BIM技術在房建工程領域的應用分析

楊萬里，曾 希

（中建二局第二建筑工程有限公司 山東分公司，山東 青島 266000）

BIM 技術基于三維數字技術，面向房建整個生命周期的施工管理模型，可以為房建施工、運營精細化開展提供支持，降低成本損耗，實現資源可持續利用，提高各企業經營效益及競爭力。基于此，對BIM 在房建工程領域中的實施進行適當分析具有非常重要的意義。

1 BIM在房建工程領域的實施意義

1.1 解決“信息孤島”問題

傳統房建工程領域管理過程中，業主方、施工方、設計方、監管方間缺乏相互溝通，極易形成“信息孤島”問題。通過BIM 技術的應用，可以利用房屋建筑整個壽命周期每一個階段各項數據，在完善每一個階段獨立作業管理體系的同時，突出協同化管理理念，保證施工管理效益。

1.2 便捷控制設計施工進度

由于房建工程涉及面較廣，涉及因素較復雜，工期控制難度較大，進度協調矛盾沖突較多。一旦出現進度滯后問題，參建方極易互相推諉責任，而通過BIM 在房建工程領域中的應用，可以追溯每一個項目的進程及對應的資金狀況，并根據項目實際進度、預期進度進行篩選匯總，為管理層更加有效的調配資源、協調進度、分配績效提供依據。

1.3 實現精細化施工管理

當前我國房建項目管理仍然停留在粗放水平，設施、人員等要素處于淺層整合或者分離狀態，影響了項目全壽命周期整體利益。而通過BIM 在房建工程領域中的應用，可以依托現代化技術，對工程基礎數據進行準確、統一管理并形成數據量化對比，為成本測算、支付、簽證精細化管理提供依據。

2 BIM在房建工程領域的應用

2.1 工程簡介

某房屋建設工程占地面積為8 952.24m2，總建筑面積為112 563.21m2。整個建筑包括9 棟樓（其中一棟為幼兒園），主體結構為獨立+平板式筏板基礎的框架、剪力墻結構，局部設置了人工挖孔樁。由于工程周邊可利用資源有限、工程量較大，工期控制難度較大，再加上前期投入資金較大，需要保障成本與進度一致性。依據上述需求，擬面向整個工程建筑、總平專業施工管理應用BIM 技術。通過搭建可視化三維模型，進行設計施工方案深度優化，解決方案進度、成本管控實用價值低的問題。

2.2 應用目標

為實現工程效益提升目標，全方位提升工程質量、進度、成本管理的集成化、信息化，BIM技術應用目標如下。

1）構建BIM 基礎數據平臺，識別、轉換其他房建平臺數據，實現對工程整個系統數據的高效率、可視化搜集、處理、利用。

2）實現管理者與各參與方對質量、進度、成本監管信息的交互共享，保障工程效益。同時增設問題快速追溯分析功能，面向工程整個過程，分析各環節信息，解決問題追責時參與者責任推諉問題。

3）根據工程構件類型進行門窗、墻、頂板等多個構件對象定義，并結合構件屬性信息，進行實例化處理，實現構件的精細化管理。

2.3 應用步驟

1）創建BIM 模型。根據房建工程領域設計施工管理需求，選擇渲染效率較高的表面建模方法，結合帶約束條件的Delaunay 三角網利用，進行房屋建筑物表面構建。具體模型構建時，需要根據設計施工圖紙，設置構建對象屬性信息，實現構建對象的實例化。隨后在模型繪制界面，逐一確定頂板、墻、柱、門窗的空間位置。

2）深化設計。考慮到該建筑可利用空間較小、管線分布復雜度較高，為了保障后期施工進度，技術人員可以在施工前，利用MagiCAD 軟件進行整個建筑標高、支吊架形式、管線等一系列參數提前分析，優化設備設施基礎位置。如原設計方案在出水管道設計時沒有考慮分水器位置降板問題，導致實際施工時分集水器出水管需要繞過降板后，再次上翻至建筑頂層后翻出，增加了施工難度。基于此，可以在建筑北側核心筒外墻位置額外增設管道井，降低翻彎數量，加快施工進度。

3）材料成本控制。以模板施工為例，技術人員可以最初一基礎模板為基本單位，選擇樹形“組號_編號”編碼方式，對每一模板設置一個唯一的ID。根據施工圖上模板ID，在安裝圖中檢索對應模板并根據FID向上編輯。在FID為NULL時，可以獲得對應模板安裝過程用量。在模板用量計算完畢后對每一組需要使用的模板料進行統計，獲得模板用量報表，為材料進場、施工管理提供依據。最終得出A工程模板用量報表如表1 所示。

4）在計算機MagiCAD 軟件中，將現場全部施工數據、計劃信息輸入，以三維圖形的方式周全分析構件、管線碰撞情況。最終發現該工程在樓梯、頂板位置分別出現了10 個和8 個碰撞問題。確定碰撞數量后在圖中標注，預防具體施工階段因交叉碰撞出現的多次重復拆裝改建問題。

表1 工程模板用量報表

2.4 應用效果

1）相較于以往管理流程而言，模板用量節約了近27.85%，可以有效提升模板施工效益。同時利用BIM 模型計算獲得的輔助材料用量與工程實際偏差更小，便于控制施工成本。

2）在工程建設前，建設方要求將合同中全部“C1002 鋁木窗”更換為“C1011 塑鋼窗”，并將窗臺高度由720mm 提升至955mm，導致砌體等周邊構件工程量發生了較大變化，也增加了造價計算負擔。而通過在BIM 模型中直接修改構件名稱、屬性，可以自動關聯周邊工程量及造價計算結果，在保證計算準確率的同時，降低了造價工作人員工作負擔。

3）通過BIM 技術在虛擬施工中的應用，可以清晰展示施工過程甚至每一位參與者的具體工作內容，為施工計劃優化完善提供依據。進而提升計劃可執行度、精確度，保障工期內順利完成任務。最終工程較原預計施工工期提前1 個星期完成施工，節約了施工工期，獲得了建設方的認可。

4）通過三維模擬，可以實時了解每一個階段不同樓層、構件的隱藏風險，不管該風險是否已經發生，對整個工程安全管理、策劃預判均具有明顯的參考價值。工程在施工期間沒有發生一起安全事故，獲得了建設方、監理方的共同認可。

3 總結

綜上所述，BIM 是以房建工程領域各項相關信息數據為基礎的模型，具有軟件集成、操作便捷、三維成像、直觀展現、立體碰撞等優良特點。因此，在房建工程領域，相關人員可以根據需要，在深化設計及安裝、碰撞檢測、精度控制等模塊恰當應用BIM 的功能，在保證設計施工成本一定的情況下，促使房建施工效率在短時間內得到提高。