曹曉陽

華煜建設(shè)集團有限公司 浙江 湖洲 313100

近年來，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐加快，工程結(jié)構(gòu)形式更加復(fù)雜化、多樣化，工程規(guī)模巨大，特別是高層住宅施工增加了施工企業(yè)的管理和技術(shù)難度。將BIM技術(shù)應(yīng)用于高層住宅施工中，可有效解決建筑工程各專業(yè)、各階段間信息斷層難題，全面提高高層住宅從施工管理、設(shè)計規(guī)劃、投入使用全過程的應(yīng)用效果和信息化水平，最大限度地滿足建設(shè)企業(yè)的技術(shù)需求[1]。

1 BIM技術(shù)的價值

BIM技術(shù)具有仿真、可視化、協(xié)調(diào)和優(yōu)化等特點，該技術(shù)可提供并改進可視化功能，提高項目管理的可操作性和直觀性[2]。與此同時，因該技術(shù)具有信息檢索優(yōu)勢，可大大提升生產(chǎn)力，方便對施工文件、供應(yīng)商等信息的協(xié)調(diào)、嵌入以及連接方面進行有效管理[3]。除此之外，借助BIM技術(shù)能獲取特定材料相關(guān)信息、項目要件位置，能降低成本和加快交貨速度[4]。

BIM模型具有關(guān)聯(lián)性、完備性以及一致性的信息，高層住宅項目各參與方建立和使用單一工程數(shù)據(jù)源，能提高信息的一致性和準確性，有效破解目前建筑領(lǐng)域信息化的難題；各專業(yè)CAD借助BIM模型可得到圖紙設(shè)計需要的參數(shù)及有關(guān)信息，無需數(shù)據(jù)重復(fù)錄入，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤、歧義和冗余等問題[5]。

2 BIM技術(shù)在高層住宅施工中的應(yīng)用

2.1 在三維建模中的應(yīng)用

在高層住宅施工中，利用BIM系統(tǒng)中的多種軟件，如REVIT等進行建模、施工模擬、檢查碰撞、模型施工等多項工作，建立信息化的模型體系，替代原來那種陳舊的平面圖，讓施工項目參與人員能全面地掌握施工設(shè)計方案，就算是非專業(yè)人員都能通過直觀的方式對項目施工有關(guān)情況進行了解，從而實現(xiàn)參觀實體施工現(xiàn)場的良好視覺效果[6]。見圖1。

圖1 三維建模圖形

2.2 在場地布置中的應(yīng)用

可借助BIM技術(shù)把高層住宅建筑施工分為基礎(chǔ)部分、主體部分以及裝修部分等，然后打造動態(tài)全過程工程布局方案。借助BIM模型里信息共享功能及LFC數(shù)據(jù)庫，通過一次建模實現(xiàn)多次應(yīng)用的效果，然后對高層住宅工程場地進行規(guī)劃，并制定各階段的施工方案，可有效縮短時間、節(jié)約資源，為整個項目施工提供參考。還能借助BIM技術(shù)快速準確反映空間沖突，便于對場地規(guī)劃和布局過程在存在的問題進行及時的完善和調(diào)整。另外，還可借助BIM技術(shù)對施工場地進行現(xiàn)場模擬，對施工現(xiàn)場進行虛擬布排，對施工現(xiàn)場的生活區(qū)、作業(yè)區(qū)等提前進行科學(xué)規(guī)劃，保證地上、地下已有施工設(shè)備、臨時設(shè)施、擬建建筑物、堆放材料、管線、庫房、道路、加工區(qū)等設(shè)施和各場地的布置更趨科學(xué)化、合理化，保障場地道路通暢，避免機具和現(xiàn)場材料的二次搬運，滿足安全防火、現(xiàn)場衛(wèi)生、文明施工和環(huán)境保護等工作的需要，切實發(fā)揮BIM技術(shù)的顯著優(yōu)勢和巨大作用。

2.3 在核查圖紙和深化設(shè)計中的應(yīng)用

在施工圖紙中常常會存在不同專業(yè)間不協(xié)調(diào)或圖紙前后矛盾等情況，一方作業(yè)人員在施工中通常很難充分考慮其他專業(yè)或后續(xù)工作的相關(guān)性，不能盡早發(fā)現(xiàn)問題，經(jīng)常會存在前后作業(yè)或不同專業(yè)之間的打架現(xiàn)象[7]。在施工前可借助BIM技術(shù)對圖紙內(nèi)容進行核查，利用模擬三維動畫實施檢查，對施工圖紙里出現(xiàn)的問題做到及時發(fā)現(xiàn)。還可借助BIM模型輸出碰撞文件，利用碰撞系統(tǒng)模型對綜合碰撞進行檢查，定位各碰撞點，并生成碰撞報告，方便施工人員與設(shè)計人員進行交流，運用BIM系統(tǒng)中的三維可視化功能對碰撞點進行及時處理，對在施工過程中有可能發(fā)生的管線碰撞、預(yù)留洞掩埋、預(yù)埋件缺漏、尺寸偏差等缺項錯漏問題提早進行有效解決。與此同時，還有助于可行合理建議的提出，不斷修正和深化設(shè)計圖紙，有效防范施工技術(shù)風險，降低不必要的損失，避免返工。

