BIM 在建筑工程施工中的運用研究

郭素龍

（平涼宏瑞建筑工程有限責任公司，甘肅平涼 744000）

0 引言

隨著經濟的快速發展，也促使建筑行業的發展，且隨著人們生活水平的提高，也更加關注建筑建設的質量，并對建筑性能要求越來越高。在這樣的背景下，建筑施工企業要不斷提升建筑施工技術，從而全面提高建筑工程施工的質量。而BIM 技術的出現，給建筑施工企業提高建筑施工質量水平創造了有利條件。BIM 也稱作建筑信息模型，可視化、協調性、模擬性等其較為顯著的特征，集建筑學、工程學、土木工程學等多個學科，通過構建一個完善的、與實際情況相符的建筑工程信息庫，實現建筑工程信息的集成化，并促進不同專業之間相互協調，實現項目全生命周期的有效管理，這對于提高建筑工程項目施工的效率與質量具有重要的作用。

1 BIM 技術的特點分析

1.1 可視化

BIM 技術具有強大的可視化功能，這也是區別于傳統CAD最顯著的一點。BIM 技術的可視化特點，能夠有效改善溝通環境，提升項目的閱讀能力，以及增強建筑整體的真實性和體驗性。那么BIM 技術可視化功能的強大，都體現在哪里呢？首先，能夠實現設計可視化，BIM 技術能夠實現設計過程“所見即所得”，通過創建相應的路徑、動畫或系列圖像，以此設計出更加直觀化的施工設計方案，這對于提高施工標準化水平有著重要的意義。其次，BIM 技術能夠實現機電管線綜合可視化，機電施工在建筑施工中重要部分，為保證機電施工的科學性，基于BIM 技術可視化功能的基礎上，構建一個直觀化的機電專業模型，在這一模型中能夠直觀地呈現出機電管線與建筑物的碰撞點。再次，BIM 技術可實現施工組織可視化，在建筑工程施工中，如果僅僅依靠施工經驗等開展工作，不僅會造成資源的浪費，還會影響施工效率和施工進度，而在BIM 技術的作用下，能夠創建相應的建筑設備模型、材料周轉模型，同時還能夠實現復雜結構的可視化，如復雜幕墻節點等，從而提高整體建筑工程項目的施工水平。最后，BIM技術可視化功能的強大，還體現在施工進度方面，通過構建基于BIM 技術基礎上的4D 進度管理模型，這樣能夠隨時隨地、直觀快速地進行施工計劃與實際進展的對比，有利于及時優化施工方案，進而保證施工順利進行。

1.2 模擬化

BIM 技術還具有強大的模擬化功能，其能夠對整個建筑工程施工過程進行模擬，包括施工現場布置、施工技術操作、施工安全演練等多個方面，不僅有助于設計人員找出設計方案中存在的不足，也有助于確保施工各項操作全面有效的實施。

1.3 協調性

BIM 技術還有一個較為顯著的特點，那就是協調性，這一特性可有效解決實際施工中遇到的各種問題，如材料設備方面的問題，能夠維持現場施工的秩序，保證施工順利進行。具體而言，通過運用BIM 技術，形成一個多方聯合的溝通機制，促使建筑項目各參與方良性互動，同時也能夠協調建筑施工過程中各專業之間的碰撞。在建筑工程施工過程中，會涉及多個方面的專業施工技術，此時可借助BIM 技術進行多項工程專業技術的協調。比如管線碰撞檢測，可以有效減少施工過程中錯誤損失及返工的可能性。

1.4 優化性

建筑工程項目建設全過程實際上也屬于一個不斷優化的過程，而為了能夠達到更好的優化效果，往往就會在此基礎上融入BIM 技術，借助BIM 技術對建筑信息進行分析和比較，以便建筑項目各參與人員能夠全面掌握這些信息，更好地進行項目的優化，這也是BIM 技術優化性的體現所在。

2 BIM 技術在建筑工程施工中的具體運用

2.1 節點優化

結構節點是建筑施工中的重點和難點，由于多數結構節點具有復雜性，所以對建筑施工人員的技術要求較高，如果施工人員不能合理把握，使得結構節點施工存在較大誤差，則會嚴重影響施工效率及施工進度。為此，可借助BIM 技術的可視化功能，實現復雜結構節點的可視化，全面展現復雜結構節點，以便更好地開展施工作業。比如在復雜幕墻節點中，利用BIM 技術進行參數化設計，通過優化面板設計，將視覺誤差控制在最小范圍內，并保證幕墻曲面能夠達到規格統一，這樣可以減輕施工難度，也能夠降低施工成本。另外，對于復雜的幕墻系統，需要對龐大的設計數據和建造數據進行規劃，此時可借助BIM 技術對這些數據進行規劃，即通過BIM 技術可視化功能，將各個板塊的設計信息及參數直觀地展現出來，然后通過數據提取實現幕墻的建造。比如銀河SOHO 幕墻工程便是典型的代表。

