BIM技術(shù)在建筑工程項目中的應用探討

蔣黎明 廣西建工集團第四建筑工程有限責任公司

1 引言

BIM技術(shù)，是伴隨科學技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一種建筑信息模型技術(shù)，是建筑學、工程學及土木工程的新工具，BIM技術(shù)的應用不僅提升建筑工程的建設(shè)質(zhì)量和效率，對建筑工程項目管理工作的科學化、規(guī)范化發(fā)展也有著積極的促進作用。

2 BIM技術(shù)概述及其特點

2.1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)的工作原理，主要是利用現(xiàn)如今先進的計算機以及信息技術(shù)，對建筑工程項目的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行匯總、整理和分析，并通過建模軟件將數(shù)據(jù)分析結(jié)果構(gòu)建成可視的三維模型，從而方便項目策劃、項目設(shè)計以及項目管理等工作人員對建筑工程進行分析和研究，從而節(jié)約建筑工程項目的人力和資源損耗。

2.2 BIM技術(shù)的特點

BIM 技術(shù)的特點主要包括可視性、模擬性以及協(xié)調(diào)性等，其中，可視性主要是指BIM 技術(shù)可以根據(jù)建筑工程項目數(shù)據(jù)構(gòu)建出相應的三維立體模型，不僅可以通過三維模型對建筑的結(jié)構(gòu)進行更加直觀的了解和分析，還可以幫助相關(guān)工作人員對建筑全貌以及建設(shè)進度進行更加細致的掌控，對建筑工程項目的正常、有序進行有著重要意義；其次，BIM技術(shù)的模擬性主要是指在建筑工程項目開始施工之前，相關(guān)工作人員可以利用BIM 技術(shù)對工程建設(shè)過程中的各個環(huán)節(jié)進行模擬實踐，便于建設(shè)企業(yè)和施工團隊對工程項目的施工方案進行優(yōu)化調(diào)整，有助于提高建筑工程的施工質(zhì)量；而BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性，主要體現(xiàn)在建筑工程項目建設(shè)信息的共享等方面，建筑工程項目普遍具有技術(shù)工藝較為復雜以及涉及部門較多等特點，利用BIM技術(shù)可以實現(xiàn)相關(guān)部門之間的實時溝通交流，從而提升各部門之間的協(xié)調(diào)和配合，對提高建筑工程項目管理工作質(zhì)量和效率有著積極的促進作用。

3 BIM技術(shù)在某項目中的應用

3.1 工程概況及應用范圍

某工程為框架結(jié)構(gòu)，地上5 層，地下1 層，建筑面積10265m2，層高為：地下一層3.7m、一層5m、二層5m、三層4m、四層和五層均為3.5m。該項目屬于公建項目，造形復雜，裝修變化大，利用BIM技術(shù)可以提前對特殊部位進行預設(shè)計，有效防止施工中的錯誤，BIM技術(shù)在此工程中應用分為常規(guī)應用與創(chuàng)新應用，在投標階段、施工策劃階段、施工階段三個階段完成。

3.2 BIM技術(shù)常規(guī)應用的分類

（1）施工投標階段：編制施工進度三維策劃模擬施工。

（2）施工策劃階段：建立土建結(jié)構(gòu)模型，結(jié)構(gòu)進度模擬施工動畫；施工現(xiàn)場三維場坪布置策劃。

（3）進入施工階段：①危大工程的三維設(shè)計與三維交底（土方開挖及基坑支護、臨時用電、盤扣式模板架及高大模板、落地式腳手架、塔吊安裝）；②圖紙會審應用三維應用；機電管線三維碰撞模擬；③工程五D 管理，及時調(diào)整進度及造價。④施工后期驗收階段：建筑三維模型與實物圖的對比驗收。

3.3 BIM技術(shù)常規(guī)應用的效益闡述

（1）在投標階段，編制施工進度三維策劃模擬施工：通過品茗三維策劃軟件，對施工各階段（土方階段、地下室施工階段、主體施工階段、裝修階段和收尾階段）的施工進度進行三維展示，使施工組織設(shè)計更直觀反映出各階段施工現(xiàn)場的三維模型，本階段僅為直觀展示施工模擬過程，建型為專用軟件的輕量化建模。

（2）在施工策劃階段，①建立土建結(jié)構(gòu)模型，結(jié)構(gòu)進度模擬施工動畫：通過品茗HIBIM 軟件（翻模軟件）及REVIT 軟件（專業(yè)建模軟件），Navisworks（模型動態(tài)模擬軟件）將工程的主體結(jié)構(gòu)模型建立起來，并進行向上建造動態(tài)模擬顯示，將時間進度、模型進度與造價進度結(jié)合起，以比較現(xiàn)場施工與模擬施工的差導，從而達到分析進度計劃、造價計劃與實際進度、實際成本差別的原因。②施工策劃階段的施工現(xiàn)場三維場坪布置策劃：通過品茗三維場坪布置軟件，對施工現(xiàn)場施工平面圖進行優(yōu)化，將其轉(zhuǎn)化為施工立體圖，更直觀地完成施工現(xiàn)場臨時設(shè)施、施工機械、道路、圍墻、大門、宿舍等布置見圖1。

