BIM技術(shù)用于建筑施工場(chǎng)地布置的意義及其對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理的優(yōu)化價(jià)值分析

蔣美幸

（吉首大學(xué)張家界學(xué)院，湖南 張家界 427000）

0 引言

所謂BIM習(xí)慣上被稱(chēng)之為建筑信息模型，通常指的是建筑物全部信息的數(shù)字可視化模型。在工程項(xiàng)目管理過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)借助BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各環(huán)節(jié)的有效管理，可謂意義重大。從當(dāng)下建筑領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)BIM的運(yùn)用需求也越來(lái)越高，加之各相關(guān)主體對(duì)象認(rèn)知程度的不斷深化，對(duì)BIM技術(shù)的研究范圍也越來(lái)越廣泛，所獲取的成果越來(lái)越豐富，推動(dòng)了其快速創(chuàng)新，為其在建筑領(lǐng)域中的持續(xù)深化創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件[1]。

現(xiàn)如今，BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中已經(jīng)得到了一定的運(yùn)用，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)項(xiàng)目管理中所存在的種種不足，同時(shí)也推動(dòng)了整個(gè)建筑項(xiàng)目管理改革的持續(xù)深化和發(fā)展。就施工場(chǎng)地布置這一層面來(lái)看，由于涉及的領(lǐng)域范疇眾多，所匯集的信息流也相對(duì)較為寬泛，通過(guò)借助BIM技術(shù)能夠有效激發(fā)這些信息流的最大化效應(yīng)。從我國(guó)實(shí)踐成效層面來(lái)看，在建筑工程領(lǐng)域中，使用BIM技術(shù)結(jié)合建筑施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件進(jìn)行輔助分析、優(yōu)化、決策的研究和應(yīng)用規(guī)模在不斷擴(kuò)大，BIM技術(shù)的實(shí)用性逐漸提升。相比傳統(tǒng)的建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理，基于BIM技術(shù)的建筑工程場(chǎng)地布置的研究和工程意義逐漸顯現(xiàn)[2]。隨著工程項(xiàng)目信息化管理的程度越來(lái)越高，對(duì)基于BIM技術(shù)的建筑工程場(chǎng)地布置方案的優(yōu)化，也提出來(lái)了更高的要求。本文就BIM技術(shù)用于建筑施工場(chǎng)地布置的意義展開(kāi)討論，并就其對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理的優(yōu)化價(jià)值進(jìn)行分析。

1 建筑工程施工場(chǎng)地布置的現(xiàn)狀

從實(shí)踐成效層面來(lái)看，在實(shí)施場(chǎng)地布置環(huán)節(jié)中，BIM技術(shù)并未獲得非常廣泛地運(yùn)用，對(duì)大多數(shù)設(shè)計(jì)者來(lái)講，仍更傾向于沿用傳統(tǒng)二維模式來(lái)展開(kāi)設(shè)計(jì)，而傳統(tǒng)的二維施工現(xiàn)場(chǎng)布置圖，不直觀且整體性一般。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式主要是依托靜態(tài)視覺(jué)展開(kāi)的，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中往往有賴(lài)于設(shè)計(jì)者自身的經(jīng)驗(yàn)和能力，以及其對(duì)工程項(xiàng)目所了解的程度和深度等。但事實(shí)上，施工現(xiàn)場(chǎng)的布置卻通常是由技術(shù)人員統(tǒng)籌實(shí)施，在實(shí)際操作過(guò)程中是否會(huì)嚴(yán)格遵循預(yù)算設(shè)計(jì)好的布置規(guī)劃方案，仍是一個(gè)需要重點(diǎn)探討的問(wèn)題。加之施工現(xiàn)場(chǎng)的多邊形特點(diǎn)，他們往往更傾向于根據(jù)實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布置。而這種局限性都是造成傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式問(wèn)題頻發(fā)的重要誘因。

另外，就施工現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)而言，由于所涉及的影響因素多，且人多事務(wù)繁雜，因此造就了其多變的特征，需要對(duì)其實(shí)施動(dòng)態(tài)化的管理。而在實(shí)踐操作中，技術(shù)人員由于過(guò)于依賴(lài)傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)模式，同時(shí)過(guò)于看重自身所掌握到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由此造成了現(xiàn)有的管理模式顯然已經(jīng)不適宜日漸變化的建筑項(xiàng)目管理需求，引發(fā)了種種問(wèn)題和不足，如布置方案一再出現(xiàn)變動(dòng)，造成了人力、物力、財(cái)力等的極大浪費(fèi)，加重了工程項(xiàng)目實(shí)施的總體成本投入，且還容易引發(fā)顯著的安全風(fēng)險(xiǎn)等?；谶@一前提，深化BIM技術(shù)在施工場(chǎng)地布置中的應(yīng)用，具有非常重要的意義。

