論BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用分析

(重慶城市交通開發(fā)投資(集團(tuán))有限公司 重慶 401121)

我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，復(fù)雜建筑和高層建筑大量涌現(xiàn)出來。這類建筑有著體積較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計難度大、施工工期較長等特點。BIM技術(shù)的出現(xiàn)為復(fù)雜建筑、高層建筑提供了新的設(shè)計思路，并且受到建筑行業(yè)的青睞并廣泛應(yīng)用，如天津西站新站房、深圳證券大廈[1]。筆者結(jié)合多年的工作實際經(jīng)驗，在此對BIM技術(shù)做簡單概述，并對BIM技術(shù)在建筑施工中的主要特點及應(yīng)用現(xiàn)狀作論述，具有一定的參考意義。

一、BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是近年來新流行的計算機(jī)建筑建模技術(shù)，它主要是通過對收集到的各個項目信息進(jìn)行分析及處理，并且建立三維模型。該技術(shù)不僅是局限應(yīng)用于建筑模型，還能應(yīng)用于建筑工程的全過程中，從而讓數(shù)據(jù)信息的全面收集得以實現(xiàn)，完成由粗放型施工向先進(jìn)集約型施工方式的轉(zhuǎn)變。

BIM技術(shù)的核心是計算機(jī)技術(shù)，其主要是經(jīng)過虛擬技術(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，以此實現(xiàn)建筑施工狀態(tài)與數(shù)據(jù)的動態(tài)變化同步。BIM技術(shù)能夠準(zhǔn)確無誤的調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的系統(tǒng)參數(shù)，對項目實施全過程進(jìn)行監(jiān)督控制，達(dá)到項目的高效目的，節(jié)約成本，降低資金的投入，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。BIM技術(shù)同時還納入了我國“十二五計劃”。

二、BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用原則

(一)模擬性原則。從BIM技術(shù)在建筑工程中的具體應(yīng)用來看，模擬性原則是BIM技術(shù)的突出性原則之一，是保證建筑工程施工能正常生產(chǎn)的前提條件。模擬性不僅可以模擬設(shè)計出建筑物的模型，還可模擬出在施工現(xiàn)場不能進(jìn)行操作的事物，比如：日照模擬、節(jié)能模擬、緊急情況的疏散模擬等。模擬性原則能幫助設(shè)計人員/施工人員判斷施工設(shè)計方案是否能得到有效的落實，并且還能分析出建筑工程的后續(xù)工作是否存在缺陷，如：緊急情況人員疏散等。

(二)可視化原則。BIM技術(shù)能夠展示出可視化的效果，構(gòu)件之間形成互動性和反饋性實現(xiàn)可視化，BIM技術(shù)可以用來展示效果圖及生成報表，還可以讓項目的設(shè)計、建設(shè)、運營等全過程都能可視化，從而提高施工企業(yè)在行業(yè)中的競爭力。同時，BIM技術(shù)的可視化清晰簡單的簡述了施工方案，增加了施工企業(yè)的可信度[2]。

(三)協(xié)調(diào)性原則。BIM技術(shù)在建筑項目的應(yīng)用，實現(xiàn)了工程項目的精細(xì)化、信息化管理，這使得BIM較理想的協(xié)調(diào)性的作用明顯突顯了出來。在傳統(tǒng)的建筑施工過程中，經(jīng)常因為各部門/各專業(yè)工作人員的溝通不到位，在各部門/各專業(yè)人員之間發(fā)生矛盾糾紛，例如暖通等專業(yè)中的管道在進(jìn)行布置時，因為施工圖是各部門分別繪制在本部門的施工圖紙上的，未經(jīng)過協(xié)調(diào)討論，而在實際的施工過程中，有時會出現(xiàn)在布置管線時正好在此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計的梁等構(gòu)件而妨礙了管線的布置，類似這樣的碰撞時有發(fā)生。BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)并提供出來。

三、BIM技術(shù)的我國建筑工程施工中的應(yīng)用

目前，我國的建筑項目已經(jīng)廣泛使用到BIM技術(shù)，而且BIM技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于某些大型建筑施工中，比如：國家游泳中心“水立方”在設(shè)過程中就用到了Revit，Naviswork等三維軟件，項目結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工困難等難題得到最大限度的解決。同時，數(shù)據(jù)共享通過信息化網(wǎng)絡(luò)得以實現(xiàn)，最大化的利用資源。BIM在建筑施工中的應(yīng)用主要有以下幾點[3]：

