探討B(tài)IM技術(shù)在房建項(xiàng)目的應(yīng)用

李雄雄 深圳廣田集團(tuán)股份有限公司

隨著BIM 技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域逐步發(fā)展取得成果，BIM 技術(shù)通過參數(shù)模型整合項(xiàng)目信息，在項(xiàng)目的施工、設(shè)計(jì)、維運(yùn)方面改變傳統(tǒng)模式和方法，為項(xiàng)目的盈利、精細(xì)化管理、效率、質(zhì)量保障以及招投標(biāo)等方面做出貢獻(xiàn)。本文主要圍繞BIM 技術(shù)在建筑領(lǐng)域利用優(yōu)勢(shì)，對(duì)項(xiàng)目前期做準(zhǔn)備以及項(xiàng)目的精益建造管理展開探討。

一、BIM技術(shù)的概述

BIM 技術(shù)是一種基于計(jì)算機(jī)輔助圖像設(shè)計(jì)發(fā)展而來的建筑信息模型技術(shù)，可根據(jù)擬建建筑項(xiàng)目的所有有效信息及數(shù)據(jù)來構(gòu)建對(duì)應(yīng)的三維立體模型，以此達(dá)到對(duì)建筑物進(jìn)行數(shù)字信息仿真模擬的目的。同時(shí)，BIM 技術(shù)的應(yīng)用不只能夠集成模擬建筑物數(shù)字信息，而且可以將建筑、結(jié)構(gòu)、水道、暖通、電氣及概預(yù)算等部門密切聯(lián)系在一起，細(xì)化和明確各部門分工，提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性及可行性，避免因部門間缺乏溝通和協(xié)調(diào)而影響設(shè)計(jì)效果。此外，相較于傳統(tǒng)2D技術(shù)，BIM 技術(shù)不只是一種虛擬建模技術(shù)，也是一種先進(jìn)的工作方法及工作模式，具有系統(tǒng)性，對(duì)提高建筑工程中的工作效率及效果具有積極的影響。

二、建筑工程施工中BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

（一）可視化

可視化的特點(diǎn)是BIM 技術(shù)比較明顯的特征，在項(xiàng)目的建設(shè)中，BIM 可以協(xié)調(diào)圖紙以表達(dá)建筑構(gòu)件的相關(guān)信息，通過圖紙圖形等工具能夠很好的進(jìn)行展示，但也需要專業(yè)知識(shí)技術(shù)人員還原到特定的三維圖形，而這種圖形在交流時(shí)會(huì)受到專業(yè)性質(zhì)的限制不能進(jìn)行良好的溝通，需要結(jié)合專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行溝通，但對(duì)于項(xiàng)目建筑管理人員來講是比較方便的，能夠更加直觀的了解項(xiàng)目實(shí)際數(shù)據(jù)和內(nèi)容，更加快捷便利。

（二）協(xié)調(diào)性

隨著我國建筑工程企業(yè)規(guī)模的逐步不斷擴(kuò)大，異形墻體結(jié)構(gòu)項(xiàng)目增多，施工技術(shù)難度隨之不斷增加。由于城市建筑工程建設(shè)是一項(xiàng)集多專業(yè)學(xué)科和多崗位專業(yè)、工期長(zhǎng)、施工難和技術(shù)復(fù)雜的大型綜合性建設(shè)工程，需要共同攜手協(xié)調(diào)努力完成。BIM 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以很好地有效協(xié)調(diào)各個(gè)工種施工管理環(huán)節(jié)以及不同工種之間的協(xié)作關(guān)系，提高企業(yè)建筑工程安全施工管理效率，從而大大提升企業(yè)整體安全生產(chǎn)管理的技術(shù)水平。

（三）優(yōu)化性

設(shè)計(jì)方案是建筑工程開展的必要依據(jù)，方案的有效性直接會(huì)對(duì)建筑的最終質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，BIM 技術(shù)的使用能夠從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)于工程全方位的信息整合，并且通過相關(guān)數(shù)據(jù)完成對(duì)于工程本身的發(fā)展預(yù)測(cè)，由此來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的進(jìn)一步優(yōu)化與完善。

