BIM技術在房建工程施工中的應用

馬 斌 李 錦 薛雙祥

中國建筑第四工程局有限公司 陜西 西安 710000

在當今社會，隨著計算機技術的發展，它已經在建筑行業中得到了更廣泛的應用。在現代化房建工程中，傳統的管理技術方法已經難以滿足施工管理需求，因此需要對更多的先進技術積極引進。BIM技術是當前建筑領域中最為重要的先進技術之一，它在住宅工程中的應用，體現出了對工程設計、施工質量管理、安全管理等方面的重要變革。通過BIM技術的應用，基于BIM技術開展住宅建筑工程的新施工方法，能夠推動建筑行業的快速發展。

1 BIM技術的概述

BIM是一種可以通過創建并利用數字化模型實現對建設工程進行設計、建造以及運營管理的現代信息技術平臺，其具有集成化、智能化、數字化等特點，而且還可以構建相應的模型，為參與建設工程項目的各方創建了一個能夠高效交流和溝通的信息平臺。在具體應用環節其價值主要體現在以下方面：第一，具有可分析的數據庫，支持建筑模型的可視化。BIM模型在成功構建出來之后，項目模型的施工幾何實體、位置、工程、材料、施工等多方面的信息都可以直觀呈現在人們面前，人們可以全方位的對模型進行觀察，準確了解工程項目建設所需要的構件尺寸大小、數量等多方面的信息；第二，信息智能關聯，信息可以快速傳遞。在BIM技術的支持下，建筑工程項目模型的信息都可以實現實時共享和交流，參與施工建設的工作人員可以結合模型所反映出來的信息進行溝通和交流；第三，BIM可以綜合各種信息技術，能夠實現對項目的精細化管理。以BIM模型作為核心，與先進的信息技術集成應用，比如將BIM技術與云計算、大數據、物聯網等技術結合在一起，運用這些技術對建筑模型進行分析，使其能夠更好地控制建筑質量[1-2]。

2 BIM技術在房建工程施工中的應用重要作用分析

2.1 工程施工質量的重要保障

利用BIM虛擬施工技術來進行房建工程的管理，能夠通過信息共享平臺，及時了解施工管理的要求，以及房建工程的進展狀況，進而能夠通過對信息的分析及時發現施工過程中存在的風險與隱患，提前采取有效的措施進行風險預防與隱患排查；管理人員還可以通過該技術提供的信息平臺，對整個施工過程提供更有針對性的指導，并實現不同工種、不同專業工程施工之間的協調、矛盾解決，促使整個施工過程更加的規范、順利。而這些最終都是建筑工程施工質量的有效保障。

2.2 工程施工流程優化的重要推動力

利用BIM虛擬施工技術能夠以施工圖紙和方案，對整個施工流程進行3D模擬，能夠提前了解整個施工的流程，使施工人員能夠更加清晰明確，并且深入的理解施工方案與圖紙，避免出現理解上的錯誤進而導致施工上的錯誤。另外，BIM虛擬施工技術還可以對整個施工流程、各工序的應用流程、設備操作流程等開展碰撞檢查，發現其中不合理之處，便于提前進行修改，使這些流程更加優化，也能夠保證實際施工時，各流程能夠順利的開展。

2.3 工程施工成本控制的有效手段

在房建工程施工的過程中，不論從業主的角度出發，還是從施工單位的角度出發，都應當在保證工程質量的前提下，盡可能的追求成本的節約控制。利用BIM模擬施工技術開展房建工程管理，能夠促進工程施工成本的有效控制。具體來說，BIM虛擬施工技術能夠提供房建工程的所有相關信息，并且能夠開展整個施工過程的動態模擬，以這些信息為參考，通過對施工方案的不斷模擬、優化，能夠制定更好的資金分配方案，通過對人員、設備以及物資的合理安排，使每一筆資金都能夠最大化的發揮出價值，進而實現施工成本的有效控制[3]。

3 傳統房建工程施工管理中存在的主要問題

3.1 質量管理不到位

在傳統的房建工程質量管理中，面臨著很多方面的問題，例如施工操作者技術水平有限，對施工材料缺少規范性的選擇和使用，施工操作過程與工程設計圖紙及相關規范標準不相符，工程整體觀感質量不準確，各工種協調配合不到位等。這些問題產生的原因主要在于，施工方在房建工程中僅注重成本控制和利潤提升，對于質量管理缺乏重視。在質量管理技術方法上比較局限，沒有充分發揮出應有的作用，導致質量管理不到位的情況比較明顯。

