淺談BIM技術在房屋建筑施工階段的應用

王 玨 山西五建集團有限公司

1 前言

近年來，隨著我國經濟水平的不斷提高，人們對自己居住和使用的建筑有了更高的要求和標準，現代住宅建筑采用BIM施工技術，為各種建筑分析軟件提供了強有力的支持數據，提高了工程質量，降低了工程成本施工中常見的問題。

2 BIM技術簡介

不同于傳統的計算機輔助建筑軟件，傳統的計算機輔助建筑軟件只能用于設計師，用于建筑形式或建筑結構狀態，但BIM技術能夠及時跟蹤建筑物過程中的變化進行有效調整，實現建筑工程資源的管理，降低了資本風險，避免了成本和能源損失、環境污染，提高了項目設計管理的效率。一般來說，BIM技術模型的建立是在建設項目下進行的，所有相關信息和數據都是可視的、模擬的，它具有優化、協調和繪圖等優點。數字信息仿真模型在實際建筑設計與施工過程中的實現擬議的技術。

3 BIM技術在房屋建筑工程階段的應用效果分析

BIM模型可用于從早期決策到設計階段再到施工階段，能夠綜合考慮施工成本和未來使用維護成本，可以直接統計計算工程量，動態模擬施工過程，實現各工序的節材、節電、節水、節地、環保指標，尋求最佳良好的施工組織設計。BIM模型也可用于建筑物的運營管理，這樣，管理者可以更全面地了解維修建筑，保證建筑地基。

3.1 可提高計算精度和速度

利用BIM模型計算提取施工原材料、控制成本、清點設備、預測成本，可以為施工企業在實際施工過程中的招投標和成本控制提供科學合理的依據。

3.2 可節約施工成本

目前，施工單位精細化管理的經驗主義盛行，難以在實際施工過程中應用。原因是工程數據量大，在實際施工過程中，不可能快速準確地獲取可用于已建項目施工的資源。BIM可以幫助施工單位在短時間內準確獲取基礎工程數據，為施工單位制定準確的人員和材料計劃提供有力支持。

3.3 可以進行虛擬施工

實際施工進度與施工計劃的對比就可以清晰直觀地展現在監理人、業主和施工方面前，使各方都能清楚地掌握工程情況，發現存在的問題并及時解決。BIM技術與視頻檢測、施工方案、施工模擬相結合，能及時消除施工過程中存在的質量問題和安全隱患，大大降低返工整改的概率，減少不必要的損失。

4 BIM應用中的問題

4.1 缺乏信息化意識，是施工企業管理升級改造的重點工作

在實際工作中，施工企業的決策層、運營層和管理層對信息化建設重視不夠，總體信息化意識不強，缺乏進行企業信息化建設和向信息化轉型的動力。

4.2 信息化建設資金不足

現階段建設工程建設單位進行信息化建設，包括軟件開發和硬件設備升級。大型建設需要大量的資金投入，特別是在建設的第一階段，如機房改造、新硬件設施的更換升級、更準確便捷地軟件采購開發等，需要投入大量資金，從而初步形成施工的信息系統，使信息化建設在實際施工過程中發揮作用。然而，建筑業是一個低利潤行業，其資產利潤率和產值利潤率低于其他行業，因此很難有大量資金進行信息化建設和維護。

4.3 員工素質有待加強

目前，施工企業中具有相關專業背景和優秀技術的人員較少，綜合素質較低。在施工單位內部，應用和管理計算機的人員很少，因此很難有很強的軟件開發能力。精通計算機技術、具有建筑學專業背景的復合型人才嚴重缺乏，嚴重制約了施工企業的信息化建設。此外，專業人員之間的溝通也不完整，由于該項目正在建設中它涉及多個領域，所以每個專業都是由每個專業來設計和實施，項目也很復雜。雖然項目在組織和流程上有明確的分工，但語言交流和二維圖形的表達仍然不能清晰地表達其內涵，導致工作人員有沖突或遺漏的問題。

4.4 未完全按照施工設計圖紙合理施工

在建設項目的實際施工中，并沒有完全按照施工設計圖紙進行科學合理的施工。這種情況經常發生且非常嚴重。大多數施工技術人員喜歡根據自己的習慣進行工作，導致施工圖紙中的施工效果與施工標準存在一定差異。其次，無法預測建筑工程的外觀質量，過去在項目的建設過程中，二維藍圖是最基本的建筑圖紙，施工人員以自己的想象進行施工其弊端十分明顯，不能保證建設項目的施工質量。

上述問題往往給后期施工帶來諸多不確定性，導致后期操作過程缺乏一致性，增加了操作員在該過程中進行管理的難度。由于綠色建筑要求的細化和參數化，設計很難再次改善，因此首要問題是設計是否能滿足綠色建筑的要求，第二個問題是裝配式建筑設計圖紙是否滿足現場施工要求。

5 BIM技術在房屋建筑施工階段中的應用

建筑工程現場施工應采用BIM技術，對現場施工進度進行模擬。施工技術人員利用BIM技術，應用于建設項目的設計和管理，直觀地展示現狀，可以更好地根據施工現場的具體情況，制定出最適合施工項目現場的方案，確保項目的施工進度。如果建筑為住宅，BIM技術也可用于模擬施工項目的工藝流程、操作和設計準備、安裝、材料配比、人員調整和調配，及時完善工程施工方案，減少人員和財產的損失和浪費。

