文／張雷 山東恒諾信工程咨詢有限公司 山東濟(jì)南 250000

引言：

BIM 是一個(gè)由二維模型到三維模型的轉(zhuǎn)變過程，也是從傳統(tǒng)施工中被動(dòng)“遇到問題，解決問題”到主動(dòng)“發(fā)現(xiàn)問題，解決問題”的一個(gè)轉(zhuǎn)變過程?，F(xiàn)階段，房屋建筑工程管理實(shí)踐中，開啟了“智慧工地”時(shí)代，采用BIM 技術(shù)手段，能夠?yàn)楣さ刂腔刍芾砟繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)，提供技術(shù)支持和保障，促使管理的精細(xì)化水平得到提高，達(dá)到降本增效的目的。未來，房屋建筑工程領(lǐng)域中BIM 技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛，助力工程施工質(zhì)量和安全以及進(jìn)度等的管理，全面提高項(xiàng)目管理的水平。

1、BIM 技術(shù)的基本特點(diǎn)

數(shù)字化是一切信息化、數(shù)據(jù)化、智能化的基礎(chǔ)，建筑行業(yè)的幾大新技術(shù)，都是基于數(shù)據(jù)分析或者現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息整合，最終發(fā)揮技術(shù)輔助管理的價(jià)值。其中，BIM技術(shù)的發(fā)展迅速，尤其是建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景下。實(shí)際應(yīng)用中BIM 技術(shù)的特點(diǎn)可概括為以下幾點(diǎn)：（1）精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)工程量。根據(jù)房建工程的情況，搭建BIM 模型，通過模型的分析，可掌握各個(gè)流水段材料的需求量，例如，混凝土材料等，為項(xiàng)目質(zhì)量管理和成本管理提供支持。再例如，鋼結(jié)構(gòu)中經(jīng)過模型的分解，根據(jù)模型開展構(gòu)件加工，可減少問題的產(chǎn)生。（2）模擬化。編制建筑施工進(jìn)度計(jì)劃后，使用BIM 軟件，將工程進(jìn)度計(jì)劃和BIM 模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)，可開展建筑施工模擬分析。通過實(shí)際進(jìn)度和模擬進(jìn)度的對(duì)比分析，能夠掌握工程是否滯后，并且支持滯后原因的分析，進(jìn)而保障房建工程按照計(jì)劃完工。（3）可視化。房屋建筑三維模型，具有可視化特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)施工方案的模擬分析，并且進(jìn)行3D 動(dòng)畫交底，增強(qiáng)交底的可行性，減少技術(shù)操作錯(cuò)誤的發(fā)生，保障房建工程施工的質(zhì)量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。（4）節(jié)點(diǎn)化。經(jīng)過設(shè)計(jì)圖紙的解讀，對(duì)建筑復(fù)雜節(jié)點(diǎn)開展建模，利用三維模型開展節(jié)點(diǎn)分析，可獲得不錯(cuò)的成效。例如，復(fù)雜的鋼筋節(jié)點(diǎn)。建立三維模型之后，觀察建筑模型，能夠找到鋼筋碰撞點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)材料布置的優(yōu)化。此外，也能夠模擬模板支撐體系的受力情況，保障作業(yè)的安全。（5）碰撞檢測(cè)。建筑工程施工中常見碰撞問題，例如預(yù)留孔洞未預(yù)留等，傳統(tǒng)的處理方法為重新開鑿施工，造成很大的損失。基于BIM 技術(shù)的碰撞檢測(cè)功能，從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)分析，可事前發(fā)現(xiàn)問題，提出解決的措施，保障房建工程施工的質(zhì)量和效益。

2、BIM 技術(shù)在房建工程施工中的應(yīng)用實(shí)例分析

2.1 案例概述

以某房建工程為例，項(xiàng)目的基本情況如表1 所示。從建筑工程建設(shè)實(shí)際分析，抗震設(shè)防烈度為7 度，地下1 層框架和剪力墻結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為3 級(jí)，地下1 層以上各層框架和剪力墻抗震等級(jí)為2 級(jí)。本次工程施工管理實(shí)踐中，采用了BIM 技術(shù)，破解了傳統(tǒng)管理模式的難題，提高了項(xiàng)目管理的水平?，F(xiàn)結(jié)合工程實(shí)踐，進(jìn)行具體的分析。