三、BIM技術(shù)在房建工程項(xiàng)目施工建設(shè)中的應(yīng)用實(shí)踐

（一）利用BIM 技術(shù)對(duì)方案優(yōu)化

建筑領(lǐng)域場(chǎng)地布置、機(jī)械設(shè)備布置以及現(xiàn)場(chǎng)各區(qū)域的劃分都將影響后期施工的進(jìn)度，也是衡量一個(gè)施工方案是否是最佳的施工方案標(biāo)準(zhǔn)之一。在建造項(xiàng)目施工前，通過對(duì)項(xiàng)目的各種幾何參數(shù)進(jìn)行融合，再運(yùn)用BIM 技術(shù)將三維模型通過仿真的3D 模擬展示出來。提前通過建模模擬仿真預(yù)施工狀態(tài)，提前知曉場(chǎng)地的布置是否合理及機(jī)械設(shè)備在后期運(yùn)營中是否會(huì)和建筑物產(chǎn)生沖突。例如建筑行業(yè)塔吊在后期與建筑物產(chǎn)生碰撞，是常見的方案事故，影響現(xiàn)場(chǎng)正常施工、降低施工效率。利用BIM 技術(shù)可以提前模擬施工，檢驗(yàn)方案的優(yōu)化性，對(duì)機(jī)械設(shè)備、加工區(qū)、場(chǎng)地布置等區(qū)域可以進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，對(duì)施工方案進(jìn)行最優(yōu)協(xié)調(diào)，減少經(jīng)濟(jì)損失，做到成本可控制，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目盈利最大化。

（二）成本管控

BIM 技術(shù)在工程項(xiàng)目管理中的作用還體現(xiàn)在成本控制水平上。建筑項(xiàng)目的成本主要包含了材料、人力和機(jī)械設(shè)備等成本，也囊括了人員管理成本。通過采用BIM 技術(shù)進(jìn)行成本控制時(shí)，一方面可以優(yōu)化構(gòu)造方法計(jì)劃實(shí)現(xiàn)材料資源的最佳組合和配置，并有目的有計(jì)劃地引進(jìn)工程材料等物料，提高物料應(yīng)用的清晰度，梳理物料來源和去路，減少物料資源浪費(fèi)的發(fā)生，避開多次采購的困擾；另一方面，成本控制和施工時(shí)間控制在很大程度上是相互的，通過BIM 技術(shù)根據(jù)整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的總建設(shè)規(guī)模和數(shù)量，合理安排項(xiàng)目建設(shè)過程，實(shí)現(xiàn)細(xì)致發(fā)展，分階段完成施工目標(biāo)，分層次進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)，梳理建筑項(xiàng)目施工工序，確保結(jié)構(gòu)施工的正常進(jìn)行，確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行并有效地控制工期。成本管控和質(zhì)量管控是相輔相成的，二者之間可以相互滲透，兩者之間的關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用技巧上，這為有效管理和控制另一方奠定了基礎(chǔ)。

（三）BIM 技術(shù)在施工進(jìn)度控制中的應(yīng)用

首先，在應(yīng)用BIM 技術(shù)控制房建工程項(xiàng)目施工進(jìn)度工作中，可以有效監(jiān)督、控制、協(xié)調(diào)各個(gè)施工項(xiàng)目，借助BIM 技術(shù)的可視化特點(diǎn)，可以在施工過程中將復(fù)雜的施工技術(shù)直觀地展現(xiàn)給施工人員，借助3D 模型展示技術(shù)方案可以讓施工人員更容易理解施工技術(shù)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，從而對(duì)施工進(jìn)度予以加快，并且施工質(zhì)量也可以得到保障。其次，借助BIM 技術(shù)模擬施工進(jìn)度可以將施工進(jìn)度和工序之間的關(guān)系清晰地展現(xiàn)出來，從而讓人們直觀理解其中復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變動(dòng)情況，借助BIM 技術(shù)，技術(shù)人員利用三維模型來轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)信息，從而對(duì)機(jī)械、材料等方面的施工數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，所得到的數(shù)據(jù)可以作為具體方案實(shí)施、工程進(jìn)度控制等工作的依據(jù)。最后，借助BIM 技術(shù)，相關(guān)人員還可以實(shí)施材料供應(yīng)管理，結(jié)合BIM 房建模型，對(duì)構(gòu)件、樓層等材料信息進(jìn)行提取，從而將可靠的參考信息提供給原料采購部門，并以此作為依據(jù)對(duì)采購資金進(jìn)行合理分配，同時(shí)，對(duì)其他各項(xiàng)資源也可以進(jìn)行合理分配，各工序之間可以實(shí)現(xiàn)良好的協(xié)作，施工效率也隨之提升。

