BIM技術(shù)在某房建工程施工中的應(yīng)用

謝　斌， 陳超政， 孟祥龍

(十九冶成都建設(shè)有限公司， 四川成都 610000)

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BIM技術(shù)在某房建工程施工中的應(yīng)用

謝斌， 陳超政， 孟祥龍

(十九冶成都建設(shè)有限公司， 四川成都 610000)

【摘要】文章介紹了在房建工程施工過程中，采用傳統(tǒng)技術(shù)在施工平面布置、施工質(zhì)量管理、施工安全管理及施工進(jìn)度管理四個(gè)方面存在的主要問題；并從上述四個(gè)方面介紹了BIM技術(shù)在房建工程中的應(yīng)用；最后結(jié)合BIM技術(shù)在房建工程應(yīng)用的實(shí)例，簡(jiǎn)要描述了該技術(shù)在上述幾方面的應(yīng)用情況及其產(chǎn)生的效益。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；房建施工；質(zhì)量；安全；進(jìn)度

隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的發(fā)展，3D技術(shù)在建筑領(lǐng)域中也開始被廣泛運(yùn)用。但傳統(tǒng)三維設(shè)計(jì)只是單一的幾何模型，無法進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃、項(xiàng)目管理、成本統(tǒng)計(jì)等系統(tǒng)工作。建筑信息模型(BuildingInformationModeling)簡(jiǎn)稱BIM技術(shù)，它通過整合項(xiàng)目數(shù)據(jù)并分類歸納，在計(jì)算機(jī)中構(gòu)筑真實(shí)模型，最終獲得更準(zhǔn)確、畫面精度強(qiáng)、信息更全面的多維效果及相應(yīng)信息，使建筑施工效率快速提高，并在施工過程中可對(duì)建筑施工質(zhì)量和安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和精細(xì)管理[1]。

1BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用

1.1BIM技術(shù)在施工平面布置中的應(yīng)用

由于工程建設(shè)并不是一成不變的靜態(tài)過程，它會(huì)隨著現(xiàn)場(chǎng)情況變化或者突發(fā)狀況而隨之調(diào)整，因此如果按照傳統(tǒng)靜態(tài)平面布置圖進(jìn)行施工，可能導(dǎo)致工程停滯甚至重新設(shè)計(jì)，浪費(fèi)大量的建設(shè)材料和人工成本，加大工程的工作量。

我們把房建工程施工分為地基與基礎(chǔ)工程、主體結(jié)構(gòu)工程以及裝飾裝修工程三個(gè)組成部分進(jìn)行分析，不同施工階段有不同的施工特征以及相應(yīng)的平面布置要點(diǎn)。采用BIM技術(shù)進(jìn)行房建工程平面布置時(shí)，分別對(duì)三個(gè)不同的施工過程進(jìn)行分別的平面布置方案設(shè)計(jì)，借助BIM來分析各個(gè)設(shè)計(jì)之間可能存在的矛盾。

1.2BIM技術(shù)在施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)施工中容易存在一些質(zhì)量管理問題，例如施工人員專業(yè)技能不高、建筑材料使用不規(guī)范、不按圖紙或規(guī)范施工、不能準(zhǔn)確預(yù)知房建工程觀感質(zhì)量以及各個(gè)專業(yè)工種間相互影響，這些問題都會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成影響。

BIM技術(shù)能夠使用幾種技術(shù)來提供支持，即施工模擬和信息統(tǒng)計(jì)，這樣會(huì)讓管理的各個(gè)過程所反映的內(nèi)容可視，從而能夠加強(qiáng)管理者對(duì)其的掌控力。BIM技術(shù)對(duì)于質(zhì)量的管理，除了能夠在其產(chǎn)品本身質(zhì)量管理上體現(xiàn)，同時(shí)也能夠在工藝流程中作技術(shù)性質(zhì)量管理。

1.3BIM技術(shù)在工程安全質(zhì)量管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以采用模擬安全控制來對(duì)安全隱患進(jìn)行一定程度上的識(shí)別。模擬施工可以很真實(shí)的模擬施工的每一個(gè)進(jìn)程，就能提前對(duì)施工方案進(jìn)行一定程度上的檢驗(yàn)，對(duì)危險(xiǎn)情況提前采取預(yù)防措施。此外，BIM技術(shù)可以動(dòng)態(tài)解決施工過程中的安全檢查問題，能夠在三維空間中對(duì)每個(gè)施工人員進(jìn)行定位，對(duì)這些移動(dòng)的目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)提供一個(gè)可視化的操作方案，較好地減少并消除安全隱患。而且，BIM技術(shù)不但能夠排查施工危險(xiǎn)因素，還能夠監(jiān)察施工成果以及預(yù)測(cè)施工下一階段效果，做好預(yù)判預(yù)防。

1.4BIM技術(shù)在進(jìn)度控制中的應(yīng)用

傳統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙采用平面表示不如三維圖像直觀易理解，在施工過程中還容易產(chǎn)生識(shí)別和理解錯(cuò)誤；另外圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)一些錯(cuò)誤和沖突，這在前期也難以發(fā)現(xiàn)，直到施工過程中或工程后期才覺察，對(duì)工程進(jìn)度影響較大；網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃圖計(jì)算較復(fù)雜，所表達(dá)的內(nèi)容非常概括，對(duì)工程的安排與進(jìn)度不能直觀形象的表現(xiàn)，而且對(duì)工程實(shí)際進(jìn)度的檢驗(yàn)和量化也非常不清楚。這些問題都容易造成對(duì)工程項(xiàng)目工期的延誤。

