BIM技術在房建工程施工中的應用探討

李金芮 殷鳴

（浙江省一建建設集團有限公司，浙江 杭州 310000）

施工管理在房建工程建設中占據著重要地位，是確保工程如期保質完工的必要舉措，也是維護工程造價與安全水平的關鍵手段。現階段，先進信息技術在建筑行業中逐步得到深入利用，推動施工管理信息化建設受到更多關注。為實現這一目標，在房建工程施工中引入BIM技術更為常見，能夠達到對房建工程施工進行全方位、全過程管理的效果。因此，對BIM技術的應用進行探究有著極高的現實價值。

1 BIM技術的概述

BIM即建筑信息模型，有著較強的信息完備性、模型信息關聯性以及一致性的特點。基于BIM技術的信息模型可以完成自動演化，即在各個施工階段均能夠簡單修改、擴充、調整模型對象，并不需要重新構建模型，整體表現出的功能優勢性明顯。

對于BIM技術而言，其在對工程項目進行全壽命周期管理工作中能夠發揮出較為理想的優勢，具體來說，在工程項目設計規劃階段，依托BIM技術可以完成參數化設計、設計方案比選、方案論證、協同設計、性能分析、碰撞檢查、施工出圖等操作；在工程項目實施階段，依托BIM技術可以完成虛擬施工、施工進度模擬、施工成本控制、施工質量管理、施工組織模擬、施工現場管理等操作；在工程項目運營維護階段，依托BIM技術可以完成資產信息管理、物業管理、應急預案管理等操作。

2 BIM技術施工管理需求分析

2.1 房屋工程建設準備階段

在房屋建設工程的建設準備階段，基于BIM技術的施工管理需求主要集中在以下幾方面。

第一，招投標管理。BIM軟件可以提供更為精準的工程量信息，方便更好、更快制定投標標策略。第二，圖紙會審。在BIM軟件內搭建起建筑三維模型，更為直觀的展開施工圖紙審查，迅速確定圖紙中存在的問題。第三，碰撞檢測。利用BIM軟件內的碰撞檢測功能，可以達到減少施工沖突的效果，有效規避施工期間的設計變更與返工。第四，凈高分析。利用建筑三維模型對多專業管線的布設落實分析，盡可能減少檢修與返工問題的發生概率。第五，深化設計。使用BIM軟件深化施工圖紙設計，促使施工設計方案質量進一步提升，同時也可以支持最優施工方案的迅速定位。第六，虛擬漫游與可視化交底。依托BIM技術的三維可視化特點，使得施工技術交底的直觀程度增高，也達到簡化施工技術交底過程的效果。第七，建筑最終質量預測。利用建筑三維模型預測施工質量，在BIM軟件內直接展示出最終施工成果，方便更好完成施工方案優化。第八，施工模擬。可以提前在BIM軟件內完成模擬施工，確定后續施工中可能發生的問題，提前生成處理方案，或是直接消除相關問題隱患。第九，進度計劃編制。在BIM軟件的支持下，不僅可以直接取得項目整體的工程量，還能夠獲取到各個分項的工程量信息，以此能夠完成各個分項的施工工期預測，最終形成施工進度規劃。第十，進度計劃優化。綜合使用三維建筑模型以及進度計劃，能夠在時間軸線上直觀展現出各個分項施工的進度，明確進度沖突區域并提前實現調整。第十一，場地布置。可以在BIM軟件內搭建起施工現場布設圖，且能夠采集、匯總現場溫度、日照等信息。第十二，快速獲取工程量。相關人員可以在BIM軟件內結合建筑三維模型直接獲取工程量信息。第十三，成本精確預測。結合BIM軟件中保存的工程量信息以及材料市場價格信息，提前完成對工程成本的精準預估。第十四，構建安全監督保障體系。支持安全監管保障體系的搭建，融合多種安全防護措施，更好維護施工安全。第十五，排除施工隱患。利用BIM軟件可完成對施工現場內危險源位置的檢查與定位，并劃分出危險區，消除安全風險。

