論BIM技術(shù)在建筑生命周期領(lǐng)域的綜合運(yùn)用

傅林

（南京國(guó)豪裝飾安裝工程股份有限公司，江蘇南京 210039）

0 引言

BIM技術(shù)在建筑工程建設(shè)中的滲透，是通過(guò)建立仿真模型，幫助施工方分析實(shí)際施工組織方案與BIM模型的異同點(diǎn)。進(jìn)而針對(duì)性調(diào)整施工管理措施，確保建筑工程管理工作的科學(xué)性、合理性，完善建筑工程整體性能。因此，本文對(duì)BIM技術(shù)在建筑生命周期領(lǐng)域的綜合運(yùn)用展開(kāi)研究。

1 工程概述

某建筑工程，建筑內(nèi)容為十二層塔樓，幕墻最高點(diǎn)為52.2m，以及五層裙房，幕墻最高點(diǎn)為25.8m，建筑工程總面積為49998m2。該建筑工程外墻為鋼結(jié)構(gòu)鋁單板雨篷、明框玻璃幕墻，與鋁合金百頁(yè)、金門(mén)窗、壓頂、點(diǎn)式采光頂玻璃幕墻等。同時(shí)運(yùn)用Low-e節(jié)能超白鋼化中空玻璃，具有安裝簡(jiǎn)便、加工質(zhì)量高等優(yōu)勢(shì)，且板塊存在應(yīng)力安裝，能夠在結(jié)構(gòu)、百頁(yè)作用下，展現(xiàn)建筑輪廓，同時(shí)獲得良好幕墻效果，保持建筑物整體觀感。在此期間，由于該建筑工程工期緊，內(nèi)部鋼骨架結(jié)構(gòu)外的裝飾幕墻安裝難度大。因此，為確保建筑工程施工、安裝、進(jìn)度管理的整體質(zhì)量，相關(guān)人員將BIM技術(shù)應(yīng)用于該建筑工程的整個(gè)建筑生命周期內(nèi)。旨在利用BIM技術(shù)實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，保障該建筑工程施工方案的有效執(zhí)行。

2 BIM技術(shù)在建筑生命周期領(lǐng)域的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

在國(guó)內(nèi)的建筑行業(yè)內(nèi)，BIM技術(shù)被稱之為現(xiàn)代建筑的信息數(shù)據(jù)模型。在建筑工程設(shè)計(jì)、施工、內(nèi)部管理中，BIM技術(shù)屬于數(shù)據(jù)化、多維性的管理工具。而B(niǎo)IM技術(shù)在建筑生命周期領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用，是基于BIM技術(shù)，高效整合建筑工程項(xiàng)目?jī)?nèi)部信息，以此建立建筑生命周期內(nèi)，不同階段的參數(shù)模型。同時(shí)利用該技術(shù)的共享、展示、傳遞作用，為相關(guān)人員制定工程管理決策、施工規(guī)劃提供全面的數(shù)據(jù)支撐。具體來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)在建筑生命周期領(lǐng)域的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在建筑立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、造價(jià)、內(nèi)部施工等環(huán)節(jié)中[1]。借助BIM技術(shù)，可提高建筑物結(jié)構(gòu)、整體設(shè)計(jì)效率，減少建筑工程建筑期間的資源投入。并且可在建筑模型呈現(xiàn)中，確保各類建筑施工技術(shù)有序落實(shí)，縮短建筑工程工期，保障建筑工程建設(shè)質(zhì)量。另外，BIM技術(shù)的基本功能，并不僅是搜集、管理建筑工程信息，而是能夠高效處理建筑周期內(nèi)的工程信息，提高建筑信息利用率。相關(guān)人員可借助BIM模型設(shè)計(jì)中，含有的行為、資源、交付等維度，全面掌握建筑工程實(shí)踐方案、質(zhì)量管理方案的合理性與科學(xué)性。從而防范建筑工程建筑中，可能面臨的進(jìn)度、安全、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，維護(hù)建筑物參建各方經(jīng)濟(jì)利益。

3 BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的運(yùn)用

3.1 施工組織管理階段

3.1.1 施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

正式施工前，相關(guān)人員根據(jù)實(shí)地勘察情況，更新、完善施工圖紙，確保圖紙?jiān)O(shè)計(jì)滿足建筑施工需求。但由于施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)所涉內(nèi)容繁雜，包括技術(shù)、設(shè)備規(guī)格、材料等內(nèi)容的具體管理。為避免施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，影響施工組織管理規(guī)劃。相關(guān)人員可在圖紙深化設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用BIM技術(shù)建立工程模型，根據(jù)模型內(nèi)部存在的數(shù)據(jù)碰撞點(diǎn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的問(wèn)題，進(jìn)而提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)效率。