3.2 安全管理不充分

傳統房建工程中的安全管理并不充分，在很多方面都存在缺失。例如，施工方在安全意識方面相對薄弱，沒有建立統一的安全施工規范標準。在安全管理中形式主義嚴重，沒有充分遵循安全管理規范標準。房建工程施工階段的安全管理由監理單位負責，但是由于相關法律法規不夠完善，因此監管力度也比較薄弱。各單位權責劃分不明確，安全監管受到制約，不能充分發揮其作用。此外，施工人員和管理人員對施工安全重視不夠。未開展有效的安全教育，人員素質參差不齊，施工中的安全隱患較多。

3.3 進度管理不完善

傳統房建工程中對于進度管理不夠完善。例如設計圖紙存在缺陷，沒有進行仔細審核與檢查，存在一定的錯誤和矛盾，進而影響施工進度。對施工進度計劃缺少合理性的編制和規劃，在施工中過于依賴以往的經驗，缺乏系統性的指標和要求。在施工中，各施工方之間未進行有效的溝通協調，對交叉施工關系沒有妥善理順，導致相互之間造成影響。此外，在施工環境、人員素質技能方面，也可能產生較大的限制，進而對施工進度造成影響，導致工期延長。

4 BIM技術在房建工程施工中的應用策略

4.1 BIM技術在房建工程設計管理中的應用

第一，構建三維施工模型，在完成二維施工圖紙以及施工方案的設計后，可以利用BIM虛擬施工技術構建三維立體的模型。具體的方式為借助技術軟件，輸入模型組件的相關信息，例如結構類型、施工材料、長度、高度、寬度數據等，關鍵信息輸入完成后軟件就可以自動生成直觀的三維模型。通過立體、直觀的三維模型，可以使施工人員更加清晰的了解設計意圖與具體的操作要求，也可以使管理人員快速了解房建工程建設的要求，進而制定合理的管理方案，并且能夠更好的開展施工檢查，確認具體的施工操作是否與圖紙一致；另外，還可以使業主以及其他的非專業人員更加直觀的了解房建工程的相關信息，以便提出自己的意見。第二，碰撞檢查，在設計完成后，可以利用BIM虛擬施工技術開展不同專業施工內容的碰撞檢查，如主體結構、電氣、暖通、給排水等。通過碰撞檢查，能夠及時發現設計方案中的碰撞點，并對其不斷的進行修改優化，最終形成一個合理性與可行性較高的房建工程設計方案，減少施工過程中設計變更的情況。

4.2 BIM技術在房建工程質量管理中的應用

在建筑工程質量管理中，BIM技術主要應用于空間沖突檢測和質量管理改進。通過整合工程專業模型，使用視覺模型來檢測運行中的碰撞，進而對設計階段未發現的空間沖突及時找出。利用獲取的質量信息開展針對性反饋，調整設計方案，確保后期施工質量得到保證。利用Revit建模獲取全面的信息資料，管理人員可以利用該平臺，全面仔細地檢查各個構件部分，了解材料的用途和性能。借助BIM技術可視化，讓技術人員與施工人員進行有效的溝通和交流，在施工中做好配合協作，保證各個施工環節符合標準，施工嚴格按照BIM技術進行，模擬施工操作和過程，使施工質量得到有效保證。

