BIM技術在控制房建施工過程中的應用

卓佳

近幾年，我國建筑事業蓬勃發展，以“西部大開發”為主的國家發展策略，使得各式各樣的高樓大廈拔地而起。但是，建筑的發展越來越偏向高大、復雜和人性化方向，這為傳統的工程施工帶來了考驗，合理地解決高大復雜建筑的施工過程控制成了時代發展的難題。在國外，Volk R等人回顧了國外BIM在房建中的應用情況，分析了BIM未來發展方向。Bryde D等人在對BIM的研究中發現，BIM在房建施工中不僅可以控制項目周期，節省了大量的時間還可以降低成本。Manning R等人在對醫院建設項目和實驗室建設項目中應用BIM技術，討論了建筑工程BIM戰略實施的基本框架。而在國內，劉爽分析了BIM技術在工程造價、進度安排和設備管理方面的作用。吳吉明從大量具體的工程實踐入手，分析并研究了目前我國BIM在房建施工實踐中的機遇和發展方向。上述研究對BIM在房建項目中的造價、進度方面做了大量的探討，但沒有結合房建施工過程中的各個方面做具體的分析。本文擬從BIM技術在平面布置、質量和安全管理、進度控制三個方面展開研究。

一、房建施工平面布置

1.實施項目

本項目為某辦公大樓建設，擬建地上1棟34層辦公大樓以及3層地下室，擬建面積98564m2。

2.平面布置特點分析

房建施工過程是一個動態變化的過程，不僅會隨著施工現場的突發情況而變化，也會因為人員、天氣和機械等原因而產生變化。如果在施工過程中采取傳統的靜態的平面施工方式，勢必會給施工以及管理帶來考驗，增加其難度，從而導致不能按時完成以及影響工程質量。而BIM技術則采用3D模型，呈現出三維的動態平面施工圖像，建立了基于建筑物的各項尺寸、每個構件的材質、施工技術要求的三維視圖。能夠直觀地反映出建筑物各項指標要求。不僅如此，BIM技術的特點更在于其可調節的特質。隨著施工過程的進行，能夠實現動態控制、實時監測以及糾正前期施工中的錯誤。對現場大量臨布置，通過平面動態模擬，進行了動態調整，從而能夠有效地提高平面布置場地和設施的實用性；通過BIM三維動態模擬，不僅對現場標高進行了有效控制，有效地對大臨場地的布置、及施工道路進行了精確地定位，提高了管理人員對現場的可視化管理，避免了邊施工邊進行現場平面布置而帶來的平面布置返工問題，提高了施工效率及降低成本。BIM技術與傳統技術對比見表1。

表1 BIM技術與傳統技術在平面布置中的對比

從表1可知，BIM技術相對于傳統技術在房建施工平面布置中有著明顯的優勢，提高了平面布置場地和設施的適應性及靈活性，提高了施工效率及降低成本。

二、質量和安全管理

1.質量管理

在房建施工中，其質量要求也隨著人們的需求而越來越受到重視，施工方也將建筑的質量列入考察建筑合格的重要指標。雖然隨著生產和施工技術的提升以及建筑材料的不斷升級和更新，建筑行業的質量也在逐步提高，但是在實際施工過程中仍然存在著許多的施工質量問題。這與施工人員的專業性、材料的使用性能以及施工控制的合理性有著密切的聯系。傳統的質量管理技術由于施工方過分追求利益、傳統質量管理技術的局限性和對于施工環境的盲目性導致建筑質量存在著某些隱患、管理效率低下、無法實現工程進度。而在該項目中采用的BIM技術提供了施工模擬以及信息統計功能，不僅能夠讓施工質量具有可觀性，還能夠加強施工管理。在施工過程中進行實時的監控，實現對人工、機械、材料、方法和環境五大因素的整體控制，確保建筑的質量。

2. 安全管理

建筑施工過程中的安全管理是工程施工的重中之重，對于安全管理而言，能夠預判危險發生地區以及有安全隱患的建筑部件是其工作的核心任務。在傳統的安全管理中，施工人員對房建施工安全認識，尤其是對安全各方面的準確要求了解不夠，安全管理人員的綜合素質較低；安全管理人員對施工人員的安全教育較少，導致施工人員缺乏安全意識；在施工過程中交叉使用機械設備，會發生安全風險。這些都是傳統安全管理急需解決的難題。而在BIM技術中，采用模擬安全控制就可以提前預判危險發生，使安全管理人員能夠提前把控安全隱患，能夠直觀地了解到危險發生的施工過程，以便于提前做好安全教育和預防措施，這對于建筑施工的安全管理無疑是一個重大的突破。據統計，相較于傳統方法，BIM方法可以減少15%以上安全相關的費用，能夠很大程度地降低危險發生率。在安全管理中，BIM技術與傳統方法的對比見表2。

表2 BIM技術與傳統方法在安全管理中的對比

三、進度控制

進度控制是實現建筑順利按時完成的必要條件，進度的控制貫穿施工整個過程，對整體的施工情況起到調節作用。做好進度控制能夠很好地保證施工質量，確保施工效率，從而節約施工成本。在傳統的施工進度控制中，進度計劃、施工方案大多是依據工程師的經驗而來，對于不同的建筑，其不能全部適用，容易造成進度安排不合理且施工進度檢查復雜等問題。而采用BIM方法基于建筑整體工程量，指定的科學有效的進度計劃，對于不同的建筑任務制定與之相對應的進度計劃與進度檢查方案，不僅能夠調節項目整體進度和各部門之間的協作關系，還能精確制定每個分項工程的進度計劃，增加精確性，從而減少工作量，節約施工成本。

四、結語

近幾年來，BIM技術因為其良好的的可視性、預判性、協調性、模擬性等優勢，被越來越多房建以及基礎建設項目采用。這是時代進步的必然選擇，更是我國建筑行業未來發展的一個必然趨勢。BIM技術在建筑行業的廣泛應用不僅可以大大提升項目管理水平，降低各項溝通方面的成本，為建筑施工過程中技術人員提供了實時的、精確的工程數據。同時，也讓建筑項目的內容建立了科學而合理的數據依托。