2 BIM技術(shù)用于建筑施工場(chǎng)地布置的意義

2.1 理論意義

（1）拓寬BIM研發(fā)的方向和廣度。BIM技術(shù)已經(jīng)在很多大型項(xiàng)目的施工場(chǎng)地布置中廣泛應(yīng)用，尤其是橋梁、隧道等大型復(fù)雜項(xiàng)目。而隨著城鎮(zhèn)化步伐的加快，城市建設(shè)中的建筑工程項(xiàng)目大量增加。同時(shí)項(xiàng)目也面臨著規(guī)劃用地緊張、受周?chē)h(huán)境影響大等困境?；谶@一大環(huán)境，尋求通過(guò)BIM技術(shù)來(lái)解決建筑工程項(xiàng)目的特殊困境，尤其是施工場(chǎng)地布置、立體化的項(xiàng)目管理等問(wèn)題[3]。

（2）BIM技術(shù)為應(yīng)用者提供更優(yōu)化的方案。自該技術(shù)出現(xiàn)至今，已經(jīng)邁過(guò)了多年革新發(fā)展歷程，在現(xiàn)階段中已經(jīng)衍生出諸多不同的使用軟件。通過(guò)對(duì)各軟件類(lèi)型的深入解讀，由于其側(cè)重點(diǎn)存在顯著差異，在實(shí)踐運(yùn)用環(huán)節(jié)中需要著重關(guān)注項(xiàng)目的實(shí)際情況來(lái)展開(kāi)適宜選取。結(jié)合不同建筑工程項(xiàng)目的概況、環(huán)境等因素進(jìn)行全面研究分析，給BIM技術(shù)應(yīng)用者在施工場(chǎng)地布置管理方面提供更多的選擇和優(yōu)化方案。

2.2 工程意義

（1）在項(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)環(huán)節(jié)中，通過(guò)引入BIM技術(shù)能夠具有多方面的優(yōu)勢(shì)，不僅能夠?qū)κ┕と^(guò)程予以良好的呈現(xiàn)，便于相關(guān)工作者做好施工方案規(guī)劃，同時(shí)也能夠借助其信息數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的管理。一直以來(lái)，在建筑項(xiàng)目施工領(lǐng)域當(dāng)中，CAD軟件有著顯著的應(yīng)用成效，仍需要重視的是，借助CAD軟件并不能很好地呈現(xiàn)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)狀況，不利于管理者進(jìn)行整體布局把控[4]。而B(niǎo)IM技術(shù)的引入及廣泛運(yùn)用，能夠最大限度地激發(fā)各信息數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，為管理者相關(guān)工作的開(kāi)展提供豐富的參考依據(jù)，并依托該數(shù)據(jù)模型來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)最佳的管理行為方法，從而推動(dòng)整個(gè)施工過(guò)程的高效運(yùn)作，最終實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目管理水平的不斷提升和強(qiáng)化。不僅如此，通過(guò)該技術(shù)手段，能夠最大限度地整合不同的信息流資源，使其共同服務(wù)于施工場(chǎng)地布置，以達(dá)到提升其整體布置效率的最終目的。此外，該技術(shù)的實(shí)施和深入運(yùn)用，還有助于深化不同職能崗位之間的溝通路徑和協(xié)同程度。

