陳藝鋒

廣州瀚華建筑設(shè)計有限公司 廣東 廣州 510655

城市現(xiàn)代化發(fā)展進程中，相應(yīng)促進建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展，施工技術(shù)的創(chuàng)新與變革力度加大，能夠為BIM技術(shù)使用奠定良好基礎(chǔ)。BIM屬于信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)，能夠應(yīng)用到建筑工程全過程施工中。在數(shù)據(jù)支持下，BIM技術(shù)建立數(shù)據(jù)模型，傳輸信息數(shù)據(jù)，科學(xué)分析和處理數(shù)據(jù)。在建筑施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以共享信息數(shù)據(jù)，促進建筑工程流程的交流與連接，保證建筑施工的有序性。

1 BIM技術(shù)特征研究

BIM技術(shù)被稱為信息模型，創(chuàng)建價值信息模型，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共享和傳遞信息。建立3D建筑模型，模擬建筑項目參數(shù)，優(yōu)化價值設(shè)計目標(biāo)。下圖為BIM施工流程。第一，可視化特點，在虛擬空間實物中，展示出三維立體圖形。虛擬空間涉及較多圖層，且每個圖層使用項目屬性特征數(shù)據(jù)。因此，使用圖層操作建筑模型，可以快速了解工程項目實況。BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑工程模擬中，不僅是模擬外觀，也可以模擬內(nèi)部設(shè)計，確保建筑產(chǎn)品清晰展示出來。第二，協(xié)調(diào)性特點：項目信息數(shù)據(jù)通過BIM技術(shù)，集中輸入采集數(shù)據(jù)，不同專業(yè)與不同階段，可以共享信息。箭鏃工程改造修正后，可以及時展示相關(guān)聯(lián)部位，便于優(yōu)化協(xié)調(diào)設(shè)計[1]。建筑工程項目設(shè)計期間，涉及到多專業(yè)、多類別設(shè)計，比如土建設(shè)計、管道設(shè)計等，都必須由技術(shù)人員操作。然而，技術(shù)具備協(xié)調(diào)性特點，可以減少設(shè)計沖突問題，優(yōu)化整個設(shè)計，縮短項目施工周期，降低工程成本。

圖1 BIM施工流程圖

2 建筑工程的各項施工技術(shù)分析

2.1 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

從鋼材采購、設(shè)計、切割與預(yù)拼裝操作中，需要花費大量時間。土建工程對鋼結(jié)構(gòu)安裝的影響大，吊裝難度大，必須做好施工協(xié)調(diào)配合與組織。比如BIM技術(shù)，利用模塊化、預(yù)拼裝鋼結(jié)構(gòu)安裝方式，能夠模擬鋼結(jié)構(gòu)安裝區(qū)域場景，以免鋼結(jié)構(gòu)安裝碰撞，提升各環(huán)節(jié)質(zhì)量效果，降低施工危險性。

2.2 管線綜合技術(shù)

地下室機電系統(tǒng)分布多，管線種類復(fù)雜，機電管線安裝空間小，導(dǎo)致管線存在局限性。機電專業(yè)圖紙設(shè)計深度不足，施工企業(yè)不注重圖紙深化設(shè)計與會審，導(dǎo)致管線布設(shè)混亂、交叉碰撞，安裝高度不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以提升管線綜合效率。針對建筑與機電設(shè)備管線，實行三維建模，通過BIM技術(shù)的可視化、碰撞檢測功能，可以檢查現(xiàn)有模型碰撞情況。施工之前，發(fā)現(xiàn)管線綜合問題，做好優(yōu)化調(diào)整，減少返工現(xiàn)象。

2.3 施工管理信息技術(shù)

通過BIM技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)施工虛擬化、可視化的協(xié)同管理。施工環(huán)節(jié)，聯(lián)合施工工藝、現(xiàn)場管理需求，添加和完善設(shè)計施工圖模型，以滿足施工模型需求。按照標(biāo)準(zhǔn)化項目管理流程，聯(lián)合移動應(yīng)用技術(shù)，深化設(shè)計施工模型，科學(xué)管理材料設(shè)備、竣工驗收、質(zhì)量安全等，實時共享、高效傳遞施工現(xiàn)場信息，提升施工管理水平。