2.2 房屋工程建設實施階段

在房屋建設工程的建設實施階段，基于BIM技術的施工管理需求主要集中在以下幾方面。

第一，工藝質量監控。對施工操作的合理合規性進行檢查，結合在BIM軟件內的模擬施工，完成施工技術培訓。第二，材料監控。依托BIM軟件收集材料信息，對材料質量進行檢查與全面管控。第三，構件質量跟蹤檢查。對比保存在BIM建筑信息模型中的信息與實際質量檢測數據，確定施工質量；在BIM軟件內上傳質量信息，跟蹤管理構件施工質量與施工材料。第四，施工重難點控制。利用BIM軟件完成施工模擬，形成虛擬施工指導，提供施工重難點控制對策。第五，進度信息快速采集。利用BIM軟件可以迅速、全面采集工程進度信息。第六，進度信息實時反饋。依托BIM技術搭建進度實時跟蹤系統，在相應軟件內對比實際進度信息與進度規劃內容，從而達到實施反饋建筑工程施工進度信息的效果。第七，進度計劃動態調整。由于BIM軟件內施工進度信息實時更新，所以施工進度計劃也隨之完成動態性更新調整，切實確保房屋建筑工程進度管理水平滿足預期。第八，精細化成本管理。在BIM軟件內能夠實現對所有構件信息、材料來源等的精準查詢，方便管理人員展開成本管控工作。第九，限額領材。依托BIM技術的應用可以迅速核算出工程量與材料需要量，并及時傳遞給材料管理人員，促使施工中的限額領材成為現實。第十，人員定位。結合應用無線定位技術以及BIM技術，能夠實時、精準定位現場所有施工人員位置，為施工現場安全管理工作的展開提供支持。第十一，安全預警。利用BIM模型可以完成對施工現場安全隱患、危險物等級的分析，也能夠同時實現對防護措施的評價，完成區域危險等級的精準劃分，并及時發出針對性更強的安全預警提示，維護施工安全。

2.3 房屋工程竣工驗收階段

在房屋建設工程的竣工驗收階段，基于BIM技術的施工管理需求主要集中在以下幾方面。

第一，竣工資料驗收。依托BIM技術的應用，可以實現對房屋建筑工程施工中所有的資料與信息的收集與匯總整理，為竣工交流提供有力支持，并促使竣工交接的信息化建設成為現實。第二，成品評估。工程轉入竣工驗收階段后，依托存儲在BIM軟件內的信息數據，能夠更好支持工程驗收人員對項目成品的質量水平做出準確、真實且全面的分析，生成更貼近事實且科學合理的質量評價。第三，成本分析。參考保存于BIM軟件內的信息數據對成本偏差的產生原因展開深入性分析，也可以利用BIM軟件內存儲的同類工程成本信息做出對比分析，確定影響施工成本管理成效的因素，形成針對性處理措施，為后續其他工程成本管控提供指導。

3 BIM技術在房建工程施工中的具體應用探究

3.1 BIM技術在房建工程施工質量管理中的應用

第一，施工物資質量管理。可以在BIM軟件內搭建起物料數據庫，用于存儲施工所需所有物資的信息，并在實際施工階段利用該數據庫實現物資信息數據共享，保證管理人員能夠迅速、精準、全面獲取施工所需物資的具體信息，為物資質量檢測與管控工作的展開提供支持。同時，管理人員可以對比施工中物資使用的實際數據以及BIM軟件數據庫內存放的物資標準信息，確定兩者之間的差異性，判斷物資質量是否滿足預期要求，有效避免質量不合格的施工物資進入現場，以此達到管控房建工程施工質量的效果。

第二，施工技術管理。施工技術水平直接關系著房建工程的施工質量，對施工技術進行嚴格管理是維護工程施工質量的重要舉措。實踐中，可以利用BIM軟件模擬施工流程，并參考模擬施工結果確定出施工工藝技術使用的標準化流程與規范，同時落實對施工工藝與流程的優化。同時，在BIM軟件的支持下，能夠實現施工技術與多種施工數據的共享，避免在實際施工中發生意外，體現出對施工質量的進一步維護。

第三，施工質量控制。BIM軟件支持房建工程施工質量的事前、事中以及事后管控。結合前文的分析能夠了解到，BIM技術在房建工程施工中的應用使得施工全過程管理成為現實，從而達到更好保護施工質量水平的效果。事前控制中，結合對建筑三維模型的利用以及模擬施工，能夠預測施工質量，并在BIM軟件內直接展示出最終施工成果，方便更好完成施工方案優化。在事中控制中，對比保存在BIM建筑信息模型中的信息與實際質量檢測數據，可以迅速確定施工質量實際水平，及時更新管控方案。在事后控制中，BIM軟件支持工程驗收人員對項目成品的質量水平做出精準分析，生成更貼近事實且科學合理的質量評價。

3.2 BIM技術在房建工程施工進度管理中的應用

基于BIM技術的房建工程施工進度管理流程主要如下：在BIM軟件內搭建三維建筑模型；組織沖突檢測；結合工期數據在BIM軟件展開虛擬施工；在動態模擬施工中確定各類施工問題，形成解決方案；生成最優施工方案；組織實際施工，并利用BIM技術進行實時性跟蹤管理，直至工程竣工。