（2）有利于實(shí)現(xiàn)規(guī)范施工目的，最大限度地保障施工全過(guò)程的安全高效。從以往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中得知，在采用傳統(tǒng)的二維模型予以施工管理過(guò)程中，往往會(huì)存在顯著的缺陷和風(fēng)險(xiǎn)。之所以存在這種情形，究其原因主要是由于二維模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)施工全過(guò)程的動(dòng)態(tài)化管理，不能全面、直觀地彰顯施工過(guò)程的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。然而，在借助BIM技術(shù)所實(shí)施的三維模型施工管理過(guò)程中，能夠事先結(jié)合施工圖紙來(lái)展開(kāi)施工現(xiàn)場(chǎng)的3D模擬，使管理者乃至各施工人員均能夠直觀、清晰地了解到與施工全過(guò)程相關(guān)的種種環(huán)節(jié)，便于他們更好地開(kāi)展施工管理。不僅如此，在應(yīng)用該技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，可以對(duì)施工各環(huán)節(jié)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)及易發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)節(jié)予以一一列示，以報(bào)告的形式輸送給各主體對(duì)象，最大限度保障施工安全高效。以腳手架的繪制為例，在傳統(tǒng)方式中，不同桿件之間的距離通常只能靠文字描述來(lái)展開(kāi)列示，在實(shí)踐操作過(guò)程中容易出現(xiàn)差錯(cuò)，進(jìn)而埋下安全隱患。但是，通過(guò)三維模型，能夠使不同桿件之間的距離以立體形式直觀地展現(xiàn)出來(lái)，相關(guān)操作者可以展開(kāi)全視角分析，且能夠隨時(shí)進(jìn)行反復(fù)核查，確保腳手架搭設(shè)質(zhì)量最大化的實(shí)現(xiàn)。

2.3 實(shí)踐意義

（1）有利于確保施工計(jì)劃的有效落實(shí)。眾所周知，施工行為的有序開(kāi)展，在很大程度上需要依托規(guī)范的現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃來(lái)作為重要的參照依據(jù)，若沒(méi)有這一參照標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)施工過(guò)程將會(huì)出現(xiàn)極大混亂，甚至流程環(huán)節(jié)模糊不清等，最終造成施工效率的低下。不僅如此，若沒(méi)有一個(gè)有效的規(guī)劃方案來(lái)作為參照，在具體的施工環(huán)節(jié)中，極易出現(xiàn)原材料入場(chǎng)堆放的混亂，甚至?xí)绊懯┕ぴO(shè)施的使用，引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)等。通過(guò)合理布置施工場(chǎng)地，提前規(guī)劃，為施工作業(yè)預(yù)留合理空間和場(chǎng)地，為施工的連續(xù)性和安全提供便利。

（2）有利于最大限度降低施工成本費(fèi)用。一般來(lái)講，在具體的施工操作環(huán)節(jié)中，由于場(chǎng)地條件限制，在缺乏必要的規(guī)劃方案來(lái)作為有效參考時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)二次搬運(yùn)等情形的發(fā)生，這必然會(huì)造成很大的浪費(fèi)，進(jìn)而引發(fā)施工成本的顯著增加。借助BIM模型中的信息數(shù)據(jù)管理，管理者可以準(zhǔn)確掌握材料的入庫(kù)、存放、使用等信息，同時(shí)合理規(guī)劃運(yùn)輸工具與路徑，避免浪費(fèi)的同時(shí)也減少二次搬運(yùn)產(chǎn)生的費(fèi)用，從而降低施工成本。在施工場(chǎng)地，材料加工、機(jī)械調(diào)度等也存在同樣的問(wèn)題，借助于BIM技術(shù)可做出更好的規(guī)劃安排[5]。

3 BIM技術(shù)優(yōu)化建筑施工場(chǎng)地布置管理的價(jià)值分析

3.1 持續(xù)跟蹤分析實(shí)施的成效

在對(duì)施工場(chǎng)地布置環(huán)節(jié)中，BIM技術(shù)中最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)為三維模型的構(gòu)建。在此過(guò)程中，通常會(huì)涉及諸多層面的影響要素，具體可概括為：地形地貌、建筑物、基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)輸線路及大門(mén)等。在具體構(gòu)建環(huán)節(jié)中應(yīng)遵循如下流程來(lái)予以展開(kāi)：

（1）結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，合理界定塔吊位置；

（2）根據(jù)需求合理構(gòu)建圍擋、線路等，同時(shí)對(duì)材料的堆放及具體加工所需場(chǎng)地予以有效明確；

（3）選取適宜的辦公和生活用房所處的區(qū)域范圍；

（4）結(jié)合上述所確定的整體布局，實(shí)施水電等線路的構(gòu)設(shè)工作。

在具體的施工環(huán)節(jié)中通常會(huì)受多方因素影響，因此應(yīng)對(duì)其予以動(dòng)態(tài)化關(guān)注，結(jié)合不同階段的實(shí)際情況有針對(duì)性地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布置優(yōu)化和調(diào)整。為最大限度降低施工成本支出，保障施工全過(guò)程的高效運(yùn)作，在正式施工之前應(yīng)充分考量項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)，結(jié)合不同階段的具體需求，借助BIM技術(shù)構(gòu)建科學(xué)的模型，從而對(duì)施工全過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)階段所需重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容予以一一列示，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)布控方案的有效核查，最大限度規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)以及重復(fù)事項(xiàng)等的發(fā)生。

