BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用研究

吳威濤

上海新金山投資控股集團(tuán)有限公司 上海 200540

引言

建筑工程與人們的日常生活息息相關(guān)。建筑工程的品質(zhì)在很大程度上決定了人們的生活品質(zhì)。因此，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的環(huán)境下，那些生活在快節(jié)奏經(jīng)濟(jì)環(huán)境中的人們對建筑工程的質(zhì)量有很高的要求。BIM技術(shù)具有出色的協(xié)調(diào)性、建模性、優(yōu)化性等，圖形渲染和可見性特征。應(yīng)用程序建筑工程大大提高了建筑工程規(guī)劃工作的水平和建筑工程的質(zhì)量。BIM技術(shù)創(chuàng)建了3D成像模型，可以輕松查看建筑工程平面的內(nèi)容、高度、大小、信息等。受影響的施工人員可以使用此模型作為對建筑工程的施工方案進(jìn)行規(guī)劃，對施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，進(jìn)而有效地提升建筑工程的整體質(zhì)量。

1 BIM技術(shù)在碰撞檢查和三維技術(shù)交底上的應(yīng)用

在現(xiàn)有的施工管理過程中，機(jī)電設(shè)備專業(yè)與建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)間構(gòu)件碰撞等設(shè)計(jì)缺陷，基本都是在項(xiàng)目施工過程中才會(huì)暴露出來。此類問題往往會(huì)導(dǎo)致施工中斷，打亂施工進(jìn)度計(jì)劃，甚至有時(shí)間還需要額外的返工。為了項(xiàng)目順利實(shí)施，通常需要將更改的方面與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行再次溝通，但改動(dòng)較大的修改往往需要設(shè)計(jì)單位發(fā)布更改通知并通過編輯圖像來驗(yàn)證每一層中的審核。發(fā)送到生產(chǎn)環(huán)境后，雖然可以連接到施工進(jìn)度，但經(jīng)過多輪返工往往會(huì)遭受很大損失。BIM技術(shù)中的3D建模用于連接和集成機(jī)電模型與結(jié)構(gòu)模型，通過Nevisworks等輕量化軟件可以輕松實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)間的碰撞檢查，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)型號(hào)ID快速找到受碰撞的零件。在項(xiàng)目實(shí)施階段前，通過模擬發(fā)現(xiàn)并更改設(shè)計(jì)上存在的缺陷，不僅可以消除停工與返工帶來的麻煩，更是為項(xiàng)目節(jié)約了建設(shè)時(shí)間和成本[1]。

在項(xiàng)目建設(shè)過程中，技術(shù)交底是一項(xiàng)非常重要的工作，現(xiàn)有技術(shù)公開的有效性取決于建筑工人的技能和經(jīng)驗(yàn)，然而對于相對復(fù)雜的項(xiàng)目，僅僅憑借建筑工人的個(gè)人能力在多數(shù)情況下，是很難達(dá)到完成項(xiàng)目的要求，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目停工。這類情況一旦發(fā)生，往往就代表著工程項(xiàng)目進(jìn)度受阻，實(shí)實(shí)在在地影響著項(xiàng)目整體的工作效率和工程質(zhì)量。并且傳統(tǒng)的技術(shù)交底效果取決于建筑工人的理解能力和經(jīng)驗(yàn)，對于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，就很難想象出施工后的樣子，容易造成施工過程出現(xiàn)偏差等情況，導(dǎo)致調(diào)整甚至返工，從而影響工作效率和工程質(zhì)量。當(dāng)然，在運(yùn)用BIM技術(shù)所見即所得的特性后，就可以將復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的三維模型展示給施工人員進(jìn)行可視化交底，以便操作員在建造和維護(hù)過程中直觀全面地了解施工技術(shù)和裝配體結(jié)構(gòu)。

2 廣泛地搜集信息資料

在建筑工程正式施工的周期內(nèi)，必須經(jīng)歷幾個(gè)階段后，才能采用BIM技術(shù)。首先，工程師必須仔細(xì)建立建筑物所需的骨架模型（建造骨架必須完整、全面地收集有關(guān)數(shù)據(jù)和信息）。由于項(xiàng)目應(yīng)用周期為50年，項(xiàng)目地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為乙級，應(yīng)更加深入地去建筑項(xiàng)目現(xiàn)場開展實(shí)地調(diào)查，通過無人機(jī)應(yīng)用、實(shí)地測量等方式，結(jié)合技術(shù)和地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS）來收集項(xiàng)目所需的各類數(shù)據(jù)，分析與合并項(xiàng)目信息，再合并項(xiàng)目數(shù)據(jù)，同時(shí)分析與整合建筑施工信息，接著運(yùn)用計(jì)算機(jī)以及信息化技術(shù)，完成建筑數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，搭建起一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，最終完成數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和查驗(yàn)等工作，在搜集數(shù)據(jù)信息期間，工程人員一定要保證信息的準(zhǔn)確性，由此保證施工設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)程度。

