基于BIM的施工工藝樣板區(qū)的應(yīng)用價值

孟蓓薇++賀成龍++周益鋒++葉文偉++嚴(yán)亮

摘要： 基于BIM的施工工藝樣板區(qū)可多視角觀察、起到技術(shù)性指導(dǎo)作用，優(yōu)化施工工藝、降低施工成本，節(jié)約臨時設(shè)施場地，能克服傳統(tǒng)施工工藝樣板區(qū)選址受限、靈活性差、經(jīng)濟性不高的缺陷，可促進(jìn)工程信息交流，有利于推動BIM技術(shù)在建造階段的應(yīng)用。

Abstract： Based on the construction process template of BIM is different from the traditional construction process template， is no longer relying solely on the entity model. BIM-based construction technology model area has many advantages. It can observe construction technology with multi-angle， play a technical guiding role， optimize the construction process， reduce construction costs， and save temporary facilities. It also can overcome the shortcomings of the traditional construction technology model area. For example， location is limited， poor flexibility， and uneconomical. This model area can facilitate the exchange of engineering information， and help promote the application of BIM technology in the construction phase.

關(guān)鍵詞： 施工工藝樣板區(qū)；BIM技術(shù)；應(yīng)用價值

Key words： construction technology model area；BIM technology；application value

中圖分類號：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）22-0168-02

1 傳統(tǒng)施工工藝樣板區(qū)

為順利進(jìn)行技術(shù)交底和后期施工任務(wù)而建立的實體施工工藝樣板區(qū)，是展示施工工藝、明確施工質(zhì)量、展現(xiàn)施工流程、探索施工技術(shù)的一種有效手段[1]，也是向外界展示工程品質(zhì)和企業(yè)形象的媒介。即在分部分項工程或者大面積施工前，結(jié)合工程特點和企業(yè)自身特征，明確施工工藝流程和質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的位置建立實體標(biāo)準(zhǔn)模型[2]，以減少質(zhì)量通病的發(fā)生率，提高對工程施工重要工序、關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控。施工工藝樣板區(qū)的建立使得在進(jìn)行技術(shù)交底時，操作人員能更準(zhǔn)確地認(rèn)識分項工程某一對象的具體做法，起到對關(guān)鍵節(jié)點和關(guān)鍵工序的管理，避免出現(xiàn)大面積返工現(xiàn)象，在一定程度上縮短工期。

然而在實際建設(shè)過程中，建筑項目規(guī)模、施工工藝流程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等往往不盡相同，導(dǎo)致需要建立不同的施工工藝樣板區(qū)。對于施工技術(shù)難度低，工程量小的擬建項目，那么所有分部分項工程樣板區(qū)就無法體現(xiàn)其建造意義，不能達(dá)到施工所需的代表性和全面性；其次每一個工程都需權(quán)宜“三控”（質(zhì)量、造價、進(jìn)度控制），沒有一個建設(shè)單位愿意看到一味去建立樣板區(qū)而導(dǎo)致增加費用、影響進(jìn)度的局面。因此，施工工藝樣板區(qū)通常局限于精品工程、“三新”施工項目（新技術(shù)、新材料、新工藝）以及重大關(guān)鍵技術(shù)施工項目[3]。傳統(tǒng)實體施工工藝樣板區(qū)有以下幾個方面的缺陷：

①選址受限。實體施工工藝樣板區(qū)一般設(shè)置在施工現(xiàn)場，對施工現(xiàn)場布置提出較高的要求。對于場地緊張的項目，往往無法在施工現(xiàn)場建設(shè)實體施工工藝樣板區(qū)。

②靈活性差。傳統(tǒng)實體施工工藝樣板區(qū)不能夠被移動，對于復(fù)雜且具有嚴(yán)格施工工藝標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)點區(qū)域，施工人員無法在施工現(xiàn)場進(jìn)行全方位、多角度查看；細(xì)部區(qū)域不明，死角不細(xì)致，會導(dǎo)致實體施工工藝樣板區(qū)流于形式，無法發(fā)揮其作為施工工藝標(biāo)準(zhǔn)控制現(xiàn)場質(zhì)量的作用。