3 BIM技術(shù)在建筑施工中的價值表現(xiàn)

3.1 提升算量速度與精度

BIM技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，快速計算建筑工程量，有助于提升施工預(yù)算效率與精度。BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)精細(xì)度高，可以達到構(gòu)件級，利用數(shù)據(jù)庫提供項目管理的數(shù)據(jù)信息，可以提升施工管理效率。

3.2 精確施工計劃，減少額外浪費

BIM技術(shù)具備三維可視化功能，可以實現(xiàn)虛擬施工。虛擬施工時，可以對比虛擬施工計劃、實際施工進展，注重施工企業(yè)、建設(shè)單位、監(jiān)理單位的協(xié)同工作，檢測施工現(xiàn)場施工工序，減少建筑質(zhì)量與安全隱患，降低施工浪費問題[2]。

3.3 多算對比，控制施工成本

建筑施工成本管理，多由數(shù)據(jù)支撐，可以及時掌握施工工程數(shù)據(jù)，屬于施工成本控制的基礎(chǔ)。BIM數(shù)據(jù)，能夠快速收集建筑施工的各項數(shù)據(jù)，對比施工方案合同、實際施工消耗量數(shù)據(jù)，可以有效控制合格成本，科學(xué)管控項目成本風(fēng)險。

3.4 實現(xiàn)碰撞檢查，減少施工返工

BIM技術(shù)利用三維可視化特征，做好施工前期碰撞檢查，優(yōu)化設(shè)計施工工序，從而減少建筑施工的錯誤問題，以免產(chǎn)生返工現(xiàn)象。同時，注重設(shè)計方案優(yōu)化，提升建設(shè)單位、施工企業(yè)的溝通能力。建筑工程施工期間，各專業(yè)工程遵循施工方案操作，施工現(xiàn)場出現(xiàn)多專業(yè)同時施工、交叉施工情況。由于各專業(yè)內(nèi)容、作業(yè)目標(biāo)不同，需要統(tǒng)籌安排施工。如果計劃方式存在誤差，則會加劇施工工序碰撞，配合作業(yè)產(chǎn)生矛盾等。同時，建立建筑信息模型之前，注重管線、墻體的碰撞檢查，減少圖紙錯誤率，維護施工質(zhì)量效益。下圖為BIM碰撞檢查流程。

圖2 BIM碰撞檢查流程圖

4 BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用問題

4.1 資金投入比例大

當(dāng)前，施工團隊?wèi)?yīng)用BIM技術(shù)開展信息化建設(shè)，開發(fā)軟件設(shè)施，研究硬件設(shè)備，資金投入量較大。通過改造機房、優(yōu)化升級硬件設(shè)備、開發(fā)軟件設(shè)施，可以發(fā)揮出施工企業(yè)的信息系統(tǒng)功能與價值。盡管施工企業(yè)的經(jīng)濟效益高，但是資產(chǎn)利潤率、產(chǎn)值利潤率較低，很少投入大量資金開展信息化建設(shè)。

4.2 信息化建設(shè)的認(rèn)知不足

建筑企業(yè)信息化，屬于建筑行業(yè)信息化的基礎(chǔ)，能夠幫助企業(yè)優(yōu)化升級，加大施工管理力度。在BIM技術(shù)應(yīng)用期間，企業(yè)決策部門、作業(yè)部門、管理部門的人員，對BIM技術(shù)的認(rèn)知度不足，無法升級建筑工程的施工技術(shù)。

4.3 BIM技術(shù)人員短缺

在建筑工程施工期間，BIM技術(shù)人員的配置比較少，特別是深刻理解和掌握BIM技術(shù)的人員。由于BIM技術(shù)人員比較少，無法滿足建筑企業(yè)的BIM建設(shè)需求。

