探討BIM技術在房建項目的應用

李雄雄 深圳廣田集團股份有限公司

隨著BIM 技術在我國建筑領域逐步發展取得成果，BIM 技術通過參數模型整合項目信息，在項目的施工、設計、維運方面改變傳統模式和方法，為項目的盈利、精細化管理、效率、質量保障以及招投標等方面做出貢獻。本文主要圍繞BIM 技術在建筑領域利用優勢，對項目前期做準備以及項目的精益建造管理展開探討。

一、BIM技術的概述

BIM 技術是一種基于計算機輔助圖像設計發展而來的建筑信息模型技術，可根據擬建建筑項目的所有有效信息及數據來構建對應的三維立體模型，以此達到對建筑物進行數字信息仿真模擬的目的。同時，BIM 技術的應用不只能夠集成模擬建筑物數字信息，而且可以將建筑、結構、水道、暖通、電氣及概預算等部門密切聯系在一起，細化和明確各部門分工，提高圖紙設計的科學性、合理性及可行性，避免因部門間缺乏溝通和協調而影響設計效果。此外，相較于傳統2D技術，BIM 技術不只是一種虛擬建模技術，也是一種先進的工作方法及工作模式，具有系統性，對提高建筑工程中的工作效率及效果具有積極的影響。

二、建筑工程施工中BIM技術的應用特點

（一）可視化

可視化的特點是BIM 技術比較明顯的特征，在項目的建設中，BIM 可以協調圖紙以表達建筑構件的相關信息，通過圖紙圖形等工具能夠很好的進行展示，但也需要專業知識技術人員還原到特定的三維圖形，而這種圖形在交流時會受到專業性質的限制不能進行良好的溝通，需要結合專業技術人員進行溝通，但對于項目建筑管理人員來講是比較方便的，能夠更加直觀的了解項目實際數據和內容，更加快捷便利。

（二）協調性

隨著我國建筑工程企業規模的逐步不斷擴大，異形墻體結構項目增多，施工技術難度隨之不斷增加。由于城市建筑工程建設是一項集多專業學科和多崗位專業、工期長、施工難和技術復雜的大型綜合性建設工程，需要共同攜手協調努力完成。BIM 技術的廣泛應用，可以很好地有效協調各個工種施工管理環節以及不同工種之間的協作關系，提高企業建筑工程安全施工管理效率，從而大大提升企業整體安全生產管理的技術水平。

（三）優化性

設計方案是建筑工程開展的必要依據，方案的有效性直接會對建筑的最終質量造成嚴重影響，BIM 技術的使用能夠從根本上實現對于工程全方位的信息整合，并且通過相關數據完成對于工程本身的發展預測，由此來實現設計方案的進一步優化與完善。

三、BIM技術在房建工程項目施工建設中的應用實踐

（一）利用BIM 技術對方案優化

建筑領域場地布置、機械設備布置以及現場各區域的劃分都將影響后期施工的進度，也是衡量一個施工方案是否是最佳的施工方案標準之一。在建造項目施工前，通過對項目的各種幾何參數進行融合，再運用BIM 技術將三維模型通過仿真的3D 模擬展示出來。提前通過建模模擬仿真預施工狀態，提前知曉場地的布置是否合理及機械設備在后期運營中是否會和建筑物產生沖突。例如建筑行業塔吊在后期與建筑物產生碰撞，是常見的方案事故，影響現場正常施工、降低施工效率。利用BIM 技術可以提前模擬施工，檢驗方案的優化性，對機械設備、加工區、場地布置等區域可以進行科學調整，對施工方案進行最優協調，減少經濟損失，做到成本可控制，實現項目盈利最大化。

（二）成本管控

BIM 技術在工程項目管理中的作用還體現在成本控制水平上。建筑項目的成本主要包含了材料、人力和機械設備等成本，也囊括了人員管理成本。通過采用BIM 技術進行成本控制時，一方面可以優化構造方法計劃實現材料資源的最佳組合和配置，并有目的有計劃地引進工程材料等物料，提高物料應用的清晰度，梳理物料來源和去路，減少物料資源浪費的發生，避開多次采購的困擾；另一方面，成本控制和施工時間控制在很大程度上是相互的，通過BIM 技術根據整個建設項目的總建設規模和數量，合理安排項目建設過程，實現細致發展，分階段完成施工目標，分層次進行項目建設，梳理建筑項目施工工序，確保結構施工的正常進行，確保項目的順利進行并有效地控制工期。成本管控和質量管控是相輔相成的，二者之間可以相互滲透，兩者之間的關鍵點在于對BIM 技術的應用技巧上，這為有效管理和控制另一方奠定了基礎。

（三）BIM 技術在施工進度控制中的應用

首先，在應用BIM 技術控制房建工程項目施工進度工作中，可以有效監督、控制、協調各個施工項目，借助BIM 技術的可視化特點，可以在施工過程中將復雜的施工技術直觀地展現給施工人員，借助3D 模型展示技術方案可以讓施工人員更容易理解施工技術中的重點和難點內容，從而對施工進度予以加快，并且施工質量也可以得到保障。其次，借助BIM 技術模擬施工進度可以將施工進度和工序之間的關系清晰地展現出來，從而讓人們直觀理解其中復雜的結構變動情況，借助BIM 技術，技術人員利用三維模型來轉化傳統信息，從而對機械、材料等方面的施工數據進行精準計算，所得到的數據可以作為具體方案實施、工程進度控制等工作的依據。最后，借助BIM 技術，相關人員還可以實施材料供應管理，結合BIM 房建模型，對構件、樓層等材料信息進行提取，從而將可靠的參考信息提供給原料采購部門，并以此作為依據對采購資金進行合理分配，同時，對其他各項資源也可以進行合理分配，各工序之間可以實現良好的協作，施工效率也隨之提升。