3.2 優(yōu)化布置，排查隱患

二維模型在實(shí)際施工中存在顯著的不足，如不能直觀顯現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的整體現(xiàn)狀、無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化管理等。而B(niǎo)IM技術(shù)的引入則能夠很好地彌補(bǔ)這一缺陷。首先，BIM技術(shù)能夠通過(guò)先進(jìn)的3D模型構(gòu)建來(lái)有效展示整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)的全過(guò)程管控，從而便于相關(guān)人員提前做好預(yù)判，了解施工全過(guò)程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。在進(jìn)行方案優(yōu)選時(shí)，施工安全是第一要素，BIM技術(shù)的“預(yù)施工”功能，能優(yōu)化出更安全有效的施工方案，發(fā)揮優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)布置，排查現(xiàn)場(chǎng)隱患的作用。

3.3 實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化與共享，促使項(xiàng)目的精細(xì)管理

由于項(xiàng)目自身特點(diǎn)以及其所處的實(shí)際階段存在顯著差異，對(duì)BIM應(yīng)用的需求也有著顯著區(qū)分。一般來(lái)講，遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)可將BIM軟件概括為兩種不同類(lèi)型：一是建模軟件類(lèi)型，主要有Revit、MicroStation、Catia等；二是應(yīng)用軟件，利用建筑信息模型中的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行計(jì)算、模擬、查詢(xún)、分析等工作，此類(lèi)軟件與使用需求緊密結(jié)合。信息共享是實(shí)現(xiàn)BIM整體應(yīng)用價(jià)值的基礎(chǔ)，而不同軟件公司開(kāi)發(fā)的建模軟件和應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式各不相同，并且大部分是不公開(kāi)的私有數(shù)據(jù)格式，因此要實(shí)現(xiàn)不同建模軟件之間的信息共享、建模軟件和應(yīng)用軟件之間的信息傳遞，需要制定能夠被所有軟件兼容或者遵守的規(guī)則，才可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的自由導(dǎo)入和導(dǎo)出。相信在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，隨著建筑工程項(xiàng)目的迅猛發(fā)展，BIM技術(shù)的適用范圍必然也會(huì)越來(lái)越寬泛，對(duì)工程項(xiàng)目施工管理工作所產(chǎn)生的積極影響作用勢(shì)必會(huì)越來(lái)越顯著，進(jìn)而促使整個(gè)建筑項(xiàng)目逐步邁向精細(xì)管理方向。

BIM應(yīng)用于施工場(chǎng)地布置與模擬，本質(zhì)上為密切連接項(xiàng)目設(shè)計(jì)和運(yùn)維之間的橋梁。在未來(lái)的發(fā)展和應(yīng)用中，為BIM技術(shù)貫穿整個(gè)項(xiàng)目全壽命周期提供更廣闊的應(yīng)用空間。通過(guò)該技術(shù)手段，能夠最大限度整合不同的信息流資源，使其共同服務(wù)于施工場(chǎng)地布置和施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，以達(dá)到提升其施工現(xiàn)場(chǎng)布置和后期施工進(jìn)展效率的最終目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

在開(kāi)展施工場(chǎng)地布置環(huán)節(jié)中，通過(guò)構(gòu)建二維模型，在實(shí)踐成效上存在顯著的不足，如不能直觀顯現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的整體現(xiàn)狀、無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化管理等?；谶@一前提，本文提出將BIM技術(shù)用于建筑工程施工場(chǎng)地的布置，探討其可行性與優(yōu)勢(shì)。在BIM技術(shù)逐漸成熟的今天，該研究為尋求BIM技術(shù)在建筑行業(yè)應(yīng)用的拓展與創(chuàng)新提供了一個(gè)新方向。相信在不久的未來(lái)，BIM技術(shù)將貫通建筑工程項(xiàng)目全過(guò)程，讓更多的項(xiàng)目參與者共享信息并受益于此，為使建筑工程項(xiàng)目逐步邁向精細(xì)化管理發(fā)揮技術(shù)價(jià)值和平臺(tái)作用。