5 BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

5.1 施工組織管理中的應(yīng)用

建筑項目施工過程中，優(yōu)化施工組織，能夠完善施工流程與步驟、施工工藝等。為了提升施工組織管理品質(zhì)與水平，應(yīng)當(dāng)合理應(yīng)用BIM技術(shù)，維護技術(shù)應(yīng)用效率。第一，建筑項目施工過程中，通過BIM技術(shù)改善管理工作。建筑項目施工時，各項工序具備全面性與多樣性特點，當(dāng)某一工序流程出現(xiàn)問題，則會對建筑施工順利性造成影響。通過BIM技術(shù)，利用3D圖形模式呈現(xiàn)出施工環(huán)節(jié)與核心工序，模擬施工現(xiàn)場，通過不同顏色模擬施工區(qū)域，為組織管理提供可視化方案。通過信息化技術(shù)措施，能夠全方位展示出各施工環(huán)節(jié)，便于現(xiàn)場人員優(yōu)化配置資源，提升資源的有效利用率。第二，建筑施工過程中，為了合理應(yīng)用BIM技術(shù)，需要完善施工工藝。施工工藝對施工品質(zhì)的影響大，為了確保施工人員掌握工藝機理、施工方式，需要通過BIM技術(shù)，完善施工工藝內(nèi)容，保證操作人員掌握施工技術(shù)要點與操作方式。

5.2 在進度控制管理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)建筑工程的進度管理模式中，引入BIM技術(shù)后，可以建立進度控制分析系統(tǒng)、計劃生產(chǎn)系統(tǒng)、虛擬系統(tǒng)，提升建筑項目進度管理效率。第一，制定建筑工程進度計劃時，將時間參數(shù)引入到三維立體模型中，控制進度自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。第二，四維數(shù)據(jù)模型，可以代替三維數(shù)據(jù)模型，聯(lián)動修改進度，關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)因素。第三，BIM技術(shù)的進度管理，需要多專業(yè)、多信息資源共享，才可以提升建筑工程進度管理成效。因此，為了發(fā)揮出BIM技術(shù)在建筑工程管理中的作用，需要注重多種軟件、多種專業(yè)的信息轉(zhuǎn)換。各部門參與到BIM技術(shù)進度管理平臺中，加強建筑項目進度管理效果。對于內(nèi)在問題，需要實行科學(xué)的指導(dǎo)措施，合理控制進度管理的成本計劃，優(yōu)化工程進度管理的安全性。第四，BIM技術(shù)，應(yīng)用三維圖像原理，相比于傳統(tǒng)進度控制計劃，有助于減少工程量，維護建筑施工的順利性。同時，準(zhǔn)確識別工程施工的不良問題，優(yōu)化調(diào)整施工方案。在施工過程中，如果施工建設(shè)、設(shè)計圖紙不相符，則要做好識別與調(diào)整工作，以免影響建筑工程施工進度，加強工程進度可控性。第五，建筑企業(yè)通過BIM技術(shù)，建立3D模型，為進度管理提供信息載體、信息數(shù)據(jù)支持，確保管理人員及時掌握影響因素。第六，確保管理人員及時調(diào)整施工工序，通過3D模型與信息數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以幫助管理人員確定影響因素。第七，建筑施工過程中，通過BIM技術(shù)完善成本支出管理。3D立體圖形，能夠明確施工區(qū)域的資源損失情況，遵循節(jié)約施工準(zhǔn)則，加強施工人員的集體意識，科學(xué)把控建筑項目施工成本管理。

5.3 施工安全管理的應(yīng)用

建筑工程屬于綜合、復(fù)雜工程，需要消耗大量人力、物力、財力資源。當(dāng)某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，則會導(dǎo)致建筑工程存在質(zhì)量隱患。為了加強建筑施工質(zhì)量，必須注重建筑工程安全管理。在建筑施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，有助于提升建筑工程耐久性、安全性。BIM技術(shù)，模擬施工現(xiàn)場環(huán)境，減少作業(yè)現(xiàn)場安全隱患，模擬再現(xiàn)細(xì)小問題，檢驗施工方案，掌握作業(yè)現(xiàn)場的危險因素，制定應(yīng)急預(yù)案，降低施工現(xiàn)場的安全事故率[3]。下圖為BIM施工模擬流程。此外，BIM技術(shù)可以準(zhǔn)確定位現(xiàn)場施工人員，監(jiān)督施工狀態(tài)，為管理團隊提供可視化方案。