2.4 在施工交底中的應(yīng)用

施工準備階段的施工交底工作非常關(guān)鍵，可為技術(shù)人員提供現(xiàn)場指導(dǎo)和過程管控提供依據(jù)，并且施工作業(yè)人員可根據(jù)施工交底嚴格控制施工操作和安全質(zhì)量。借助BIM模型進行施工技術(shù)交底，可使高層住宅施工人員對設(shè)計意圖、注意事項以及控制質(zhì)量要點等內(nèi)容進行全面掌握和了解，能非常直觀地告訴施工人員應(yīng)怎樣開展施工，施工人員像是在施工現(xiàn)場看見了成品，一說就能懂，運用BIM模型，使施工交底工作變得非常容易，能大大降低施工人員的出錯概率，使施工交底收到事半功倍的良好效果，切實發(fā)揮BIM模型的作用和效果。

2.5 在方案論證和優(yōu)化中的應(yīng)用

借助BIM技術(shù)對施工方案進行模擬演示，可對項目施工方案提前進行有效論證，從而可以及時發(fā)現(xiàn)方案中存在的問題，及時完善和調(diào)整方案，為施工工作更好地提供指導(dǎo)和服務(wù)。

在高層住宅施工過程中，每項工作可能有很多施工方案，但各個施工方案又都存在利弊，可運用BIM技術(shù)提前模擬各施工方案，驗證各施工方案的可操作性、經(jīng)濟性等指標，并根據(jù)動畫演示情況對比分析施工方案各個環(huán)節(jié)具體情況，對施工方案中出現(xiàn)的問題盡可能早地發(fā)現(xiàn)，通過有效措施對施工方案進行不斷完善，從而達到最佳的施工效果[8]。

運用BIM建模對高層住宅施工進行模擬演示，可對砌體結(jié)構(gòu)排磚、排布綜合管線、布設(shè)支架等各項施工方案進行優(yōu)化。首先，可借助BIM軟件的編號功能為各墻體進行編號，然后將編過號碼的墻體按照設(shè)置砌體的規(guī)格、種類、大小灰縫等條件進行依次排布，從而得到相應(yīng)編號墻體各種不同規(guī)格砌體的排布圖、砌筑砂漿的用量等信息，以有效指導(dǎo)砌體施工（見圖2）。其次，通過可視化三維功能，仔細布排各種管線，從而有效避免出現(xiàn)碰撞點，確定管線排布原則，從而得出最優(yōu)管線排布方案。最后，借助綜合支架功能展示三維支架，實施支架可視化模擬等，對支架進行分層、分區(qū)域、分系統(tǒng)布置，對材料用量進行科學(xué)計算，在支架安裝前全面做好各項準備事項，另外還可通過BIM系統(tǒng)根據(jù)綜合管線排布方案疏導(dǎo)出支架節(jié)點圖紙，并可打印出來，對現(xiàn)場施工進行有效指導(dǎo)。

圖2 地下室管線排布及凈高

2.6 在預(yù)制件加工、鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計中的應(yīng)用

利用BIM信息模型對高層住宅的鋼結(jié)構(gòu)進行深化設(shè)計，通過較為直觀的三維模型效果圖的方式與設(shè)計、業(yè)主以及分包單位積極進行洽商溝通，如此一來可大大提高工作效率，并有利于促進商洽成功。另外，利用BIM建模還可及時發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計方面存在的不合理之處，與設(shè)計單位及時進行溝通解決。借助BIM進行信息建模深化對預(yù)制件的設(shè)計，將預(yù)制件3D模型以圖片的方式傳輸給加工制作鋼構(gòu)件的工廠，如此一來能有效降低加工構(gòu)件錯誤出現(xiàn)率，實現(xiàn)降低成本、節(jié)約工期的良好效果。