（四）優(yōu)化施工技術(shù)應(yīng)用降低安全風(fēng)險(xiǎn)

BIM 之所以在大型工程項(xiàng)目的技術(shù)設(shè)計(jì)和施工管理中能夠體現(xiàn)和突出許多技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，關(guān)鍵在于其通過運(yùn)用強(qiáng)大的工程軟件設(shè)計(jì)功能模塊可以對(duì)各項(xiàng)工程技術(shù)性能方案設(shè)計(jì)進(jìn)行層次協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)和組合優(yōu)化，以及用虛擬工程施工等設(shè)計(jì)模式對(duì)各項(xiàng)技術(shù)性能和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)進(jìn)行層次深化組合設(shè)計(jì)，使得技術(shù)方案設(shè)計(jì)具備極高的技術(shù)合理性與技術(shù)可行性，避免在工程施工設(shè)計(jì)過程中頻繁變動(dòng)發(fā)生技術(shù)計(jì)劃性的變更或可能引發(fā)安全隱患問題。因此由工程設(shè)計(jì)、監(jiān)理以及工程施工安全技術(shù)人員對(duì)工程施工安全技術(shù)的應(yīng)用合理性可以進(jìn)行較為可視的量化分析評(píng)估，利用BIM 安全軟件管理系統(tǒng)的分析功能可以模擬分析相關(guān)安全技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用發(fā)展過程，從而通過對(duì)多種安全技術(shù)解決方案的分析對(duì)比和進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，確定一套可以直接滿足目前包括安全在內(nèi)的各種工程施工安全管理過程目標(biāo)設(shè)計(jì)要求的最終技術(shù)方案，能夠把工程施工管理過程設(shè)計(jì)中的安全性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指數(shù)直接降到最低。

（五）碰撞檢測(cè)

為了確保整個(gè)項(xiàng)目各專業(yè)間實(shí)現(xiàn)密切銜接，借助軟件自有的碰撞檢測(cè)功能或Navisworks 等軟件，對(duì)管線、墻體梁柱等做全面細(xì)致的碰撞檢測(cè)，明確所有的碰撞點(diǎn)，使得技術(shù)人員可以直觀形象地看到模型中的碰撞點(diǎn)及沖突點(diǎn)，從而提前找出設(shè)計(jì)中的問題，并制定優(yōu)化措施加以解決。不管是建立建筑模型還是修改模型都是在為實(shí)際施工做準(zhǔn)備工作，所以正式開始施工前，需找出所有的質(zhì)量隱患，并制定措施將其排除，為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的施工質(zhì)量目標(biāo)提供保障。碰撞檢測(cè)可分為硬碰撞和軟碰撞，其中硬碰撞指的是對(duì)兩個(gè)構(gòu)件進(jìn)行交叉碰撞檢測(cè)，Revit 軟件是當(dāng)下硬碰撞中應(yīng)用最多的軟件；軟碰撞則是對(duì)兩個(gè)構(gòu)件進(jìn)行定間距碰撞檢測(cè)，通常都是應(yīng)用于對(duì)局部位置的凈高進(jìn)行檢測(cè)。比如，對(duì)地下車庫凈高進(jìn)行檢測(cè)，以檢驗(yàn)其是否可以滿足車輛自由出入的要求。相對(duì)于Revit 軟件而言，Navisworks 軟件的軟碰撞檢測(cè)功能可以有效解決碰撞檢測(cè)空間協(xié)同方面不足的問題。借助Navisworks 軟件可對(duì)三維建筑模型中的數(shù)據(jù)及信息進(jìn)行有效檢測(cè)，使得二維CAD 圖紙內(nèi)的煩瑣內(nèi)容可以直觀、形象、清晰地呈現(xiàn)在技術(shù)人員面前，實(shí)際施工的過程中，能夠根據(jù)三維模型查看所有位置的管線和構(gòu)件布局等情況，從而有效減小施工難度，推動(dòng)工程實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展。

