建筑施工領(lǐng)域中優(yōu)化使用BIM技術(shù)研究

檀麗麗

（石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 河北 石家莊 050041)

1 BIM技術(shù)在建筑工程施工領(lǐng)域中的應(yīng)用特點(diǎn)

從BIM技術(shù)的本質(zhì)層面而言，其屬于建筑信息模型，自從應(yīng)用到我國(guó)以后，已經(jīng)成為了建筑行業(yè)中廣泛應(yīng)用的、先進(jìn)的技術(shù)，主要是將建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)功能、施工管理功能、信息數(shù)據(jù)共享功能等集為一體，能夠全面進(jìn)行工程數(shù)據(jù)信息的手機(jī)與整合運(yùn)用，創(chuàng)建相應(yīng)的工程模型，預(yù)防出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤問(wèn)題、施工失誤問(wèn)題等等。

1.1 具備可視化的特點(diǎn)

對(duì)于BIM來(lái)講，其可視化的特點(diǎn)，主要是借助3D技術(shù)將二維平面的線條結(jié)構(gòu)等，利用三維立體化的形式展現(xiàn)出來(lái)，將設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)變成為真實(shí)度極高的動(dòng)態(tài)模型或者是形態(tài)，尤其是抽象難以理解的圖紙部分，能夠進(jìn)行可視化的處理。而且在動(dòng)態(tài)建模的過(guò)程中，還能將構(gòu)建的互相作用情況、相互反饋情況等可視化展現(xiàn)出來(lái)，在視覺(jué)層面進(jìn)行工程項(xiàng)目的良好處理，能夠幫助施工領(lǐng)域的各項(xiàng)工作簡(jiǎn)化流程、提升管理效果。施工領(lǐng)域中應(yīng)用BIM技術(shù)之前，主要依靠二維設(shè)計(jì)圖紙研究建筑結(jié)構(gòu)的直線特點(diǎn)、曲線特點(diǎn)與平面情況、立面情況、剖面情況等等，設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)量很多，導(dǎo)致工作量增加，在遇到復(fù)雜性、繁瑣性項(xiàng)目的時(shí)候，只能利用想象力來(lái)理解，而在應(yīng)用BIM技術(shù)之后，施工部門(mén)就可以通過(guò)所建立的項(xiàng)目模型，明確不同建筑構(gòu)件、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，了解梁體結(jié)構(gòu)、板體結(jié)構(gòu)、柱體結(jié)構(gòu)、門(mén)窗結(jié)構(gòu)的尺寸和材料型號(hào)等等，在可視化表現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的同時(shí)，確保每項(xiàng)施工工作都能在建筑模型的幫助下完整性的對(duì)接，解決了在之前施工期間設(shè)計(jì)圖紙表達(dá)能力低的問(wèn)題，更好的進(jìn)行復(fù)雜造型的施工建設(shè)。

1.2 具有可優(yōu)化性的特征

通常狀況下，建筑工程本身有著一定的特殊性，在施工期間一旦出現(xiàn)失誤，將會(huì)導(dǎo)致整體工程的建設(shè)質(zhì)量受到影響。傳統(tǒng)的工程建設(shè)工作中，只能利用二維圖紙了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，施工期間也只能按照現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行暖通部分、消防部分與給排水部分、電氣部分的施工建設(shè)，很難及時(shí)的了解互相存在的問(wèn)題，尤其是在交叉施工期間，經(jīng)常會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)缺乏可視化，不能了解各個(gè)工程交叉建設(shè)情況等，出現(xiàn)交叉施工質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致施工建設(shè)的質(zhì)量、穩(wěn)定性與強(qiáng)度等降低。

1.3 具有共享性、協(xié)調(diào)性特點(diǎn)

