探討B(tài)IM技術(shù)在房建項目的應(yīng)用

田學(xué)濤 張才剛 王開心 李正勝

（中國建筑第七工程局有限公司，河南鄭州 450000）

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

1 BIM概況

BIM是建筑信息模型或建筑信息管理的簡稱，以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，通過建立三維模型及數(shù)字信息仿真模擬建筑物具有真實信息。

BIM最早源于歐美國家，21世紀初BIM技術(shù)步入我國建筑領(lǐng)域，大部分建筑設(shè)計院以及建筑領(lǐng)域開始摸索運用，逐漸成熟，投入項目進行實踐運用。

例如，BIM技術(shù)在南水北調(diào)工程、北京奧運會奧運村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng)等項目率先投入實踐。在項目中運用BIM技術(shù)，可以通過三維建模和渲染達到模擬現(xiàn)實的預(yù)施工，對項目進行精細化管理以及提前通過三維建模發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實施工中可能出現(xiàn)的問題，避免返工、減少施工成本、提高施工效率。BIM技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域的運用具有廣闊的發(fā)展空間和前景。

2 BIM技術(shù)在競標中的應(yīng)用

建設(shè)工程的競標能夠衡量企業(yè)專業(yè)素質(zhì)能力和綜合能力，考驗和評估企業(yè)是否具備抗風險能力和建設(shè)能力。引入先進的新技術(shù)投入項目的建造，能夠增加中標概率。

2.1 引進新技術(shù)提升整體實力

引入先進的BIM技術(shù)，能夠提升自身企業(yè)有一個專業(yè)素質(zhì)水平和綜合實力。運用BIM技術(shù)超前建立建造模型，再運用Fuzor、Lumion等輔助插件進行渲染、漫游，可以直觀觀察建造項目的施工進度、建造成本，產(chǎn)生真實的模擬感。在招標中通過對BIM進行三維建模提前進行模擬預(yù)施工，使建造單位了解建筑生命周期各階段的實施過程，為后期運維及成本控制提供便捷的條件。使自身在競標過程中展現(xiàn)先進技術(shù)，增強甲方對建造單位的信任度，增加中標的概率。

2.2 評估項目風險

BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于建造工程的建造、管理、設(shè)計的數(shù)據(jù)化工具，使工程的管理、設(shè)計、評估等一系列數(shù)據(jù)統(tǒng)計綜合，具有科學(xué)性的評估整個建造工程的風險、成本等各項問題，在競標過程中發(fā)揮突出性的作用。

通過對BIM模型數(shù)據(jù)的讀取，可以使自身對建造項目進行預(yù)算報價，為企業(yè)的競標過程進行合理性的決策及評估建造過程中可能帶來的風險。避免在建設(shè)項目后期因多次返工影響施工進度和施工效率，降低建設(shè)項目出現(xiàn)虧損的可能，保障企業(yè)的正常運作和盈利。

3 BIM技術(shù)在精益建造中的運用

精益建造是一種面向建筑產(chǎn)品的全周期、綜合生產(chǎn)管理理論，為了持續(xù)減少和消除浪費，最大限度滿足顧客要求的系統(tǒng)性方法。在建造項目中通過運用BIM技術(shù)進行方案優(yōu)化、碰撞檢查、施工階段質(zhì)量保證、現(xiàn)場施工協(xié)調(diào)，最大限度實現(xiàn)精益建造“零浪費”“零庫存”“零事故”“零窩工”“零缺陷”“零返工”的管理理念。

3.1 利用BIM技術(shù)對方案優(yōu)化

建筑領(lǐng)域場地布置、機械設(shè)備布置以及現(xiàn)場各區(qū)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(shù)進行融合，再運用BIM技術(shù)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(yù)施工狀態(tài)，提前知曉場地的布置是否合理及機械設(shè)備在后期運營中是否會和建筑物產(chǎn)生沖突。例如建筑行業(yè)塔吊在后期與建筑物產(chǎn)生碰撞，是常見的方案事故，影響現(xiàn)場正常施工、降低施工效率。利用BIM技術(shù)可以提前模擬施工，檢驗方案的優(yōu)化性，對機械設(shè)備、加工區(qū)、場地布置等區(qū)域可以進行科學(xué)調(diào)整，對施工方案進行最優(yōu)協(xié)調(diào)，減少經(jīng)濟損失，做到成本可控制，實現(xiàn)項目盈利最大化。

