(shè)一名協(xié)調(diào)負責(zé)人，負責(zé)協(xié)調(diào)各構(gòu)架系統(tǒng)工作。BIM 模型主要分為信息維護、模型整合與協(xié)調(diào)、施工進度與節(jié)點管理、BIM 模型的深度設(shè)計等系統(tǒng)。在施工過程中，各系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)、平衡發(fā)展，才能避免出現(xiàn)各類施工問題，保持 BIM系統(tǒng)與實際施工過程的一致性。本次工程的BIM模型的深度設(shè)計系統(tǒng)在利用三維參數(shù)化模型進行可視性分析時，發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)存在問題，并及時糾正，避免了施工錯誤造成材料和人力的損失。

4 結(jié)束語

在市場經(jīng)濟的發(fā)展下，加劇了企業(yè)間的競爭，要求建筑企業(yè)轉(zhuǎn)變管理模式，創(chuàng)新施工技術(shù)，以實現(xiàn)市場競爭力。雖然 BIM 技術(shù)在我國發(fā)展較快，但主要應(yīng)用在建筑設(shè)計領(lǐng)域中，在施工方面應(yīng)用較少。對此，建筑企業(yè)應(yīng)正確認識BIM 技術(shù)的優(yōu)缺點，不斷提高技術(shù)利用率，以保障施工質(zhì)量和效率，推動我國建筑施工水平快速提高。