3 BIM技術(shù)在砌筑施工中的應(yīng)用

砌體技術(shù)是建筑的重要組成部分，包括涉及相關(guān)專業(yè)過程，例如鋪設(shè)砌體、支撐的架子、固定附在墻壁和背襯孔、孔上的防水槽、門窗等。不可避免的是，因涉及圖紙較多，普通施工過程靠施工員查看各類專業(yè)圖紙難免會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)漏、計(jì)算不準(zhǔn)確等情況，往往造成返工、砌筑材料浪費(fèi)等情況，構(gòu)建程序用于將建模鏈接到BIMMAKE項(xiàng)目、磚塊設(shè)計(jì)，不僅可以減少各專業(yè)提資不全或者看圖錯(cuò)漏造成的返工，還能通過設(shè)置砌塊參數(shù)和砂漿連接參數(shù)，一鍵計(jì)算數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表和CAD中使用整塊磚和碎磚的磚布局，從而出口可以更準(zhǔn)確地和快速計(jì)算出柱子管道的混合尺寸比例和特定劑量。

4 BIM技術(shù)在工程量計(jì)算和施工模擬中的應(yīng)用

計(jì)算技術(shù)量是成本管理和成本計(jì)劃的重要組成部分。這是由于成本管理中不同區(qū)域建筑材料的特性和價(jià)格發(fā)生重大變化，以及區(qū)域分配標(biāo)準(zhǔn)不同所致。同樣的，在管理和目標(biāo)中也有明顯的區(qū)別。在有效運(yùn)用BIM技術(shù)后，面對相同的情況，只需要為建筑模型創(chuàng)建相應(yīng)的計(jì)算和規(guī)劃，然后將其提交到成本平臺(tái)即可。自動(dòng)化的3D系統(tǒng)可以對信息進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算和分析，并創(chuàng)建BIM數(shù)據(jù)庫，同時(shí)在建筑工程中積累大量的原始數(shù)據(jù)，用于初始成本，完成質(zhì)量和項(xiàng)目進(jìn)度。通過將BIM模型合并到成本與進(jìn)度模型中，就能生成關(guān)于項(xiàng)目的5D仿真模型。合理地運(yùn)用5D建模技術(shù)，可以有效分析項(xiàng)目進(jìn)展速度，計(jì)算不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)和成本信息，并繪制出可供分析的數(shù)據(jù)圖表。還可以對整個(gè)工程的施工進(jìn)度、資源和質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。

5 BIM技術(shù)在場地布置上的應(yīng)用

空間布置是準(zhǔn)備階段建筑工程施工的重要功能，對建筑的效率、經(jīng)濟(jì)性、安全性（包括整個(gè)建筑工地的組織）都起著重要作用。傳統(tǒng)的場地布置采用CAD繪圖，圖面由各種線條和圖例組成，在識(shí)圖方面顯得復(fù)雜難懂，而且道路、臨時(shí)建筑、消防設(shè)施排布滿足規(guī)范與否難以直觀判斷，不利于管理。運(yùn)用BIM技術(shù)中站點(diǎn)布局軟件，不僅可以查看不同的站點(diǎn)元素，而且還能一鍵生成站點(diǎn)布局結(jié)果，提示錯(cuò)誤地布局，并促進(jìn)建筑物管理的協(xié)調(diào)。也可以從原始動(dòng)畫的角度和在瀏覽網(wǎng)站時(shí)使用，幫助新項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)，并激勵(lì)人們了解建筑工地的總體布局。

6 結(jié)束語

總體來講，隨著人們生活水平的不斷提高，對環(huán)境的要求也在不斷提高。BIM技術(shù)的出現(xiàn)和運(yùn)用，為我國建筑業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。因此，我們必須改進(jìn)BIM技術(shù)的建設(shè)，促進(jìn)建筑信息模型的發(fā)展，并維持經(jīng)濟(jì)體系的可持續(xù)發(fā)展。