BIM技術(shù)在控制房建施工過程中的應用

卓佳

近幾年，我國建筑事業(yè)蓬勃發(fā)展，以“西部大開發(fā)”為主的國家發(fā)展策略，使得各式各樣的高樓大廈拔地而起。但是，建筑的發(fā)展越來越偏向高大、復雜和人性化方向，這為傳統(tǒng)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(fā)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(fā)展方向。Bryde D等人在對BIM的研究中發(fā)現(xiàn)，BIM在房建施工中不僅可以控制項目周期，節(jié)省了大量的時間還可以降低成本。Manning R等人在對醫(yī)院建設(shè)項目和實驗室建設(shè)項目中應用BIM技術(shù)，討論了建筑工程BIM戰(zhàn)略實施的基本框架。而在國內(nèi)，劉爽分析了BIM技術(shù)在工程造價、進度安排和設(shè)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(fā)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(jié)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(shù)在平面布置、質(zhì)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(shè)，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(tài)變化的過程，不僅會隨著施工現(xiàn)場的突發(fā)情況而變化，也會因為人員、天氣和機械等原因而產(chǎn)生變化。如果在施工過程中采取傳統(tǒng)的靜態(tài)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(zhì)量。而BIM技術(shù)則采用3D模型，呈現(xiàn)出三維的動態(tài)平面施工圖像，建立了基于建筑物的各項尺寸、每個構(gòu)件的材質(zhì)、施工技術(shù)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(shù)的特點更在于其可調(diào)節(jié)的特質(zhì)。隨著施工過程的進行，能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)控制、實時監(jiān)測以及糾正前期施工中的錯誤。對現(xiàn)場大量臨布置，通過平面動態(tài)模擬，進行了動態(tài)調(diào)整，從而能夠有效地提高平面布置場地和設(shè)施的實用性；通過BIM三維動態(tài)模擬，不僅對現(xiàn)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(xiàn)場的可視化管理，避免了邊施工邊進行現(xiàn)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(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)對比見表1。

表1 BIM技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)在平面布置中的對比

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

二、質(zhì)量和安全管理

1.質(zhì)量管理

在房建施工中，其質(zhì)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(zhì)量列入考察建筑合格的重要指標。雖然隨著生產(chǎn)和施工技術(shù)的提升以及建筑材料的不斷升級和更新，建筑行業(yè)的質(zhì)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(zhì)量問題。這與施工人員的專業(yè)性、材料的使用性能以及施工控制的合理性有著密切的聯(lián)系。傳統(tǒng)的質(zhì)量管理技術(shù)由于施工方過分追求利益、傳統(tǒng)質(zhì)量管理技術(shù)的局限性和對于施工環(huán)境的盲目性導致建筑質(zhì)量存在著某些隱患、管理效率低下、無法實現(xiàn)工程進度。而在該項目中采用的BIM技術(shù)提供了施工模擬以及信息統(tǒng)計功能，不僅能夠讓施工質(zhì)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(jiān)控，實現(xiàn)對人工、機械、材料、方法和環(huán)境五大因素的整體控制，確保建筑的質(zhì)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(fā)生地區(qū)以及有安全隱患的建筑部件是其工作的核心任務。在傳統(tǒng)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(zhì)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(shè)備，會發(fā)生安全風險。這些都是傳統(tǒng)安全管理急需解決的難題。而在BIM技術(shù)中，采用模擬安全控制就可以提前預判危險發(fā)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(fā)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(jù)統(tǒng)計，相較于傳統(tǒng)方法，BIM方法可以減少15%以上安全相關(guān)的費用，能夠很大程度地降低危險發(fā)生率。在安全管理中，BIM技術(shù)與傳統(tǒng)方法的對比見表2。

表2 BIM技術(shù)與傳統(tǒng)方法在安全管理中的對比

三、進度控制

進度控制是實現(xiàn)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(diào)節(jié)作用。做好進度控制能夠很好地保證施工質(zhì)量，確保施工效率，從而節(jié)約施工成本。在傳統(tǒng)的施工進度控制中，進度計劃、施工方案大多是依據(jù)工程師的經(jīng)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(diào)節(jié)項目整體進度和各部門之間的協(xié)作關(guān)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(jié)約施工成本。

四、結(jié)語

近幾年來，BIM技術(shù)因為其良好的的可視性、預判性、協(xié)調(diào)性、模擬性等優(yōu)勢，被越來越多房建以及基礎(chǔ)建設(shè)項目采用。這是時代進步的必然選擇，更是我國建筑行業(yè)未來發(fā)展的一個必然趨勢。BIM技術(shù)在建筑行業(yè)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(shù)人員提供了實時的、精確的工程數(shù)據(jù)。同時，也讓建筑項目的內(nèi)容建立了科學而合理的數(shù)據(jù)依托。