建筑施工領(lǐng)域中合理地應(yīng)用先進(jìn)BIM技術(shù)，可以使得各個(gè)工序之間良好的進(jìn)行協(xié)調(diào)，形成較為完善的數(shù)據(jù)傳輸體系與機(jī)制，更好地分享、共享處理各種數(shù)據(jù)信息，增強(qiáng)部門(mén)之間的協(xié)調(diào)性。施工領(lǐng)域中每個(gè)部門(mén)都可以通過(guò)BIM模型來(lái)共同的進(jìn)行工程項(xiàng)目的監(jiān)督，相互共享數(shù)據(jù)信息，共同合作開(kāi)展有關(guān)的管理活動(dòng)，及時(shí)性地發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)所存有的問(wèn)題。在有關(guān)的BIM模型中涉及到所有的施工領(lǐng)域數(shù)據(jù)信息，可以針對(duì)性地運(yùn)算處理，在系統(tǒng)之內(nèi)輸入數(shù)據(jù)信息，還能被平臺(tái)中每個(gè)部門(mén)的人員獲取與共享，每個(gè)部門(mén)之間都不再是像傳統(tǒng)工程施工模式一樣相互獨(dú)立，而是在平臺(tái)中互相的溝通交流，共同參與相關(guān)設(shè)計(jì)活動(dòng)、施工活動(dòng)中，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)度、質(zhì)量與安全性等進(jìn)行系統(tǒng)性與規(guī)范性的分析交流，配合其他部門(mén)的規(guī)劃與指導(dǎo)，在一定的時(shí)間之內(nèi)對(duì)施工方案進(jìn)行修改與優(yōu)化，滿足不同部門(mén)的需求和要求，能夠保證施工數(shù)據(jù)信息更好的共享、部門(mén)更好的協(xié)調(diào)[1]。

2 BIM技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域中的應(yīng)用問(wèn)題

近幾年我國(guó)建筑工程施工領(lǐng)域中，雖然已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用BIM技術(shù)，但是，由于沒(méi)有合理的掌握技術(shù)原理、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)等等，難以將技術(shù)的價(jià)值展現(xiàn)出來(lái)。首先，不能合理的采集現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)工序、各個(gè)施工項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息，在缺少充足、準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支持的情況下，會(huì)導(dǎo)致BIM建模不能與現(xiàn)場(chǎng)情況相符，難以起到可視化施工管理、項(xiàng)目管理的作用。其次，在施工過(guò)程中采用BIM技術(shù)，沒(méi)有考慮到工程現(xiàn)場(chǎng)具體情況將其應(yīng)用在材料管理、現(xiàn)場(chǎng)布置、成本管理、檢測(cè)管理等工作中，不能確保BIM建模技術(shù)的高效化、良好性的使用，難以真正意義上增強(qiáng)工程施工領(lǐng)域的各項(xiàng)工作有效性。

3 BIM技術(shù)在建筑施工領(lǐng)域中的優(yōu)化建議

上述內(nèi)容中研究和分析了目前我國(guó)在建筑施工領(lǐng)域中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用問(wèn)題，為更好的應(yīng)對(duì)和解決這些問(wèn)題，預(yù)防對(duì)施工工作造成不利的影響，下面提出相應(yīng)的優(yōu)化建議，形成良好的技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化模式。主要的建議為：

3.1 優(yōu)化性進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集

施工領(lǐng)域中優(yōu)化應(yīng)用BIM技術(shù)，應(yīng)創(chuàng)建信息模型，在其中收集和工程項(xiàng)目有關(guān)的各種數(shù)據(jù)信息，要求施工管理部門(mén)到現(xiàn)場(chǎng)做好實(shí)地的勘查，收集與整合各個(gè)施工環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)內(nèi)容和信息內(nèi)容，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互性處理，通過(guò)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)等存儲(chǔ)到有關(guān)的模型中，創(chuàng)建數(shù)據(jù)信息平臺(tái)，在合理保存與驗(yàn)證數(shù)據(jù)的同時(shí)，及時(shí)性地了解到工程施工中可能存有的問(wèn)題、不足等等，然后開(kāi)展針對(duì)性的管控工作。如果在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中，不能確保所采集數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性、可靠性，沒(méi)有針對(duì)性的執(zhí)行管理任務(wù)，就很容易導(dǎo)致建模的真實(shí)性、準(zhǔn)確性等降低，所建立的模型也會(huì)和現(xiàn)場(chǎng)的情況不符，這樣會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的施工領(lǐng)域管理或是其他工作受到不良的影響。因此，將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑工程施工領(lǐng)域，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化處理，必須保證數(shù)據(jù)信息采集的優(yōu)化性，保證工作的高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)化的執(zhí)行[2]。