圖1

（3）在進入施工段中首先進行危大工程的三維設(shè)計與三維交底（土方開挖及基坑支護、臨時用電、盤扣式模板架及高大模板、落地式腳手架、塔吊安裝）：首先，相關(guān)管理人員以及施工團隊可以利用信息模型技術(shù)對即將開展的建設(shè)工作內(nèi)容進行了解，結(jié)合工程已完成的結(jié)構(gòu)以及原有施工設(shè)計，對施工流程以及施工安排進行梳理和復核，并利用模擬技術(shù)對工程施工方案進行實踐模擬，幫助管理人員及施工團隊挖掘施工方案和施工流程中存在的不足，再通過與設(shè)計人員以及相關(guān)部門的協(xié)商研究，對施工設(shè)計進行調(diào)整和改進，從而確保項目建設(shè)的安全、順利進行。在施工檢驗工作中，相關(guān)管理人員也可以利用模型技術(shù)對工程建設(shè)實際狀況進行全面、準確的體現(xiàn)，再結(jié)合工程建設(shè)要求對項目資源進行合理調(diào)配，可以顯著提高建筑工程項目施工階段管理工作質(zhì)量和效率。圖2 為腳手架設(shè)計三維圖。

圖2 外架三維圖

其次是圖紙會審應用：建立模型，通過對建模及機電管線碰撞模擬發(fā)現(xiàn)圖紙中的錯誤，在圖紙會審時提出，讓設(shè)計單位及時修改圖紙中的錯誤，避免了不必要的返工提高施工效率，如圖3。

圖3 三維建筑、結(jié)構(gòu)及水電模型圖

最后是工程5D管理，及時調(diào)整進度及造價：利用廣聯(lián)達算量軟件及品茗五D管理軟件，計算出模擬施工與現(xiàn)場實際施工過程中的造價與進度差異，同時用5D管理軟件對產(chǎn)生差異的原因進行分析，有助于提高工程造價管理工作的準確性，還可以根據(jù)工程建設(shè)的不斷深入對造價信息進行及時更新，從而實現(xiàn)建筑工程造價管理工作的動態(tài)化以及全程化管理。BIM 5D也與現(xiàn)場項目交付階段相關(guān)，使用可靠的4D程序數(shù)據(jù)和強大的合同金額，可以跟蹤項目實際過程中的預測和實際花費，這對每月的成本報告和預算特別有用。

（4）后期驗收的BIM 應用：驗收階段，利用BIM 建立的三維圖建筑模型與實物圖的對比，找出施工中出現(xiàn)的造型、色彩、周邊環(huán)境與設(shè)計的差異，為竣工驗收提供有力依據(jù)。

3.4 BIM技術(shù)在創(chuàng)新方面的應用

（1）合理使用BIM技術(shù)以及新型施工工藝，開發(fā)小高差樓地面模具，此模具用于陽臺與衛(wèi)生間3CM高差部位。如圖4為該模具安裝模擬動畫圖。

圖4

（2）合理使用BIM技術(shù)以及新型施工工藝，開發(fā)設(shè)計新型勾拉模具，用于大型樓梯的施工。

（3）將BIM 技術(shù)應用QC 成果、工法申報與國家專利申報中，并在施工模擬中形成二維碼加以利用。

3.5 BIM技術(shù)應用所帶來的經(jīng)濟與社會效益

本工程通過BIM 技術(shù)的應用，可發(fā)現(xiàn)施工圖紙過程的錯誤，優(yōu)化了幾十處圖紙存在問題，及時與建設(shè)單位溝通，減少返工費用約5 萬元；通過BIM 技術(shù)、進度、質(zhì)量等多方面把控，節(jié)約各項材料成本8.2 萬元。通過BIM 技術(shù)在創(chuàng)新模具及新工藝的應用，產(chǎn)生效益3 萬元。共產(chǎn)生經(jīng)濟益約16.2 萬元，同時通過BIM 技術(shù)的應用，鍛煉了隊伍，提高了三維建模水平，同時提高了企業(yè)的知名度，在科技創(chuàng)新方面也產(chǎn)生一定效益。

4 總結(jié)

綜上所述，在建筑工程項目管理中合理使用BIM技術(shù)，不僅是提高項目管理工作質(zhì)量和效率的有效途徑，對建筑工程項目管理工作的科學化、制度化以及規(guī)范化發(fā)展也有著積極的推動作用。特別是隨著時代的發(fā)展以及科技水平的提升，BIM技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善，如何真正將BIM技術(shù)融入到建筑工程項目管理工作中，并推動建筑工程行業(yè)以及建設(shè)企業(yè)的發(fā)展，也成為了有關(guān)部門以及建設(shè)企業(yè)都應重視并進行實踐的課題之一。