③經(jīng)濟性不高。實體施工工藝樣板區(qū)需耗費較多的人力、物力和財力，增加不必要的資金支出。一個實體施工工藝樣板區(qū)少則幾萬元，多則幾十萬元。如振石控股集團總部大樓項目在建造施工工藝樣板區(qū)上就花費10多萬元。這對建筑施工單位構(gòu)成較大的成本負(fù)擔(dān)。

針對上述傳統(tǒng)實體樣板區(qū)的不足，我們可以在建立實體樣板區(qū)前結(jié)合新一代具有革命意義的計算機輔助設(shè)計工具——BIM[4]，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工工藝樣板區(qū)設(shè)計展示，對工程質(zhì)量進(jìn)行事前檢查，將弊端程度降至最小化。

2 基于BIM的施工工藝樣板區(qū)

BIM （Building Information Modeling）是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成建設(shè)工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型[5]，同時又是一種涵蓋于整個建設(shè)項目生命周期的數(shù)字化技術(shù)。它是建筑業(yè)在突破傳統(tǒng)手工繪圖使用CAD電腦繪圖后的另一次巨大的技術(shù)革命[6]。與CAD相較，BIM可通過碰撞檢測，協(xié)調(diào)各個專業(yè)工作及各個施工節(jié)點，改善信息間交流與協(xié)作，優(yōu)化施工工藝，更真實地模擬各種建筑模型，直觀表達(dá)復(fù)雜建筑模型的問題，達(dá)到所見即所得的可視化程度。

基于BIM的施工工藝樣板區(qū)是將信息技術(shù)與建筑業(yè)結(jié)合，即實現(xiàn)基于點線面的二維表達(dá)向三維可視化模型轉(zhuǎn)變的革命，運用Revit軟件模擬施工工藝樣板區(qū)，廣聯(lián)達(dá)軟件進(jìn)行鋼筋工程量計算等等，突破了傳統(tǒng)施工工藝固定的樣板區(qū)展示方式，實現(xiàn)建筑信息數(shù)據(jù)集成化。具有以下優(yōu)點：

①優(yōu)化施工工藝，降低施工成本。在可視化處理下，使設(shè)計變得更加直觀，分析質(zhì)量問題、缺陷乃至施工技術(shù)資料，反復(fù)模擬研究、比較，及時發(fā)現(xiàn)并解決安全隱患和矛盾沖突，選擇最合適的材料以及施工組合。同時幫助建設(shè)單位提早發(fā)現(xiàn)所選材料等不足之處，對設(shè)計進(jìn)行修改完善，在建實體施工工藝樣板區(qū)前提前尋找到最佳設(shè)計，確定施工材料，提高設(shè)計的準(zhǔn)確性和可靠性，最大程度地避免因設(shè)計不合理而造成的不必要返工，減少損失，同時又可減少企業(yè)關(guān)于傳統(tǒng)施工工藝樣板區(qū)的支出，達(dá)到降低工程成本，保證項目開發(fā)整體的施工質(zhì)量及進(jìn)度，為大規(guī)模施工提供驗收依據(jù)的目的。

②可多視角觀察，起到技術(shù)性指導(dǎo)作用。突破傳統(tǒng)施工工藝樣板區(qū)展示方式。通過使用Ipad進(jìn)行360度全方位觀察，打破了以往經(jīng)驗不豐富的施工人員靠傳統(tǒng)二維CAD平面圖紙往往很難完成復(fù)雜節(jié)點樣板或者有著嚴(yán)格施工工藝要求的樣板的局面[7]。例如，在復(fù)雜的鋼筋節(jié)點樣板區(qū)中，鋼筋節(jié)點無法通過傳統(tǒng)CAD平面圖或者單一的剖面圖表達(dá)清楚，同時操作人員識圖水平有限，使得鋼筋節(jié)點樣板無法達(dá)到預(yù)期效果，經(jīng)常出現(xiàn)加工錯誤的情形。而如今，基于BIM三維技術(shù)，能夠?qū)?fù)雜的鋼筋節(jié)點以真實空間尺寸進(jìn)行展現(xiàn)。其三維可視化模型能讓人對內(nèi)部結(jié)構(gòu)一目了然，解決了對二維平面圖紙缺乏想象的障礙，加強了與設(shè)計單位、施工單位的協(xié)同合作。