在應用BIM技術展開房建工程施工進度管理的過程中，需要著重完成以下幾項工作內容：第一，在BIM軟件內搭建三維建筑模型以及4D模型。綜合施工信息、構件信息等搭建三維建筑模型，同時在相應模型內加入時間維度，從而構建起4D模型，為在BIM軟件中動態模型模擬施工過程提供有力支持，并在此基礎上，確定出更為合理、可操作性強的房建工程施工進度規劃，為后續施工進度管理工作的展開提供指導。同時，通過動態模型模擬施工過程，還可以迅速定位施工中可能存在的問題，提前組織消除與處理，防止后續施工中出現返工或停工，體現出對施工進度管控成效的維護。第二，組建施工數據庫，展開信息管理。在BIM軟件內匯總所有施工信息，構建起施工數據庫，營造出理想的信息集成環境，促使施工信息共享成為現實，支持各個參建方及時展開有效溝通交流，為施工分項目、各個工序的協調提供支持性平臺，優化房建工程進度總體規劃。

3.3 BIM技術在房建工程施工安全管理中的應用

相比于傳統管理方法而言，基于BIM技術的施工管理方法具有更為明顯的先進性與應用優勢性，以安全管理為例來說，當應用傳統管理方法時，所需要配置的安全管理人員數量較多，難以及時發現施工現場安全隱患，且安全措施的針對性水平并不理想；而在應用BIM技術的施工管理方法時，可以實現對施工安全的自動化管理，整體人力投入量更低，能夠及時、精準定位安全隱患，并準確制定出針對性更強的處理措施。在施工安全管理中，BIM技術主要在以下方面應用：

第一，安全教育。結合BIM軟件，向施工人員、技術人員直接展示出有關于施工現場組織、施工現場安全的知識信息，以此提升施工安全教育與宣傳力度。同時，依托BIM軟件包含著的報警功能，實時提示施工人員注意現場安全。

第二，施工現場布置。通過引入BIM技術，可以完成對施工現場安全隱患、危險物等級的分析，同時評價現場安全防護措施，以此劃分出區域危險等級，在施工現場規劃出危險作業區，完善施工現場布置。另外，BIM軟件還具備安全預警功能，及時向現場施工人員發出針對性更強的安全預警提示，維護施工安全。

第三，施工操作規范化。利用BIM軟件的可視化功能向施工人員直觀展示標準施工流程與技術操作規范，推動施工人員的所有操作均始終向著規范化的方向發展，以此達到規避施工安全隱患的效果。

3.4 BIM技術在房建工程施工成本管理中的應用

第一，多維度的多算對比。在基于BIM技術的三維建筑模型支持下，相關人員能夠在更短時間內完成工序維、時間維的多算對比。其中，站在工序維對比分析的角度來看，依托工序維度與三維建筑模型的結合，即可分析任意施工工序操作中實際產生的成本，對比相應工序的預算規劃信息，能夠促使相關管理人員及時確定成本超支工序，并同時組織處理，促使整個成本管控工作更為精細化。站在時間維對比分析的角度來看，依托時間維度與三維建筑模型的融合，即在各個構件中附加時間信息，則能夠分析任意時間端內實際產生的成本，對比預算規劃信息，明確成本管控現實水平與成效，從而達到第一時間定為成本管控問題并迅速做出應對處理的效果。

第二，施工現場優化。BIM軟件可以自動生成工程量信息，無論是建筑工程總體工程量還是分項工程量，均能夠在BIM軟件中直接顯現，以此為施工資源配置提供數據參考，促使施工資源組織分配的合理性與均衡性有所提升。如果出現設計變更，則相關人員可以在BIM軟件內迅速完成施工計劃的更新，同時對資源使用規劃做出動態調整，體現出對資源閑置、資源浪費問題的有效規避。

第三，施工方案優化。利用BIM軟件內的碰撞檢測功能，可以達到減少施工沖突的效果，有效規避施工期間的設計變更與返工，從而達到規避施工成本大幅度提升的效果，促使“零碰撞、零沖突、零返工”成為現實。

第四，施工模擬分析。可以提前在BIM軟件內完成模擬施工，核算工程量與材料需要量，并及時傳遞給材料管理人員，促使施工中的限額領材成為現實，實現對資金效益的最大程度發揮。

4 結語

綜上所述，在房建工程施工中引入BIM技術是實現房建工程施工管理信息化建設的必然舉措，且有著極高的可操作性。在房屋工程建設準備階段、房屋工程建設實施階段、房屋工程竣工驗收階段的施工管理工作中，均可以應用BIM技術，由此實現對房建工程施工的全過程管理。同時，BIM技術在房建工程施工全面性管理中也發揮出較為理想的優勢，為工程施工質量管理、施工進度管理、施工安全管理、施工成本管理的優化升級提供先進技術支持。總體而言，通過將BIM技術應用于房建工程施工中，實現了施工管理工作的升級。