4.3 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。

4.4 BIM技術在房建工程施工進度管理中的應用

在房建工程進度管理中，通過運用BIM技術，在原有3D模型空間基礎上，增加時間維度，形成4D模型，從而使工程項目進度管理得到優化。借助BIM技術建立3D模型之后，能夠優化施工現場資源配置及場地布置，確保各個施工環節能夠順利完成。在4D可視化平臺中，直接以動畫的形式展示施工過程模擬及優化效果，管理人員通過觀察動畫驗證模型，根據實際情況做出相應的優化和改進，進而得到最優的施工方案。基于房建工程施工角度，利用可視化施工的方式，模擬工程設計及現實情況，對于各個施工階段的實際情況，采取直觀形象的模擬展現，為施工現場提供相應的指導。工程造價管理，當前的房建工程建設規模普遍較大，工程造價中所包含的項目多且復雜，除了主要的材料、機械、人工費用外，還包括組織施工過程中產生的所有費用；并且整個施工過程中會面臨各種影響因素與意外情況，都會引起工程造價的變動，因此房建工程的造價管理存在較大的難度。利用BIM虛擬施工技術，可以對工程造價進行精確的預測、核算、分配與控制，實現對整個工程造價的動態管控。例如，利用BIM模擬施工技術可以針對某一分項工程或者施工流程建立成本管理的數據庫，在數據庫中能夠對該分項工程的材料成本、機械成本以及人工成本的清單進行有效提取，也可以進行工程量的提取，通過對提取的數據進行分析，合理的調整工程造價的管理策略。再比如，通過BIM技術構建的數據庫，能夠對原材料的出入庫、使用情況進行實施的更新，管理人員可以據此對材料的采購、領用、使用過程開展監督審查，避免材料的浪費，實現材料費的有效控制。

4.5 BIM技術在房建工程運行維護管理中的應用

房建工程在投入使用運行后，需要開展維護管理。在這一過程中，通過BIM模擬施工技術的應用，可以使工程運維管理更加便捷、有效的開展。首先，借助于BIM技術構建的數據信息共享平臺，能夠了解房建工程項目的相關信息，例如內部結構、水電線路分布、工程建成時間、投入使用時間等，據此制定房建工程的維護保養計劃，例如墻面維護、屋面維護、線路維護計劃和方案等。其次，借助于BIM技術構建的數據信息共享平臺，還能夠了解建筑工程所安裝的大型公共設備的規格型號、出廠編號等，進而對其開展定期的維護保養，例如清洗、更換備件等，使其時刻處于良好的運行狀態。

5 BIM技術在房建工程施工中的應用展望

5.1 BIM信息化數據庫構建

BIM技術可以優化整合信息，加強設計控制，確保設計質量。在建筑工程設計施工一體化中，人們對管理質量要求持續提升，相應改變了設計施工要求。為了保證建筑工程設計、施工管理質量，充分發揮出BIM技術應用優勢，建立BIM信息化數據庫，普及BIM技術，各設計單位、施工企業，合理應用BIM技術，創建三維模型，將其傳輸到信息化數據庫中，注重信息化數據儲備。在BIM信息化數據庫中，當信息增長至一定量級時，設計單位、施工單位應用數據庫技術，尤其是信息檢索與篩選功能，可以將建筑信息資料傳輸至信息化數據庫，由數據庫提供設計與施工意見。通過技術應用，可以緩解設計人員、施工人員工作壓力。建設建筑工程設計與施工一體化體系，相應加強了工程建設質量。

5.2 實現協同合作

現階段，基于BIM技術，實行建筑工程設計施工一體化，可以實現多主體協同合作，實現信息共享。與傳統管理模式相比，引入BIM技術，能夠提升建筑施工管理效率與質量，實現參與各方協同合作。在應用BIM技術后，利用BIM一體化管理模式，注重優化更新BIM軟件，建立實時協同合作模式，為建筑主體項目設計、施工建設提供便利，能夠隨時交流和溝通，全面加強建筑項目質量。分析了項目設計與施工脫節問題，為了實現設計與施工一體化，必須基于管理與技術方面的改善。在管理層面，不僅要分析項目協同工作，還需要考慮激勵措施制定與應用。在技術層面，注重設計與施工關聯性分析。在實踐應用中，基于BIM技術角度，分析BIM技術在工程設計中的應用，同時融入施工需求。在施工建設期間，應當充分發揮出BIM技術作用，展示出BIM技術信息傳輸優勢與價值，能夠為BIM技術應用提供參考。

6 結束語

BIM虛擬施工技術的先進性優勢，在房建工程管理中運用，可以大幅度提升工程管理的效率與效果，這對提升房建工程質量、控制施工安全性、優化施工技術與流程等都具有重要的作用。因此房建工程的管理人員需要充分認識到BIM虛擬施工技術應用的有效性，并將其應用到房建工程設計、施工以及運行維護的全生命周期當中；與此同時，還需要注意技術應用過程中的一些細節問題把控，同時提升管理人員對技術的理論掌握以及實踐操作的水平，充分利用BIM技術的優勢來提升工程管理的效果。