表1 項(xiàng)目的基本情況

2.2 項(xiàng)目施工的重難點(diǎn)分析

根據(jù)房建工程情況分析，施工的重難點(diǎn)如下：（1）建筑規(guī)模大、建設(shè)周期長(zhǎng)、造價(jià)高。房建工程的規(guī)模很大，與周圍的環(huán)境聯(lián)系就更加密切，若出現(xiàn)問題則會(huì)造成很大的損失。例如，設(shè)計(jì)變更。工程周期很長(zhǎng)，整個(gè)過程潛在很多的風(fēng)險(xiǎn)，且風(fēng)險(xiǎn)集中，增加了管理的難度。（2）高層建筑潛在的施工安全風(fēng)險(xiǎn)大，對(duì)施工作業(yè)和設(shè)備安裝的要求很高。與此同時(shí)，對(duì)防火設(shè)計(jì)的質(zhì)量要求高。（3）工期緊張。作業(yè)期間人工作業(yè)強(qiáng)度大且進(jìn)度計(jì)劃必須科學(xué)合理，保證各個(gè)工序銜接有序，防范施工問題的產(chǎn)生。

對(duì)于上述問題，提出采用BIM 技術(shù)，圍繞項(xiàng)目決策和設(shè)計(jì)以及施工等多個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行流程再造與數(shù)據(jù)共享。項(xiàng)目施工管理實(shí)踐中，采用BIM 技術(shù)，在決策環(huán)節(jié)輔助決策；在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)建設(shè)設(shè)計(jì)模型輔助概預(yù)算編制；在項(xiàng)目招投標(biāo)環(huán)節(jié)，進(jìn)行工程量清單的提取和投標(biāo)報(bào)價(jià)編制；在項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)利用BIM 模型+5D 施工管理模式，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全過程的管理。采用BIM 技術(shù)的施工管理要求如下：（1）構(gòu)建BIM 模型，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要充分了解業(yè)主的要求，要求保證業(yè)主能夠線上從任意角度觀看設(shè)計(jì)產(chǎn)品的構(gòu)造，并且可以線上提出意見和建議，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化設(shè)計(jì)。（2）對(duì)項(xiàng)目的投標(biāo)書和結(jié)算書等，實(shí)施統(tǒng)一化管理，進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比分析，同時(shí)對(duì)施工合同和施工變更等采取統(tǒng)一化管理。此外，對(duì)項(xiàng)目成本測(cè)算和招投標(biāo)等全過程造價(jià)實(shí)現(xiàn)管理。（3）采用4D 虛擬建造技術(shù)，對(duì)房屋建筑施工階段進(jìn)行模擬分析，分析可能會(huì)產(chǎn)生的問題，并且做好修改，事前編制應(yīng)對(duì)措施?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)，圍繞施工和運(yùn)行全過程實(shí)施控制，保障房建工程的施工效益目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。（4）對(duì)房建工程施工環(huán)節(jié)的突發(fā)事件，要求做到快速應(yīng)變與處理，全面掌握建筑物的情況。例如，火災(zāi)和其他安全隱患，防范不必要的損失。采用BIM 模型，實(shí)時(shí)化掌握各類數(shù)據(jù)信息的情況，為項(xiàng)目施工質(zhì)量和成本等的控制提供支持。

2.3 BIM 技術(shù)的應(yīng)用思路

2.3.1 總體目標(biāo)

房建工程項(xiàng)目管理實(shí)踐中采用BIM 技術(shù)手段，設(shè)置的總體目標(biāo)，影響到BIM 技術(shù)的應(yīng)用深度與廣度，可獲得不錯(cuò)的成效，提高房建施工的效率，加速工作進(jìn)度，同時(shí)降低工程成本，提高工程質(zhì)量。圍繞房建工程施工全過程，采用BIM 技術(shù)手段，構(gòu)建完善的BIM 技術(shù)體系，助力項(xiàng)目招投標(biāo)的開展，可獲得不錯(cuò)的成效。在項(xiàng)目前期協(xié)助深化設(shè)計(jì)，項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)協(xié)助管理和控制以及協(xié)調(diào)，全面提高精細(xì)化管理水平。此工程中BIM 技術(shù)目標(biāo)設(shè)置情況如下：（1）項(xiàng)目準(zhǔn)備階段。采用BIM 技術(shù)手段，助力工程量清單和項(xiàng)目標(biāo)書的編制，協(xié)助項(xiàng)目招投標(biāo)工作的完成。利用三維軟件技術(shù)，進(jìn)行專業(yè)之間碰撞檢測(cè)分析，以

能夠更好地理解和掌握，做好安全防護(hù)，并且規(guī)范化施工，防范各類問題的發(fā)生。

其次，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，利用三維模型技術(shù)對(duì)土建結(jié)構(gòu)和管線綜合進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，可以事前排除風(fēng)險(xiǎn)，減少施工變更的發(fā)生，保障項(xiàng)目造價(jià)管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。其中，土建結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，主要是利用三維模型對(duì)專業(yè)門窗預(yù)留孔洞和預(yù)埋件位置等展開相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)復(fù)雜部位和重點(diǎn)質(zhì)量控制進(jìn)行拆分，妥善解決鋼筋綁扎和工序問題，防范問題的發(fā)生。本次項(xiàng)目安裝分區(qū)和分系統(tǒng)精準(zhǔn)定位，預(yù)留孔洞1457 個(gè)，經(jīng)過項(xiàng)目評(píng)估確定，可以節(jié)約10 萬余元。在管線綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，通過碰撞檢查以及凈高分析，解決了水暖電等各類管線的交叉問題。不僅減少了管線交叉問題，而且減少了管線的占用空間。本次工程中，地下車庫機(jī)電安裝方面經(jīng)過管線優(yōu)化，減少了支架的使用量，并且優(yōu)化了管線的走向，節(jié)約了施工材料。