③工程信息交流方便。對于關(guān)鍵工序和關(guān)鍵部位的具體細(xì)節(jié)，將基于BIM的施工工藝樣板區(qū)模型虛擬化，用二維碼的形式加以展現(xiàn)，人們可通過掃描相應(yīng)的二維碼查看對應(yīng)三維模型，確保工程的質(zhì)量及安全可靠性，使得現(xiàn)代展示設(shè)計向虛擬現(xiàn)實化、設(shè)計人性化發(fā)展。

同時交底后，形成紙質(zhì)交底記錄的同時生成電子技術(shù)交底記錄，保存于云端數(shù)據(jù)平臺，虛擬技術(shù)的運用使冗雜的數(shù)據(jù)樣板變得隨身攜帶，隨時隨地查詢記錄及具體明細(xì)，解決了兩次技術(shù)交底時間間隔較長，交底內(nèi)容易淡忘，操作人員和管理人員無法通過實體樣板對比，書面交底又無法確切掌握等問題。

于傳統(tǒng)相較，這種直觀方式更能提高辦事效率，更能及時發(fā)現(xiàn)樣板區(qū)中存在的問題，及時提出問題的解決方案，排除隱患，同時減少了返工帶來的損失，確保后續(xù)施工的正常進(jìn)行。

④節(jié)約臨時設(shè)施場地。緩解了因建造樣板區(qū)所占用的建筑供地面積的施工壓力。對于一些工程量較小、技術(shù)難度低的項目，只要運用提前建立的相應(yīng)樣板族，針對自身項目修改對應(yīng)的參數(shù)建立可視化3D模型，就避免了建立實體樣板區(qū)的繁瑣工序，促進(jìn)臨時設(shè)施場地的合理利用。

⑤促進(jìn)BIM技術(shù)在建造階段的應(yīng)用。到2020年末，申報綠色建筑集成應(yīng)用BIM技術(shù)的比率將達(dá)到90%[8]。而基于BIM的施工工藝樣板區(qū)是一種優(yōu)化設(shè)計、促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化施工、減少后期運營維護(hù)成本的新技術(shù)。

⑥有利于營銷。通過向購房者展示基于BIM的施工工藝樣板區(qū)模型，便于購房者了解工程的細(xì)部，增加購房的成交率。運用基于BIM的施工工藝樣板區(qū)，展現(xiàn)房屋的各種施工節(jié)點，同時業(yè)主可實時跟進(jìn)施工情況，不定期檢查施工情況是否符合施工工藝樣板區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)，在一定程度上杜絕了業(yè)主遭受豆腐渣工程的危害。

3 結(jié)語

綜上所述，基于BIM的施工工藝樣板區(qū)是一種貫穿設(shè)計、施工、運營管理全階段，促進(jìn)設(shè)計師-業(yè)主-施工人員間的工程信息交流和資源共享的新型現(xiàn)代化數(shù)據(jù)集成的工藝技術(shù)。在建立實體施工工藝樣板區(qū)前運用BIM的碰撞檢測、渲染等可視化應(yīng)用與施工模擬創(chuàng)建虛擬施工工藝樣板區(qū)模型，尋找最合適的材料，采取最佳設(shè)計，優(yōu)化施工工藝，減少后期運維成本，從而達(dá)到事前指導(dǎo)，消除工程質(zhì)量通病，對于施工場地狹小有需要展示施工工藝的項目，基于BIM的施工工藝樣板區(qū)具有更明顯的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

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