圖3 BIM施工模擬流程圖

5.4 竣工環(huán)節(jié)的應(yīng)用

建筑工程竣工環(huán)節(jié)的工程量大，屬于工程管理的重點，不僅要檢測工程總體質(zhì)量，還要審閱建筑工程材料。傳統(tǒng)建筑工程，需要管理大量施工資料，耗費的人力、物力比較堵，還會影響建筑工程竣工核驗。通過BIM技術(shù)，可以將竣工材料錄入到材料庫內(nèi)，通過BIM技術(shù)查詢工程資料，節(jié)省時間與精力。BIM技術(shù)聯(lián)合建筑工程模型，可以動態(tài)化反映出建筑工程與模型關(guān)系，收錄重要資料信息，便于檢查建筑工程的缺陷問題，維護建筑工程有效性，確保工程竣工順利性。

5.5 施工成本效益管控的應(yīng)用

在BIM模型中，聯(lián)合施工計劃與進度，可以直觀呈現(xiàn)構(gòu)件的成本信息，聯(lián)合施工進度、質(zhì)量安全要求、構(gòu)件工程量，制定科學(xué)的資金需求計劃。其一，在BIM模型中，包括建筑數(shù)據(jù)信息，覆蓋到項目全生命周期中，科學(xué)管控施工成本。利用模型的工程量信息、材料、價格等，實現(xiàn)智能化連接，無需人工核算成本，可以確保成本核算精確性。其二，在BIM模型中，成本管理系統(tǒng)借助成本信息，對接系統(tǒng)服務(wù)器，自動化整理和分析成本數(shù)據(jù)，建立成本參數(shù)庫，為項目成本管理提供參考，優(yōu)化施工成本，增加成本效益。

6 促進BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用發(fā)展要點

6.1 加大投資開發(fā)完善

現(xiàn)代科技快速發(fā)展，需要不斷完善和升級BIM技術(shù)，從而適應(yīng)建筑發(fā)展需求。BIM技術(shù)的成本高，人員素質(zhì)能力高，具備建筑、設(shè)計、計算機知識，無法覆蓋到建筑工程中。BIM技術(shù)推廣應(yīng)用到建筑領(lǐng)域，可以實現(xiàn)智能化發(fā)展，降低專業(yè)操作難度。技術(shù)研發(fā)與推廣，需要獲得資金支持，所以需要加大BIM技術(shù)開發(fā)投資力度，實現(xiàn)BIM技術(shù)的創(chuàng)新化發(fā)展。

6.2 普及BIM技術(shù)應(yīng)用范圍

對于傳統(tǒng)建筑工程來說，BIM技術(shù)應(yīng)用為深化改革表現(xiàn)，能夠提升建筑管理效率。推廣和應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠及時發(fā)現(xiàn)漏洞與不足，提出優(yōu)化完善措施。同時，BIM技術(shù)應(yīng)用到工程項目中，能夠處理大量建筑信息。利用大數(shù)據(jù)分析，為建筑工程提供大量輔助決策，完善和創(chuàng)新BIM技術(shù)。

6.3 BIM技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用性

建筑工程的建設(shè)周期長，涉及到角度施工環(huán)節(jié)。從項目設(shè)計到竣工運行，BIM需要應(yīng)用BIM技術(shù)，多方面管理建筑工程。縱向指導(dǎo)，是將BIM技術(shù)應(yīng)用到工程施工全過程中，提升建筑工程的施工與管理效率。橫向指導(dǎo)，主要是借助BIM技術(shù)的信息處理能力，打破各專業(yè)施工壁壘，提升建筑工程參建方的信息溝通與交流效率。

7 結(jié)束語

綜上所述，施工企業(yè)注重轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思想認(rèn)知，充分應(yīng)用國家政策，轉(zhuǎn)變自身發(fā)展戰(zhàn)略。組建高素質(zhì)、精專業(yè)的BIM應(yīng)用團隊，可以加強市場競爭實力。當(dāng)前時代背景下，建筑行業(yè)的發(fā)展速度加快，應(yīng)當(dāng)關(guān)注建筑項目質(zhì)量的相關(guān)問題，優(yōu)化建筑設(shè)計，將BIM技術(shù)應(yīng)用到施工組織管理、進度控制管理、安全管理、竣工驗收、成本效益管控中，能夠提升建筑工程施工效率，增加施工企業(yè)的經(jīng)濟效益，從根本上推動建筑行業(yè)的發(fā)展。