2.2 碰撞檢測

機電管線施工的建筑施工中重要的內容，是建筑工程施工中難點，主要因為管線錯綜復雜，有時會出現管線碰撞的問題。針對這一問題，首先借助BIM 技術的可視化功能，實現機電管線綜合可視化，將機電各專業模型形成一個整體的BIM 三維模型，然后通過這個三維模型全面的掌握機電管線與建筑物碰撞的情況，并從中找出碰撞點，以此對管線排布方案進行優化。以往在2D 工作模式中，設計人員往往需要多個圖紙套疊才能夠實現一一的排查，這樣的方式不僅費時費力，且對檢查人員的能力要求也比較高，往往花費九牛二虎之力還是會出現許多錯漏碰缺。因此，將BIM 技術運用在碰撞檢測中，能夠有效解決2D 工作模式中效率低和漏洞多的問題，并且在優化設計圖紙過程中，能夠及時找出碰撞點，查看凈高，并自動生成碰撞報表，從而減少建筑施工階段的錯誤損失及返工的可能性。比如在管道安裝中，通過BIM 技術創建工作集和不同的施工路線，然后基于碰撞檢測結果基礎上選擇最佳設備安裝的位置，之后再合理進行管道支架的布局，從而保證管道安裝的合理性。

2.3 優化施工技術及施工工序

在BIM 技術的作用下，可對整個建筑施工過程進行模擬，不僅能夠直觀展示建筑施工現場一些關鍵的流程和施工工序，也能夠借助操作系統分析施工過程中存在的技術重點難點。首先，設計人員在BIM 技術可視化功能的作用下，進行施工方案的對比分析，從中選擇最佳的施工方案。其次，在確定施工方案后，根據相關的建筑信息建立起對于施工模型，以此對施工技術進行全面分析，及時發現施工過程中可能存在的問題，并制定有效的解決方案，保證施工順利進行。最后，針對建筑施工中一些關鍵的施工工序，利用BIM 技術進行全面的掌握，并在此基礎上進行施工工序的優化，具體通過對比不同施工階段及施工工藝的效率、資源等方面的投入，從而優化施工工序組合，同時施工管理人員可在此基礎上進行每個施工段的管理，合理安排施工進度計劃，從而確保建筑施工順利完成。

2.4 動態化布置施工現場

將BIM 技術運用于建筑工程施工中，能夠實現動態化的施工現場布置。首先，施工管理人員可通過運用BIM 技術模擬施工現場，通過建造立體化的三維模型，實現對施工場地的合理布置與動態化管理。其次，通過這個三維動態模型準確掌握現場各類布置的情況，從中找出施工現場可能存在的安全隱患，以此做好相應的預防處理，并且還能避免一些不必要的臨時搭建，不僅能保證建筑施工的安全，也能降低施工成本。最后，在這個三維動態模型中，實現對施工現場運輸設備的全覆蓋管理，可以有效減少二次搬運的情況，從而保證施工場地中的交通順暢。

2.5 施工安全檢查與培訓

安全始終是建筑施工中首要關注的問題，但近年來建筑施工事故屢見不鮮，造成嚴重的經濟損失，甚至造成人員傷亡。因此，為了確保建筑施工的安全性，還需要進一步加強建筑施工安全管理，可通過利用BIM 技術實現動態化的建筑施工安全管理，可有效降低安全事故的發生。具體而言，利用BIM 技術進行施工安全檢查，這體現在方方面面，如上述提到的碰撞檢測、施工動態布置等，均是施工安全檢查的重要體現。其次，可利用BIM 技術進行施工安全培訓，因為在建筑工程施工階段，施工現場的安全質量很大原因取決與施工人員的安全意識和施工方式，所以可借助BIM 技術對施工人員進行施工安全培訓，具體是利用BIM技術的可視化和模擬化功能，進行各項施工操作的3D 模擬，讓施工人員能夠直觀地認識和掌握各個施工環節，然后借助共享平臺找出各施工環節中存在的安全隱患，以此引起施工人員的重視。之后再利用BIM 技術的模擬化特點，對施工人員進行安全疏散、安全逃生等模擬演練，這樣不僅增強施工人員的安全意識，也能夠讓施工人員更好地掌握施工安全的重點。

2.6 施工進度控制

在建筑工程施工階段，為了確保項目施工順利完成，可借助BIM 技術進行施工進度的控制。具體而言，施工管理人員通過BIM 技術構建施工進度管理平臺，在這一平臺中能夠實時更新施工進度情況，并實現信息共享，這有利于加強施工進度的管控，確保施工計劃如期完成。另外，在對施工過程模擬時，及時發現其中存在的風險因素，避免出現工程變更導致施工延期，與此同時也要進行資源的合理分配，提高資源使用效率，從而促使施工效率的提高。

3 結語

綜上所述，本文先是分析了BIM 技術的功能作用，并分析其在建筑工程施工中的運用，包括節點優化、碰撞檢測、技術分析、現場動態化布置、施工安全管理、施工進度控制等等，使整個建筑工程施工過程管理變得更加精細化，目的是有效提高建筑施工效率與質量。