(1)BIM技術(shù)在建筑/造物的設(shè)計的運用。在進(jìn)行建筑/造物的設(shè)計時，操作者可以使用BIM軟件進(jìn)行基礎(chǔ)，樓層，建筑部件，管道等構(gòu)件的繪制工作，不但可以為所有的建筑部件直接輸入相應(yīng)參數(shù)，而且通過三維模型展示，可以更加直觀的發(fā)現(xiàn)在設(shè)計過程中由于設(shè)計者的疏忽造成的管線錯接，碰撞，錯位等情況。實際操作只需將繪制完成的圖紙效果以三維模型的方式展現(xiàn)出來，操作者可以調(diào)整視角進(jìn)入到建筑內(nèi)部進(jìn)行檢查和修改，就如同該建筑已經(jīng)完成一樣，設(shè)計者可以在整個建筑的任意部位進(jìn)行查看，查看視角與真實視角一致，極大的方便的設(shè)計者，對于設(shè)計方案的檢查和修改工作減少了出錯情況，管線鋪設(shè)一直是作圖工作中一個難以解決的問題，由于操作者的經(jīng)驗欠缺或者一時疏忽容易造成管線鋪設(shè)步驟的錯誤，對下一步指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員進(jìn)行相關(guān)工作造成困擾，工地和設(shè)計院之間反復(fù)修改會影響施工組織方案的落實，造成工程建設(shè)效益的損失。而通過三維模型構(gòu)建設(shè)計者可以直觀的檢查管道鋪設(shè)情況，提前發(fā)現(xiàn)之前在二維視角中繪制管道工作時所留下的問題，并及時修改，節(jié)省的修改時間提高了出圖的質(zhì)量。

(2)BIM技術(shù)在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用。在基礎(chǔ)工程施工中，由于地質(zhì)情況復(fù)雜，導(dǎo)致基礎(chǔ)工程難度較高。不同的地質(zhì)情況應(yīng)采取不同的基礎(chǔ)形式，常見基礎(chǔ)形式有：樁基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)等。使用BIM技術(shù)就能將樁基礎(chǔ)模擬成三維效果，能夠進(jìn)一步明確地表達(dá)基礎(chǔ)的構(gòu)造操作。

(3)BIM技術(shù)在模板工程中的應(yīng)用。模板是混凝土成型的模具，凝土成型的效果如何跟模板的搭設(shè)質(zhì)量直接相關(guān)。采用三維模型能夠進(jìn)一步形象生動的展示模板空間位置，搭設(shè)模板支撐時，梁底木方間距≤300mm，立管頂托旋出長度≤300mm，梁支撐立管縱橫向間距≤1.2m，掃地桿距樓面≤200mm，中間水平拉桿步距1.8m。在施工剪力墻時，要求模板的對拉螺桿間距不得低于500mm，第一排螺桿離地小于200mm，最上面一排螺桿小于300mm。BIM能讓模板深入到下層已澆筑的混凝土，防治發(fā)生漏漿，防止新舊混凝土交界處產(chǎn)生錯位[4]。

(4)BIM技術(shù)在砌筑工程中的應(yīng)用。當(dāng)前，住宅墻體砌筑工程施工主要采用混凝土加氣塊施工，墻長超過5m，高度>4m的墻體都要設(shè)置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱施工模型；在砌筑衛(wèi)生間墻體時，要澆筑混凝土反坎防水處理，在澆筑反坎之前建造反坎建筑信息模型；在砌筑以前需要繪制砌筑雙控線控制墻體位置，繪制排磚圖指導(dǎo)砌筑合理施工。使用BIM技術(shù)可以提前將砌筑墻體建立三維模型并繪制雙控線，自動生成排磚圖指導(dǎo)現(xiàn)場施工。

總之，我國BIM技術(shù)已經(jīng)深入到建筑行業(yè)的各個方面，很多企業(yè)通過BIM技術(shù)獲得了良好的效益，提升了企業(yè)的市場競爭力。

結(jié)束語

BIM軟件作為先前廣聯(lián)達(dá)等軟件的后續(xù)改進(jìn)，既擁有前者的所有優(yōu)點，并且在三維模型構(gòu)建和檢查方式的改變上有自己獨特的優(yōu)勢，目前BIM軟件已經(jīng)廣泛使用于建設(shè)工程的各個環(huán)節(jié)，從最初的圖紙設(shè)計到后續(xù)的造價和審核專家組評議都能見到BIM軟件的身影，在未來經(jīng)過不斷的發(fā)展，BIM軟件還會有更多的改進(jìn)和升級以提高自身在工程制圖軟件領(lǐng)域的地位。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張建平，曹銘，基于IFC標(biāo)準(zhǔn)和工程信息模型的建筑施工4D管理系統(tǒng)[J].工程力學(xué)，2010(S1):220-227

[2]劉剛，李鑫，王興龍等，建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用淺析與建議[J].施工技術(shù)，2012，41(3)：39-40，44.

[3]王彥.基于BIM的施工過程質(zhì)量控制研究[D].江西理工大學(xué),2015.

[4]王丹,楊帥,混凝土澆筑技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用研究[J]現(xiàn)代企業(yè)教育,2014,14:101