3.2 開(kāi)展集成化的控制工作

任何的工程領(lǐng)域中的項(xiàng)目施工建設(shè)，都需要在施工之前做好準(zhǔn)備工作，而在相關(guān)準(zhǔn)備工作中，涉及到的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容很多，非常繁瑣，并且工程領(lǐng)域中并非單純需要某個(gè)專業(yè)的人員開(kāi)展工作，需要不同的專業(yè)人員、技術(shù)人員等互相配合執(zhí)行任務(wù)，傳統(tǒng)的控制方式、施工工作模式等不能有效進(jìn)行各類數(shù)據(jù)信息的管理，難以確保各個(gè)專業(yè)工作的高效化實(shí)施，此情況下就應(yīng)該使用BIM技術(shù)開(kāi)展相應(yīng)的工程控制活動(dòng)，將各個(gè)專業(yè)的施工和控制工作相互整合在一起，通過(guò)集成化的處理融合繁瑣性、復(fù)雜性的數(shù)據(jù)信息，統(tǒng)一性的開(kāi)展數(shù)據(jù)管理工作，精細(xì)化的進(jìn)行各個(gè)專業(yè)工作的協(xié)調(diào)控制[3]。

3.3 動(dòng)態(tài)化進(jìn)行材料的控制

傳統(tǒng)的施工領(lǐng)域工作中，主要利用人工操作的形式對(duì)資金、材料的應(yīng)用量等進(jìn)行計(jì)算，不僅會(huì)耗費(fèi)工作時(shí)間，還會(huì)出現(xiàn)計(jì)算不準(zhǔn)確的問(wèn)題，再加上市場(chǎng)中各類材料的價(jià)格可能會(huì)有變動(dòng)、國(guó)家福利政策會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)致工程施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)材料價(jià)格波動(dòng)的問(wèn)題，難以進(jìn)行資金的合理控制，對(duì)工程的效益發(fā)展產(chǎn)生不利影響。此狀況下就應(yīng)該科學(xué)運(yùn)用BIM技術(shù)，編制相應(yīng)的資金管理規(guī)劃內(nèi)容，借助建模系統(tǒng)整合工程數(shù)據(jù)信息、成本信息、材料信息等等，通過(guò)3D技術(shù)建立模型、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，在BIM技術(shù)的支持下按照具體的工程動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)工程量準(zhǔn)確計(jì)算出來(lái)，便于動(dòng)態(tài)化的進(jìn)行材料價(jià)格、項(xiàng)目涉及到資金的管理。在日常施工期間，也可以運(yùn)用電子設(shè)備、移動(dòng)通信設(shè)備等，在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展追蹤管理活動(dòng)，隨時(shí)性的了解施工期間資金占用量、材料應(yīng)用情況等等，不可以出現(xiàn)盲目施工的現(xiàn)象，必須要借助BIM技術(shù)動(dòng)態(tài)化的掌握資金情況、材料情況、成本情況等等，在合理管理材料的同時(shí)，預(yù)防因?yàn)槭袌?chǎng)價(jià)格波動(dòng)帶來(lái)影響，保證材料、資金和相關(guān)項(xiàng)目的良好管控[4]。