（1）調整BIM系統結構。BIM技術的功能包括：建立工程管理系統和三維模型。BIM技術還可以提供信息查詢服務可根據實際施工情況，加快施工進度。這項技術的應用有利于施工管理的有效開展。有關部門正在借助這項技術開展工作，在實施過程中，有必要對BIM系統結構進行有效調整，以確保發揮這些技術的各項功能，促進施工管理一體化。

（2）采用合理的項目流程。通過流程將項目分為幾個階段，采用水工方式施工，縮短工期，提高工程質量的目的。首先，在開展實際工作中，加強員工隊伍建設，所有工作計劃均以設計圖紙為基礎，并結合工作需要制定規劃，分析工作計劃中存在的問題。最后對問題進行分析，并采取必要的協調措施解決問題，確保建設項目的建設質量。在這一系列環節中，BIM技術發揮著重要的管理作用，推進建設進程。施工現場可以結合BIM技術呈現的三維模型，了解板房及材料堆放情況停車場等場所的布局，并隨著本工程的建設完成進行相應調整。

（3）優化基礎調查，提高建模質量。為了科學合理地提高BIM技術的應用效果在這項技術之前，施工企業應高度重視優化基礎勘測工作，并通過基礎勘察工作的優化實施確保相關基礎。由于基礎數據信息不準確，會降低信息數據的真實性和準確性糾正和出現的建筑模式問題，避免后期監督管理的有效性結果不合格，碰撞試驗結果錯誤，存在資金成本控制同時，優化基礎測量工作并正確實施建立模型工作，提高BIM技術應用效果為技術和質量的應用打下堅實的基礎。

（4）BIM團隊進行有針對性的培訓，逐步提高團隊的開發和設計能力。這是因為BIM軟件的運營項目非常龐大，需要整個團隊的合作。例如，中建二局將BIM技術應用于某城市郵政運輸終端綜合樓工程建設時，專門招聘了50多名具有計算機專業背景的員工。整個項目涉及8個單元，最終建立了9個模型。因此，BIM技術人才的引進和培養是決定BIM技術能否推廣應用的重中之重。BIM技術在建設項目施工中的應用可以結合起來優化施工設計圖紙，使其更加科學，符合建筑要求實際需要。BIM技術構建了一個三維建筑模型，有效彌補建筑工程施工過程中的不足，確保設計質量圖紙施工圖中設計和具體結果的準確性組合，不再停留“紙上談兵”的階段。三維管線設計和二維平面圖的緊密結合也可以讓建筑商工藝設計方案更加完善合理。通過初步構建數據模型，施工項目最終施工效果的三維顯示更直觀觀察初步設計中的缺陷，以改進設計方案。

（5）建筑性能分析地優化。BIM技術可與建筑工程設計方案相結合，根據施工項目提出多樣化的施工設計方案，為了實際使用，科學合理地調整施工設計方案，實現投資預期的管理要求。例如，在建設購物中心的過程中，應該注意建筑項目的美學、建筑高度和內部優化建設項目的使用性能，以提高消費群體的舒適度；在公共設施的設計過程中，BIM技術能夠滿足中國建筑工程和建筑工人的基本要求結合實際性能，以選擇最佳的施工設計程序與傳統設計方案中的商業建設項目相比與公共建筑相比，公共建筑更為大方、簡潔，能夠滿足人們的需求實際需要。

6 BIM技術在房屋建筑工程中的經濟效益

BIM技術的應用，使住宅建設工程的各個環節都以三維狀態清晰地體現在紙上。同時，三維模型也可以轉換成二維原理圖，根據需要選擇，有效避免了重復設計工作，為整個工程施工提供了參考基礎。使整個建筑施工過程能夠動態跟進，促進建設項目各環節的有效溝通，并且可以實時控制各個階段的成本，從而最大限度地節約企業成本，使BIM技術具有經濟和社會效益。BIM技術的應用是現階段建筑行業發展的大趨勢，BIM技術的安全性創新使住房建設更加科學、堅實和美觀，還可以節省施工周期和工程成本。

中國建筑業和設施運維管理業的發展才剛剛過去20年，國內建筑行業普遍建設速度快，但運維效率很低。因此，未來BIM在運營維護管理中的應用將大大提高建筑物的后期運營規模，保護資源利用效率，實現低能耗、低成本的工程。其次，物業公司應用BIM技術對建設項目的使用和管理進行實時監控，并能及時發布建設項目運營中存在各種問題，發現使用性能缺陷時可以及時提供有效信息，有利于物業公司及時收購。通過仿真工具計算建筑設施的性能指標和能耗為進一步降低能耗和設備消耗提供分析，實現綠色建筑全生命周期運行的目標。

7 結束語

目前，建筑功能和建筑造型逐漸多樣化，導致當前建筑設計中存在的問題越來越多，這也對設計師提出了越來越高的要求。因此，房屋建筑的結構設計人員應在嚴格按照各種相關規范的基礎上，采取BIM施工技術，解決結構設計中的一些難題，并不斷改進和優化，以促進中國建筑業更快更好的發展。