（四）優化施工技術應用降低安全風險

BIM 之所以在大型工程項目的技術設計和施工管理中能夠體現和突出許多技術上的優勢，關鍵在于其通過運用強大的工程軟件設計功能模塊可以對各項工程技術性能方案設計進行層次協同優化設計和組合優化，以及用虛擬工程施工等設計模式對各項技術性能和細節設計進行層次深化組合設計，使得技術方案設計具備極高的技術合理性與技術可行性，避免在工程施工設計過程中頻繁變動發生技術計劃性的變更或可能引發安全隱患問題。因此由工程設計、監理以及工程施工安全技術人員對工程施工安全技術的應用合理性可以進行較為可視的量化分析評估，利用BIM 安全軟件管理系統的分析功能可以模擬分析相關安全技術的實際應用發展過程，從而通過對多種安全技術解決方案的分析對比和進行綜合分析評價，確定一套可以直接滿足目前包括安全在內的各種工程施工安全管理過程目標設計要求的最終技術方案，能夠把工程施工管理過程設計中的安全性和風險評估指數直接降到最低。

（五）碰撞檢測

為了確保整個項目各專業間實現密切銜接，借助軟件自有的碰撞檢測功能或Navisworks 等軟件，對管線、墻體梁柱等做全面細致的碰撞檢測，明確所有的碰撞點，使得技術人員可以直觀形象地看到模型中的碰撞點及沖突點，從而提前找出設計中的問題，并制定優化措施加以解決。不管是建立建筑模型還是修改模型都是在為實際施工做準備工作，所以正式開始施工前，需找出所有的質量隱患，并制定措施將其排除，為實現預期的施工質量目標提供保障。碰撞檢測可分為硬碰撞和軟碰撞，其中硬碰撞指的是對兩個構件進行交叉碰撞檢測，Revit 軟件是當下硬碰撞中應用最多的軟件；軟碰撞則是對兩個構件進行定間距碰撞檢測，通常都是應用于對局部位置的凈高進行檢測。比如，對地下車庫凈高進行檢測，以檢驗其是否可以滿足車輛自由出入的要求。相對于Revit 軟件而言，Navisworks 軟件的軟碰撞檢測功能可以有效解決碰撞檢測空間協同方面不足的問題。借助Navisworks 軟件可對三維建筑模型中的數據及信息進行有效檢測，使得二維CAD 圖紙內的煩瑣內容可以直觀、形象、清晰地呈現在技術人員面前，實際施工的過程中，能夠根據三維模型查看所有位置的管線和構件布局等情況，從而有效減小施工難度，推動工程實現良性發展。

（六）施工安全管理中的BIM 技術

通過引用BIM 技術，對施工環境進行模擬，對各工程環節當中的安全隱患進行排查，事先對房屋建筑工程的危險狀況進行了解，并制定相應的防御措施，以此來提高房屋建筑工程的安全性。通過先模擬再進行建設活動，在應用BIM 技術過程當中，需要組建三維空間建設人員，并對房屋建筑施工狀況進行嚴格監督，對房屋建筑項目管理團隊提供相應的解決方案，對施工人員未發現的安全隱患進行及時反饋，率先解決三維空間建設人員發現的安全問題，再進一步排查其他安全隱患。通過BIM 技術，不僅可以對房屋建筑前期建設計劃進行安全隱患檢查，還可以有效監督施工人員，避免在建設過程當中出現安全事故。此外，應用BIM技術可以有效預測下一階段建設狀況，可以及時調整施工單位安全管理工作，提高房屋建筑工程的施工安全效率。

（七）BIM 技術在三維場布方面的應用

三維建筑信息模型能夠促進相關人員的直觀識別有關模型場地和建筑物空間布局的信息。用于工程尤其對于大型工程項目效果明顯，在施工開始之前根據項目的高要求布置計劃，施工平面更加科學合理。經過BIM技術建立并執行網站布局的三維模型合理的規劃，包括居住空間、辦公空間和建筑工地起重機等方面的安排可以直觀地反映實際情況，同時建立虛擬建筑模型，與建筑計劃相映襯，合理的計劃建設用地，確保現場運輸路線暢通，方便建筑工人管理，有效避免人工成本浪費。

（八）圖紙輸出

以前，國內建筑圖紙審查都是以二維圖紙為準，因此施工圖設計基本都是二維圖。傳統的二維圖在應用時，需要施工人員將平面圖、剖面圖及立面圖結合到一起才能確定空間位置，既費時又費力，也容易出現錯漏，進而會減緩工程施工速度，延遲工期。但是隨著建筑行業的不斷發展，各種類別及形狀的建筑結構及構件層出不窮，傳統的二維平面圖紙已無法適應建筑行業的發展要求。鑒于此，應用BIM 技術構建可視化的三維建筑模型，可以直觀呈現異形構件或設備等幾何特征及空間位置，并且可以通過Revit 的自動出圖功能剖切建筑模型的任何位置，進而將所需的二維平面圖紙生成，并傳輸出來，以供所有參與施工的人員進行觀看，間接指導施工，加快施工效率，縮短整體施工工期。

四、結語

BIM 技術在我國的發展是大勢所趨，新時代BIM 技術已對傳統房建項目的全周期產生影響。通過本文對BIM 技術在房建項目中的探討，為建造項目精益建造的管理理念提供幫助與貢獻。將BIM 技術運用到建造項目中，可以有效進行成本可控、提高效率、減少浪費，更準確實施精細化管理，實現建造項目利益最大化。