3.4 對(duì)建筑性能和現(xiàn)場(chǎng)布置進(jìn)行優(yōu)化

工程施工領(lǐng)域中合理的運(yùn)用BIM技術(shù)，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注對(duì)建筑性能的優(yōu)化、現(xiàn)場(chǎng)布置的優(yōu)化，將BIM技術(shù)和工程的施工方案相互結(jié)合，提出多元化的設(shè)計(jì)方案，按照項(xiàng)目的用途與特點(diǎn)等，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，保證可以滿足最終的施工建設(shè)目標(biāo)。例如：工程項(xiàng)目是進(jìn)行商場(chǎng)的施工建設(shè)，需要結(jié)合美觀性要求、高度要求、空間布局要求等，對(duì)性能進(jìn)行優(yōu)化處理，通過(guò)BIM建模的方式模擬工程項(xiàng)目的空間與結(jié)構(gòu)，然后在其中輸入數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)化做出結(jié)構(gòu)的調(diào)整，優(yōu)化工程性能，增強(qiáng)空間的舒適度。而且在設(shè)計(jì)公共性基礎(chǔ)設(shè)施期間，也可以使用BIM技術(shù)進(jìn)行性能的分析、結(jié)構(gòu)的分析，按照具體的要求設(shè)計(jì)性能符合標(biāo)準(zhǔn)、功能完善的公共基礎(chǔ)設(shè)施，滿足人們對(duì)于建筑工程性能的需求。在現(xiàn)場(chǎng)布置的工作中，還應(yīng)該結(jié)合項(xiàng)目的具體特點(diǎn)、內(nèi)容等，考慮到周?chē)鷧^(qū)域環(huán)境的特點(diǎn)，在布置現(xiàn)場(chǎng)之前全面整合收集各種數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)化的創(chuàng)建模型，使用軟件生成三維性的平面圖紙，然后結(jié)合具體的施工要求、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各個(gè)工序、各個(gè)環(huán)節(jié)的布置，在合理布置現(xiàn)場(chǎng)的同時(shí)增強(qiáng)相關(guān)的施工領(lǐng)域管理工作落實(shí)效果，發(fā)揮BIM技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)布置過(guò)程中的作用價(jià)值[5]。

3.5 優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)的施工檢測(cè)工作

傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作，主要依靠人員和儀器設(shè)備等操作，檢測(cè)工作存有一定局限性，很容易有結(jié)果不準(zhǔn)確、檢測(cè)工作不到位、不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量隱患、安全風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，對(duì)施工領(lǐng)域檢測(cè)工作、其他管理工作的有效性執(zhí)行都會(huì)產(chǎn)生不利的危害。這就需要在現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)過(guò)程中運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，首先，在有關(guān)的檢測(cè)軟件中設(shè)置三維模型，模擬工程項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)處理，以最快的時(shí)間將工程問(wèn)題檢測(cè)出來(lái)，為相關(guān)施工部門(mén)提供準(zhǔn)確的整改依據(jù)，從根本上保證工程項(xiàng)目質(zhì)量和安全性。其次，通常情況下，現(xiàn)場(chǎng)的建筑垃圾排放與降解屬于難點(diǎn)問(wèn)題，尤其當(dāng)前國(guó)家倡導(dǎo)綠色化施工的環(huán)境背景下，如果不能合理排放和處理垃圾與廢棄物，就會(huì)引發(fā)環(huán)境污染問(wèn)題、排放超標(biāo)問(wèn)題等等。這就需要在現(xiàn)場(chǎng)垃圾檢測(cè)的過(guò)程中使用BIM技術(shù)，借助其中的三維模型，檢測(cè)分析是否存有可回收再利用的廢棄物，將能夠再利用的垃圾和廢棄物應(yīng)用在工程項(xiàng)目中，對(duì)于不能再利用的廢棄物，也可以通過(guò)BIM三維模型分析的方式，明確可以應(yīng)用的場(chǎng)景和區(qū)域，便于合理的進(jìn)行處理[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)建筑施工領(lǐng)域中雖然已經(jīng)重點(diǎn)應(yīng)用BIM技術(shù)，但是由于沒(méi)有合理性、優(yōu)化性地使用技術(shù)，很容易導(dǎo)致技術(shù)的運(yùn)用不能充分發(fā)揮作用價(jià)值，對(duì)施工領(lǐng)域工作的開(kāi)展造成不利影響。這就需要相關(guān)企業(yè)和有關(guān)部門(mén)能夠按照項(xiàng)目具體狀況，積極運(yùn)用BIM技術(shù)來(lái)執(zhí)行各項(xiàng)工作，在合理使用BIM建模技術(shù)、三維模型技術(shù)的同時(shí)，模擬、可視化進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的管理，協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作之間的關(guān)系，統(tǒng)一數(shù)據(jù)信息管理模式和機(jī)制，保證施工領(lǐng)域各項(xiàng)工作在BIM技術(shù)的支持下有效開(kāi)展。