3.1.2 施工組織

BIM技術(shù)本階段的應(yīng)用，是利用自身三維可視化功能，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)整體布局急性仿真、模擬，便于相關(guān)人員詳細(xì)考察項(xiàng)目實(shí)際情況，制定全面而系統(tǒng)的施工方案。具體來(lái)說(shuō)，一方面，在施工總場(chǎng)地的平面布置中，基于BIM技術(shù)，施工組織管理人員，可及時(shí)構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)模型、建筑物模型。以及設(shè)備、資源模型，同時(shí)使用顏色，將建筑平面布置圖中，劃分為工人休息區(qū)、材料設(shè)備存儲(chǔ)區(qū)等，進(jìn)而為施工組織管理、施工現(xiàn)場(chǎng)布局提供清晰、可視化管理方案。另一方面，BIM技術(shù)需滲透在建筑工程建設(shè)的全過(guò)程，相關(guān)人員在施工組織刮蠟中，可根據(jù)BIM技術(shù)原理，建設(shè)3D建筑模型，使管理人員在掌握建筑建設(shè)過(guò)程后[2]。及時(shí)借助分層模擬的手段，從建筑施工設(shè)計(jì)、竣工、施工技術(shù)運(yùn)用等周期內(nèi)，構(gòu)建完整的建筑仿真模型。具體包括鋼骨架、屋面防水、門(mén)窗安裝、外墻涂料、鋁單板等施工方案的仿真模擬。利用BIM技術(shù)，梳理各類復(fù)雜施工技術(shù)難點(diǎn)，有助于施工誤差，通過(guò)更直觀的技術(shù)方案，為一線施工人員落實(shí)施工工藝打好基礎(chǔ)。

3.2 施工進(jìn)度管理

由于上述工程施工周期較為緊促，且施工過(guò)程中技術(shù)、材料類型較多，使得施工范圍廣。導(dǎo)致施工進(jìn)度管理難度大。容易在各類主觀、客觀因素影響下，造成進(jìn)度減慢、成本增加等問(wèn)題。將BIM技術(shù)用于該建筑工程的進(jìn)度管理，結(jié)合工程圖紙創(chuàng)立3D模型，可保障施工信息準(zhǔn)確性、完整性。進(jìn)而提高該建筑工程進(jìn)度管理質(zhì)量，確保建筑工程如期交付。

具體來(lái)說(shuō)，在建筑工程進(jìn)度周期內(nèi)，BIM技術(shù)在施工進(jìn)度管理中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下內(nèi)容中：①管理人員可通過(guò)BIM模型，直觀呈現(xiàn)、布置施工任務(wù)。并通過(guò)合理安排工序，要求各工種配合穿插，進(jìn)行交叉作業(yè)，保證建筑工程進(jìn)度。②基于高度仿真的BIM模型，參建方可多角度核查建筑內(nèi)部、細(xì)部，評(píng)估建筑外觀設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)件尺寸、顏色、材料性質(zhì)等。從而在提高建筑項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，綜合分析建筑施工效果，減少返工、誤工等施工進(jìn)度的影響因素。③將時(shí)間維度融入BIM模型后，相關(guān)人員可實(shí)時(shí)模擬建筑施工過(guò)程，檢查各時(shí)間點(diǎn)、施工進(jìn)度的匹配度，判斷進(jìn)度安排是否合理，以及施工工序、技術(shù)落實(shí)中，對(duì)工程進(jìn)度管理的影響。同時(shí)根據(jù)模型數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)表，量化分析建筑工程施工中，施工進(jìn)度的影響因素，以優(yōu)化施工進(jìn)度管理方案。④進(jìn)度管理人員可結(jié)合BIM模型本身的參數(shù)化特點(diǎn)，將鋼骨架、玻璃、鋁合板等構(gòu)件信息增加至模型中，并將其運(yùn)用到進(jìn)度管理中。通過(guò)進(jìn)度管理相關(guān)數(shù)據(jù)與BIM模型關(guān)聯(lián)性的建立，相關(guān)人員可動(dòng)態(tài)化管理、觀察施工進(jìn)度。在現(xiàn)有施工進(jìn)度與實(shí)際施工進(jìn)度安排對(duì)比后，根據(jù)兩者不同點(diǎn)，調(diào)整現(xiàn)實(shí)中的進(jìn)度安排。另外，在此期間，相關(guān)人員可在進(jìn)度信息關(guān)聯(lián)演示的基礎(chǔ)上，及時(shí)與供貨商取得聯(lián)系，確保材料供應(yīng)的充足，以免因材料不到位，導(dǎo)致施工進(jìn)度減慢。

3.3 安全管理階段

在建筑生命周期領(lǐng)域中，安全管理價(jià)值不斷凸顯。而利用BIM技術(shù)的模擬功能，增加安全分析版塊，可對(duì)工程施工中的危險(xiǎn)施工區(qū)，以及危險(xiǎn)系數(shù)較大的施工工藝進(jìn)行安全模擬，以此開(kāi)展警示性的安全管理工作。比如在幕墻封頂后，施工人員進(jìn)入塔吊拆除環(huán)節(jié)時(shí)，BIM模型可在綁定安全模擬數(shù)據(jù)后，自動(dòng)模擬該作業(yè)，得出該作業(yè)的開(kāi)展時(shí)間、坐標(biāo)。并且在實(shí)際施工中，及時(shí)提醒安全管理人員有序完成安全檢查任務(wù)，警示其他人員不得進(jìn)入樓頂區(qū)域。

再者，將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑生命周期領(lǐng)域時(shí)，可借助BIM技術(shù)，建立安全管理平臺(tái)。在正式施工中，要求各方編輯、錄入安全信息，便于安全管理人員獲得實(shí)時(shí)性的動(dòng)態(tài)安全信息。有利于防范施工安全風(fēng)險(xiǎn)，減少安全事故的產(chǎn)生。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建筑工程建設(shè)內(nèi)容的豐富，以及施工工藝的復(fù)雜性，使得建筑生命周期內(nèi)的施工組織管理難度增大。而將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑生命周期領(lǐng)域中，可在工程施工組織、進(jìn)度管理、安全管理等階段，構(gòu)建BIM模型，為施工方提供可視化、仿真性的施工模型。便于相關(guān)人員基于仿真模型，制定一系列科學(xué)的管理策略，提升建筑工程整體質(zhì)量。