2.7 在質(zhì)量安全管控中的應(yīng)用

提前借助BIM技術(shù)對高層住宅施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、重大危險源等進行模擬演示，能預(yù)知施工過程中的質(zhì)量安全風險，從而采取有效措施防止發(fā)生各種風險，減少出現(xiàn)返工、窩工等情況，提高施工的安全性，保證能高效優(yōu)質(zhì)完成各項施工項目[9]。還能利用BIM技術(shù)在項目施工過程中查找和篩選高支模，較為直觀地確定高支模的具體位置，嚴格按照專項方案對施工過程進行指導(dǎo)，另外，還可專門安排人員進行跟蹤監(jiān)控。除此之外，還可借助BIM仿真建模對復(fù)雜梁柱節(jié)點、預(yù)埋預(yù)留位置、止水鋼板、后澆帶等進行動態(tài)模擬，嚴格實行對施工項目中的關(guān)鍵工序和關(guān)鍵節(jié)點的質(zhì)量控制，堅決防止發(fā)生工程施工質(zhì)量方面的通病。

根據(jù)BIM項目總體計劃的相關(guān)規(guī)定，明確設(shè)置崗位職責，通過將手機與BIM系統(tǒng)相鏈接，施工人員可對施工質(zhì)量、安全防護、施工節(jié)點、施工進展情況等進行現(xiàn)場拍照，并能將有疑問的施工照片上傳到BIM系統(tǒng)，然后與BIM模型中的內(nèi)容進行比對，從而及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，盡快地解決這些問題，有效提升施工質(zhì)量。另外，可利用BE客戶端在質(zhì)量安全會議上或生產(chǎn)例會上查看施工過程中存在的問題，有利于現(xiàn)場進行交流溝通，便于有效處理解決問題，避免了因文字表述不到位或描述不清楚等造成的異議。

2.8 在進度控制中的應(yīng)用

首先，借助BIM技術(shù)可對高層住宅施工過程進行現(xiàn)場模擬，對施工工序以及組織安排各項工作提前進行優(yōu)化處理，有效提高工程施工的效率，使工程施工進度加快[10]。其次，借助BIM技術(shù)可對施工進度進行適時的更新，做到對工程施工進度情況了如指掌，與施工計劃進行對比，及時查找和發(fā)現(xiàn)存在的差距及問題，從而對施工工序、組織安排進行隨時調(diào)整和優(yōu)化，必要時還可對施工計劃進行適當?shù)恼{(diào)整，利用各種有效措施，對施工過程中的偏差及時進行糾正，確保施工工程的進度。最后，借助BIM可及時對高層住宅施工進程進行模擬演示，按照制定的項目施工進度計劃利用模端SP對時間節(jié)點進行定義，細化模擬演示各構(gòu)件施工的進度。利用BIM系統(tǒng)可有效提取材料計劃，提前安排施工人員，提前準備需要的機械設(shè)備以及材料等進入施工現(xiàn)場等。

2.9 在成本管理中的應(yīng)用

首先運用BIM技術(shù)構(gòu)建“時間、3D、WBS”5D數(shù)據(jù)庫，然后把一些實際成本數(shù)據(jù)，比如：材料、人工費用、周轉(zhuǎn)材料等等全部錄入5D關(guān)系數(shù)據(jù)庫，同時將WBS單位工程量也導(dǎo)入BIM成本數(shù)據(jù)庫中，如此一來就能很快獲取成本匯總、拆分對應(yīng)等一些數(shù)據(jù)信息，然后結(jié)合這些數(shù)據(jù)進行認真分析，查看消耗量是否超標，進貨分包單價是否得到了有效控制等，從而實現(xiàn)對項目成本風險的有效控制。另外，還能通過時間、空間以及WBS等多維度對統(tǒng)計分析條件、各種成本報表等進行匯總分析，如此一來，不僅可有效降低成本管控工作量，也能大大增強匯總分析效能，使成本現(xiàn)狀得以及時準確地體現(xiàn)，為高層住宅施工項目進行快速高效決策提供準確詳實的數(shù)據(jù)參考。

2.10 在協(xié)同各方中的應(yīng)用

高層住宅施工項目參與方可利用網(wǎng)絡(luò)進行協(xié)同作業(yè)，實施住宅工程的各項洽商和協(xié)調(diào)等工作，有效監(jiān)控和管理工程施工的質(zhì)量、安全、成本以及工作進度等，達到施工項目各參與方同時多專業(yè)協(xié)同工作的效果。

3 結(jié)語

總而言之，在高層住宅施工中可將BIM技術(shù)廣泛地應(yīng)用到三維建模、場地布置、核查圖紙和深化設(shè)計、施工交底、方案論證和優(yōu)化、質(zhì)量安全管控、進度控制、成本管理、協(xié)同各方等方面。同時，隨著BIM應(yīng)用軟件的逐步完善，高層住宅項目的增多，BIM技術(shù)會在施工中更充分地展現(xiàn)協(xié)調(diào)性、可視化、優(yōu)化性、模擬性以及出圖性等優(yōu)勢，更好地發(fā)揮BIM技術(shù)在高層住宅建筑施工中的應(yīng)用價值和指導(dǎo)作用。