最后，施工環(huán)節(jié)。建筑工程施工環(huán)節(jié)采用三維建模技術(shù)，圍繞建造階段進(jìn)行虛擬建造和動(dòng)態(tài)模擬分析，實(shí)現(xiàn)了三維技術(shù)和施工方案以及進(jìn)度計(jì)劃的有效結(jié)合，輔助項(xiàng)目管理工作的開展。利用三維模型和搭建的各類臨時(shí)設(shè)施，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)布置，結(jié)合施工圖紙對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化安排，例如塔吊、庫房以及生活區(qū)等，妥善解決場(chǎng)地布置和功能劃分的問題。在建筑施工作業(yè)前，利用三維模型進(jìn)行技術(shù)交底，使得工作人員可以有效地掌握施工方法和要點(diǎn)，避免出現(xiàn)技術(shù)操作失誤的問題。通過事前的圖紙審查和碰撞檢測(cè)，形成高質(zhì)量的施工方案，指導(dǎo)作業(yè)規(guī)范化開展，避免了各類問題的發(fā)生。除此之外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全、質(zhì)量、進(jìn)度等各類目標(biāo)的有效控制，結(jié)合運(yùn)用智慧工地系統(tǒng)。將BIM 與其他技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的全面采集，為項(xiàng)目管理提供支持，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化管控。在安全管理方面，能夠?qū)崿F(xiàn)可視化監(jiān)控，及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、人員以及設(shè)備等的安全狀態(tài)。在質(zhì)量管理方面，結(jié)合利用各類檢測(cè)技術(shù)，強(qiáng)化原材料和工程的質(zhì)量控制。在進(jìn)度管理方面，利用各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)比分析，可以實(shí)現(xiàn)有效的跟蹤和控制。除此之外，還為造價(jià)管理提供了技術(shù)支持。

3、BIM 技術(shù)在房建工程施工中的應(yīng)用策略

3.1 完善BIM 技術(shù)的功能

房建工程施工實(shí)踐中采用BIM 技術(shù)手段，當(dāng)前側(cè)重于設(shè)計(jì)和前期階段，缺少對(duì)施工階段的管控，技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值尚未得到有效挖掘。為了更好的推廣BIM 技術(shù)，需結(jié)合施工管理階段的需求，例如造價(jià)管理等，進(jìn)行相應(yīng)的分析，了解管理的需求，進(jìn)行BIM 軟件功能的開發(fā)和完善，提出優(yōu)化軟件的措施，完善各項(xiàng)功能，助力相關(guān)工作的開展。

3.2 結(jié)合其他系統(tǒng)共同使用

房建工程管理數(shù)字化和智慧化的發(fā)展，需要BIM 技術(shù)和其他技術(shù)手段的支持，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，進(jìn)而強(qiáng)化項(xiàng)目管理。目前，很多工程中都基于BIM 構(gòu)建了智慧工地系統(tǒng)，結(jié)合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備智能化控制系統(tǒng)等，形成完善的項(xiàng)目管理系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)各類數(shù)據(jù)信息有效搜集和應(yīng)用，全面提高項(xiàng)目管理的水平。從房建工程管理的實(shí)際出發(fā)，根據(jù)具體的需求，合理運(yùn)用各類系統(tǒng)，促使管理的智慧化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，獲得更多的效益和價(jià)值。在造價(jià)、質(zhì)量、安全等管理方面，合理挖掘BIM 技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，全面提高工程管理的效率和水平，創(chuàng)造更多的價(jià)值，創(chuàng)造更多的管理效益，助力房建工程現(xiàn)代化發(fā)展。

結(jié)語：

綜上所述，BIM 技術(shù)在房建工程施工中的應(yīng)用，通過搭建三維建模，圍繞設(shè)計(jì)和施工等全方面，深度挖掘數(shù)據(jù)信息的價(jià)值，輔助工程設(shè)計(jì)優(yōu)化和施工全過程管理，強(qiáng)化對(duì)質(zhì)量和安全等的控制，保障項(xiàng)目管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。目前，BIM 技術(shù)的應(yīng)用側(cè)重于設(shè)計(jì)和前期準(zhǔn)備，在施工環(huán)節(jié)的應(yīng)用價(jià)值尚未有效挖掘，需加大BIM 技術(shù)的功能完善，輔助項(xiàng)目全過程管理，提高管理的效率和質(zhì)量，創(chuàng)造更多的效益。