（六）施工安全管理中的BIM 技術(shù)

通過引用BIM 技術(shù)，對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行模擬，對(duì)各工程環(huán)節(jié)當(dāng)中的安全隱患進(jìn)行排查，事先對(duì)房屋建筑工程的危險(xiǎn)狀況進(jìn)行了解，并制定相應(yīng)的防御措施，以此來提高房屋建筑工程的安全性。通過先模擬再進(jìn)行建設(shè)活動(dòng)，在應(yīng)用BIM 技術(shù)過程當(dāng)中，需要組建三維空間建設(shè)人員，并對(duì)房屋建筑施工狀況進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，對(duì)房屋建筑項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)提供相應(yīng)的解決方案，對(duì)施工人員未發(fā)現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行及時(shí)反饋，率先解決三維空間建設(shè)人員發(fā)現(xiàn)的安全問題，再進(jìn)一步排查其他安全隱患。通過BIM 技術(shù)，不僅可以對(duì)房屋建筑前期建設(shè)計(jì)劃進(jìn)行安全隱患檢查，還可以有效監(jiān)督施工人員，避免在建設(shè)過程當(dāng)中出現(xiàn)安全事故。此外，應(yīng)用BIM技術(shù)可以有效預(yù)測(cè)下一階段建設(shè)狀況，可以及時(shí)調(diào)整施工單位安全管理工作，提高房屋建筑工程的施工安全效率。

（七）BIM 技術(shù)在三維場(chǎng)布方面的應(yīng)用

三維建筑信息模型能夠促進(jìn)相關(guān)人員的直觀識(shí)別有關(guān)模型場(chǎng)地和建筑物空間布局的信息。用于工程尤其對(duì)于大型工程項(xiàng)目效果明顯，在施工開始之前根據(jù)項(xiàng)目的高要求布置計(jì)劃，施工平面更加科學(xué)合理。經(jīng)過BIM技術(shù)建立并執(zhí)行網(wǎng)站布局的三維模型合理的規(guī)劃，包括居住空間、辦公空間和建筑工地起重機(jī)等方面的安排可以直觀地反映實(shí)際情況，同時(shí)建立虛擬建筑模型，與建筑計(jì)劃相映襯，合理的計(jì)劃建設(shè)用地，確保現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸路線暢通，方便建筑工人管理，有效避免人工成本浪費(fèi)。

（八）圖紙輸出

以前，國內(nèi)建筑圖紙審查都是以二維圖紙為準(zhǔn)，因此施工圖設(shè)計(jì)基本都是二維圖。傳統(tǒng)的二維圖在應(yīng)用時(shí)，需要施工人員將平面圖、剖面圖及立面圖結(jié)合到一起才能確定空間位置，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，也容易出現(xiàn)錯(cuò)漏，進(jìn)而會(huì)減緩工程施工速度，延遲工期。但是隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，各種類別及形狀的建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件層出不窮，傳統(tǒng)的二維平面圖紙已無法適應(yīng)建筑行業(yè)的發(fā)展要求。鑒于此，應(yīng)用BIM 技術(shù)構(gòu)建可視化的三維建筑模型，可以直觀呈現(xiàn)異形構(gòu)件或設(shè)備等幾何特征及空間位置，并且可以通過Revit 的自動(dòng)出圖功能剖切建筑模型的任何位置，進(jìn)而將所需的二維平面圖紙生成，并傳輸出來，以供所有參與施工的人員進(jìn)行觀看，間接指導(dǎo)施工，加快施工效率，縮短整體施工工期。

四、結(jié)語

BIM 技術(shù)在我國的發(fā)展是大勢(shì)所趨，新時(shí)代BIM 技術(shù)已對(duì)傳統(tǒng)房建項(xiàng)目的全周期產(chǎn)生影響。通過本文對(duì)BIM 技術(shù)在房建項(xiàng)目中的探討，為建造項(xiàng)目精益建造的管理理念提供幫助與貢獻(xiàn)。將BIM 技術(shù)運(yùn)用到建造項(xiàng)目中，可以有效進(jìn)行成本可控、提高效率、減少浪費(fèi)，更準(zhǔn)確實(shí)施精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)建造項(xiàng)目利益最大化。