3.2 BIM技術(shù)碰撞檢查

在建筑領(lǐng)域運用BIM三維建模可以模擬現(xiàn)場預(yù)施工，通過建模檢查建筑結(jié)構(gòu)以及建筑結(jié)構(gòu)與機電專業(yè)間是否會發(fā)生碰撞。通過運用BIM技術(shù)檢測碰撞，找出不合理處進行提前調(diào)整，減少損失。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)以及機電專業(yè)的設(shè)計圖紙進行三維建模，可以直觀觀察給排水、暖通、消防、電氣專業(yè)的預(yù)留洞口以及預(yù)留路線是否產(chǎn)生沖突。出現(xiàn)的問題通過提前建模檢測避免，達到減少多余工序、減少資源浪費、提高一次成優(yōu)率、減少多次性措施投入的目標。

運用BIM三維建模技術(shù)可以提前對設(shè)計圖紙的前期進行設(shè)計變更優(yōu)化，減少后期設(shè)計圖紙的變更，避免后期建造過程中出現(xiàn)返工造成資源浪費和延緩工期。

BIM模型優(yōu)化前、后如圖1、圖2所示。

圖1 優(yōu)化前

圖2 優(yōu)化后

3.3 施工階段質(zhì)量保證

秉承“減少返工造成的浪費，降低質(zhì)量風險，追求高品質(zhì)高精度”的建造理念，運用BIM技術(shù)對施工全過程進行嚴格質(zhì)量把控，提高建造項目的整體交付質(zhì)量水平。

質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在事前控制、事中控制、事后控制，BIM技術(shù)主要運用在項目的事前控制以及事中控制中。通過對BIM三維建模仿真模擬施工技術(shù)，企業(yè)在仿真模擬工程項目的施工過程中，將建造項目的各種幾何參數(shù)整合轉(zhuǎn)換成一個仿真的模型在BIM中體現(xiàn)出來，使建造項目在BIM環(huán)境中進行仿真預(yù)演，包括施工現(xiàn)場的環(huán)境、總平面布置、施工工藝、進度計劃等方面。發(fā)現(xiàn)問題及時整改，對工程項目的建造質(zhì)量過程進行全方位把控，找出在施工過程中可能出現(xiàn)的重難點質(zhì)量風險，在真實施工中重點把握質(zhì)量隱患問題。

應(yīng)用BIM技術(shù)在事后進行質(zhì)量控制成效值得提倡，在機電專業(yè)中，較多管道錯綜復(fù)雜，多數(shù)沒有在事前和事中進行質(zhì)量把控，導(dǎo)致后期施工中發(fā)現(xiàn)各專業(yè)的管道發(fā)生相互碰撞，造成后期多次出現(xiàn)質(zhì)量整改問題。可以利用BIM建模針對事后已經(jīng)發(fā)生的質(zhì)量問題進行模擬，在BIM模型中對相關(guān)專業(yè)的碰撞問題進行合理調(diào)整。重新對相互交錯在一起的管道預(yù)留洞口，采取有效的補救措施，爭取一次性整改到位，提高施工的便捷性、質(zhì)量品質(zhì)以及施工效率。

4 施工階段中的協(xié)調(diào)與精細化管理

4.1 BIM技術(shù)協(xié)調(diào)應(yīng)用

基于完備的數(shù)據(jù)庫和良好的分析能力，BIM技術(shù)可以向業(yè)主、施工單位以及分包單位等提供各類建筑和其他相關(guān)信息，進行合理的施工進度安排。避免因各分包單位不按施工工序以及對項目施工進度的不清晰導(dǎo)致工藝施工錯誤，造成不必要的經(jīng)濟糾紛，影響項目的施工進度。通過BIM技術(shù)建模模擬施工工藝的預(yù)施工，協(xié)調(diào)各單位的施工順序。

4.2 利用BIM技術(shù)對材料精準控制

項目的建造完成主要依靠與各個板塊材料的整合。根據(jù)房建項目的市場調(diào)研統(tǒng)計，完整的項目建造費用中，材料費約占項目建造總費用的70%。實現(xiàn)精細化管理關(guān)鍵就是對材料的用量進行準確計算以及精細化使用、購買。

通過BIM技術(shù)對整個項目進行三維建模，可以較精準地計算出各專業(yè)單個構(gòu)件的使用數(shù)量，對每個構(gòu)件進行清單列表，統(tǒng)計材料的具體使用量。優(yōu)化材料的采購方案、材料進場計劃，嚴格控制材料的采購量，減少材料浪費，最大限度地提高材料費的精確控制能力，降低項目的建造成本，落實項目“零浪費”“零庫存”的管理理念。

5 結(jié)語

BIM技術(shù)在我國的發(fā)展是大勢所趨，新時代BIM技術(shù)已對傳統(tǒng)房建項目的全周期產(chǎn)生影響。通過本文對BIM技術(shù)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(shù)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(xiàn)建造項目利益最大化。