BIM技術(shù)的應(yīng)用為房建工程施工進(jìn)度計(jì)劃制定減少了工作量，增加了準(zhǔn)確性。如果在建設(shè)的期間，出現(xiàn)了某些突發(fā)的狀況或是施工與圖紙不一樣的情況，BIM技術(shù)也可以及時(shí)的做出改變，不會(huì)對(duì)進(jìn)度造成很大的影響。

2BIM技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

2.1工程簡(jiǎn)介

該工程為某集資房建設(shè)項(xiàng)目，建筑占地面積10 340.85m2，總建筑面積135 256.54m2。整個(gè)建筑包括10棟樓，其中2棟為幼兒園。主體結(jié)構(gòu)主要為框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為獨(dú)立及平板式筏板基礎(chǔ)，部分樓體設(shè)有人工挖孔樁。

2.2BIM應(yīng)用的必要性

該工程計(jì)劃工期緊、工程量較大且周邊可利用場(chǎng)地有限，工期控制較為迫切。此外該項(xiàng)目投入資金大，尤其要考慮成本的控制。因此，為更好滿足進(jìn)度要求和控制工程成本，該工程考慮應(yīng)用BIM技術(shù)。

在該項(xiàng)目進(jìn)行過程中，應(yīng)用內(nèi)容主要包括了整個(gè)工程建筑和總平專業(yè)的施工模擬、地下車庫的進(jìn)度計(jì)劃和給排水、風(fēng)管的施工模擬。主要解決了施工現(xiàn)場(chǎng)以下問題：

(1)利用可視化模型來調(diào)整施工方案，解決方案針對(duì)性差、實(shí)用性差等問題；

(2)解決了最大化降低因設(shè)計(jì)失誤造成的損失；

(3)較好控制工程施工進(jìn)度和成本。

2.3BIM三維模型的建立

在建BIM三維模型時(shí)，利用Revit2014選取整個(gè)工程的建筑專業(yè)進(jìn)行建模，模型三維視圖部分視點(diǎn)如圖1所示。采用BIM技術(shù)建立模型后，場(chǎng)地地形地貌、各個(gè)階段平面特征、結(jié)構(gòu)形式及相互之間的空間關(guān)系一目了然，便于現(xiàn)場(chǎng)組織和管控。

圖1　模型整體三維視圖

2.4應(yīng)用情況

2.4.1質(zhì)量管理

通過房建工程各專業(yè)的模型整合后運(yùn)行碰撞檢測(cè)，能在施工前獲取大量設(shè)計(jì)階段內(nèi)不易察覺的空間沖突，通過發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)反饋、調(diào)整圖紙，保障了工程的施工質(zhì)量，節(jié)約了返工量及成本。建模平臺(tái)中包含了該房建項(xiàng)目的所有信息，現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目管理人員可以通過該平臺(tái)較快對(duì)房屋建筑的每一個(gè)構(gòu)件進(jìn)行查詢，了解該構(gòu)件的特性、材料使用量等。此外，該房建工程利用BIM技術(shù)可視化的優(yōu)勢(shì)，使工程中的各專業(yè)施工人員之間的溝通配合更加有效，確保房建工程施工時(shí)按照BIM技術(shù)模擬施工的工藝流程進(jìn)行施工，減少了因管理人員和施工人員因?qū)D紙理解不當(dāng)引起的質(zhì)量問題，從而保證了施工質(zhì)量得到較大提高。

2.4.2安全管理

該房建工程項(xiàng)目通過BIM模型對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理進(jìn)行4D模擬，能有效的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全管理的措施進(jìn)行編制，有針對(duì)性的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全進(jìn)行管理，起到較好的效果，項(xiàng)目在施工期間沒有發(fā)生任何安全事故，得到了業(yè)主和監(jiān)理的一致認(rèn)可。

2.4.3進(jìn)度控制

該項(xiàng)目主要通過虛擬施工來體現(xiàn)BIM技術(shù)在進(jìn)度管理中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，讓施工的過程很清楚地體現(xiàn)在眼前。建筑的施工要具備詳細(xì)的計(jì)劃，要細(xì)致到每一個(gè)施工人員的具體工作，表達(dá)明白施工建筑的流程等等。也可以利用BIM來對(duì)施工計(jì)劃做出進(jìn)一步的補(bǔ)充，都可以提高計(jì)劃的可執(zhí)行度和精準(zhǔn)度。

通過模擬每棟樓的施工情況，可確保房建工程按合同要求完工，7#樓施工動(dòng)畫模擬如圖2所示。

圖2　7#樓施工模擬示意

從圖2可以看出，可以實(shí)時(shí)了解各個(gè)階段不同部位、樓層等的施工進(jìn)度信息，不管該進(jìn)度是否已經(jīng)發(fā)生，對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行對(duì)比或策劃預(yù)判都有重要的參考指導(dǎo)意義。

4結(jié)束語

本文介紹了BIM技術(shù)在房建工程施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置、質(zhì)量管理、安全管理及進(jìn)度管理四個(gè)方面的應(yīng)用。通過案例，列舉了BIM技術(shù)在房建工程施工中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)生的效益，對(duì)同類工程的BIM技術(shù)的推廣和應(yīng)用有一定的借鑒和參考意義。

參考文獻(xiàn)

[1]何關(guān)培，王軼群，應(yīng)宇墾.BIM總論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

【中圖分類號(hào)】TU712.1

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

[定稿日期]2016-05-30