BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究

王輝

（煙建集團(tuán)有限公司 山東煙臺 264001）

前言

近些年來，BIM技術(shù)的發(fā)展極為迅速，并被廣泛應(yīng)用到建筑工程施工管理中，有效提升建筑工程施工管理水平，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)建筑工程施工管理的可視化、虛擬化、智能化等，對推動建筑行業(yè)的飛速發(fā)展更有著不可忽視的作用。

1 BIM技術(shù)的含義

建筑信息模型技術(shù)的簡稱是BIM技術(shù)，BIM技術(shù)是建筑行業(yè)信息所需要的表達(dá)方式，如數(shù)學(xué)、物理等表達(dá)式，能夠及時(shí)為建筑工程提供施工所需的資源，從本質(zhì)上來說，BIM技術(shù)就是一種建筑信息模型。虛擬建筑模型是BIM技術(shù)呈現(xiàn)出的一種形式，在信息工程中需要一些虛擬信息，這樣能夠?qū)κ┕みM(jìn)行準(zhǔn)確的理解和分析，在管理過程中提高施工項(xiàng)目的效率。許多行業(yè)都可以應(yīng)用BIM技術(shù)，BIM技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用是非常普遍，在建筑工程，對于施工前的設(shè)計(jì)施工、施工工作、施工完成驗(yàn)收工作等方面都得到了有效的應(yīng)用。

2 應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 信息共享的實(shí)現(xiàn)

BIM軟件能夠連接到數(shù)據(jù)庫，在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員能夠在任何時(shí)間將與工作相關(guān)的數(shù)據(jù)輸進(jìn)到數(shù)據(jù)庫中，可以很容易地為其他相關(guān)人員查看項(xiàng)目信息提供便利性，達(dá)到信息共享的目的，對項(xiàng)目進(jìn)行綜合管理。另外，BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍也因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷完善得到了極大的拓展，從而在更大的程度上發(fā)揮資源在建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的作用。

2.2 傳遞強(qiáng)度高

具有強(qiáng)大的功能是BIM技術(shù)的一個(gè)基本特征，然后在確保成功建立某些數(shù)據(jù)之后，建立一個(gè)完整的模型要以數(shù)據(jù)鏈的一致性與相關(guān)性為基礎(chǔ)。另一方面，一旦相關(guān)信息發(fā)生了變化，BIM系統(tǒng)就能及時(shí)地修改相關(guān)數(shù)據(jù)的剩余部分，在建模后，模型之間的差異不會出現(xiàn)失真，無需人工進(jìn)行繪圖修改。該功能可以保證BIM系統(tǒng)項(xiàng)目工作的傳遞性與連續(xù)性，并快速反映項(xiàng)目中的工作需求，以實(shí)現(xiàn)減少人力資本的目標(biāo)，極大地提高工作效率。

2.3 具有很強(qiáng)的協(xié)調(diào)性

BIM系統(tǒng)能夠讓施工方和設(shè)計(jì)方、運(yùn)營管理人員與施工方進(jìn)行及時(shí)溝通，顯示出同步性與時(shí)效性，能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行監(jiān)控。加強(qiáng)對BIM技術(shù)的研究，能夠使設(shè)計(jì)人員更容易地建立三維模型，對電子束管道碰撞進(jìn)行測試，與專業(yè)性質(zhì)相結(jié)合，對布局進(jìn)行有效地設(shè)計(jì)，完成組件間的碰撞測試。

3 實(shí)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(jì)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(gè)月，施工設(shè)計(jì)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)較高，如果采用傳統(tǒng)的二維圖紙進(jìn)行施工設(shè)計(jì)，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(xiàng)目進(jìn)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(jī)電、土建等專業(yè)知識，對施工方式進(jìn)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(jìn)行規(guī)劃，并根據(jù)實(shí)際施工需求確定鋼平臺設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。初步規(guī)劃完成后，再利用BIM技術(shù)將各區(qū)域模型進(jìn)行合并，并模擬碰撞試驗(yàn)，尋找設(shè)計(jì)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(jì)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 鋼結(jié)構(gòu)4D模擬施工

BIM模型能夠清晰地表達(dá)出施工工序的順序關(guān)系，有效控制施工進(jìn)度。將BIM三維模型導(dǎo)入Naviswords系統(tǒng)中，在軟件系統(tǒng)中可以通過移動建筑模型內(nèi)各結(jié)構(gòu)位置或調(diào)整相關(guān)參數(shù)，對模型進(jìn)行分析、調(diào)整，再通過動畫展示出施工過程，選擇最合理的施工方案，優(yōu)化實(shí)際施工過程中鋼結(jié)構(gòu)的安裝細(xì)節(jié)。BIM模型還可以根據(jù)實(shí)際施工情況，以動畫方式模擬鋼板墻施工流程，避免施工錯(cuò)誤，有效控制施工進(jìn)度。

3.4 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(fù)責(zé)人同時(shí)擔(dān)任項(xiàng)目管理總負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)指導(dǎo)和協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)工作?；趯?shí)際施工需要，下設(shè)一名協(xié)調(diào)負(fù)責(zé)人，負(fù)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(hù)、模型整合與協(xié)調(diào)、施工進(jìn)度與節(jié)點(diǎn)管理、BIM模型的深度設(shè)計(jì)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(shí)際施工過程的一致性。本次工程的BIM模型的深度設(shè)計(jì)系統(tǒng)在利用三維參數(shù)化模型進(jìn)行可視性分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)存在問題，并及時(shí)糾正，避免了施工錯(cuò)誤造成材料和人力的損失。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國社會經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展推動了城市化進(jìn)程的加快，在這種實(shí)際情況下我國建筑工程數(shù)量得到了極大的增長，其中建筑工程施工技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)引起了人們的高度關(guān)注與重視。BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用能夠?yàn)槭┕こ尸F(xiàn)出三維效果，并且能夠保證各環(huán)節(jié)的施工技術(shù)得到合理科學(xué)的銜接，實(shí)現(xiàn)建筑工程施工安全性及整體質(zhì)量的提升。

[1]邱健，王秀文，江聯(lián)軍，林雪江.淺析現(xiàn)階段建筑工程造價(jià)管理中的BIM 技術(shù)應(yīng)用[J].中國住宅設(shè)施，2017（03）.

[2]劉炎德，郭娟利，孫萬嶺，朱京生，劉進(jìn).基于BIM的遠(yuǎn)郊營地營房建筑后勤保障管理[J].土木工程與管理學(xué)報(bào)，2017，34（4）：109～112.