BIM 技術在建筑施工安裝工程中的應用探討

王娜艷

（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南三門峽 472000）

0 引言

在現代化的房屋建筑施工過程當中，各個不同類型的建筑結構具有一定的差異性，對于原先的傳統場區(qū)域進行施工安裝的流程進行科學化的分配，在實際的安裝過程當中，需要涉及多個部分，如立柱結構、隔板結構以及梁體結構等多個結構部分，在安裝施工的過程當中需要確保材料之間的相互匹配，進行澆筑操作施工，以此來完成現場的施工任務。但是現階段在很多房屋建筑的施工過程當中，由于本身缺乏可視化以及直觀化的管理，因此在建筑施工安裝的過程當中出現了很多方面的不足和問題，在此種情況下，可以借助于BIM 技術進行實際的應用，來進行施工形式和手段的有效轉化和施工，利用建模功能來實現建筑施工的內在價值。基于此，進行BIM 技術應用的過程當中可以實現施工現場的可視化施工效果，確保施工工序的質量和整體性能。

1 BIM 技術概述以及特點

BIM 技術主要指的是在建筑工程的施工以及設備全生命周期范圍內，利用數字化的方式來進行建筑房屋的物理以及相關的功能特性分析，根據其數據來進行設計施工以及運營的整體操作。BIM 技術在實際的項目全生命周期范圍內，在中心數據庫內包含豐富的三維模型信息，實現項目利益干系人之間共同創(chuàng)建、檢查和溝通協調項目信息的一個過程[1]。在實際應用的過程當中，需要借助于信息模型的建立和信息的實時有效管理，來對項目當中涉及的實際共享知識資源進行合理化分配，以此來為項目的全生命周期提供各種決策的數據可靠支撐。其中BIM 技術在應用的過程當中具備可視化、信息完整性、協調性以及復用性的特點和優(yōu)勢。

2 BIM 技術在建筑結構施工安裝的技術優(yōu)勢特點

首先，可以實現可視化的操作施工，在BIM 技術的操作過程當中，相關的人員可以根據實際的數據來進行建筑3D 模型的建造，實現具體安裝施工過程的可視化效果呈現，對于施工現場涉及的各個部件可以進行精確化計算。在這個過程當中，3D 模型可以幫助施工人員對建筑房屋結構部分當中的各個連接點和結構分布情況進行直觀表現，對于建筑安裝當中存在的各種問題可以清晰明確的呈現，作為設計人員而言，惡意進行模型當中的各個參數合理化調整，比如立面、平面以及剖面等，最大限度的進行建筑房屋安裝施工方案的完善[2]。

其次，可以對建筑安裝施工過程作業(yè)進行良好協調，在建筑施工安裝當中涉及了多個部分的作業(yè)，其結構分布方面也較為復雜。BIM 技術可以借助于BIM 信息模型的協調結構安裝作業(yè)的手段來進行結構安裝項目管理效率的提升和促進。也就是說，BIM 模型在應用的過程當中可以實現建筑結構的細化，進行結構安裝以及連接活動的直觀呈現，對于安裝施工操作可以實現有效協調，避免安裝操作當中可能出現的各種風險和隱患，確保施工人員可以順利的完成房屋建筑施工的吊裝以及銜接操作。

最后，對于房屋建筑的結構安裝施工而言，所需要的精確程度較高，但是受到了外界各種的因素干擾，如環(huán)境以及人力和設備等，對于建筑結構的安裝施工造成了嚴重的影響。BIM 技術在應用的時候可以進行房屋結構的施工安裝，結合建筑自身的建設所具備的整體結構安裝信息來將所需要應用的安裝施工信息進行傳遞，以此來幫助一線的施工安裝人員進行全面的進行質量和可能存在的安全風險排查和研究，確保結構安裝施工的精確程度，也可以實現及時化的溝通和評估，對于安裝施工過程當中存在的安全隱患進行及時的發(fā)現且做出整改，實現對安裝施工具體方案的優(yōu)化，最大限度的確保房屋建筑的安裝施工安全程度[3]。BIM建筑施工優(yōu)點如圖1 所示。

圖1 BIM 建筑施工優(yōu)點

3 BIM 技術在建筑施工安裝當中的應用要點

3.1 施工設計方面

對于施工建筑企業(yè)而言，可以借助于BIM 技術當中的三維虛擬仿真功能來進行建筑結構的模型合理科學設計，利用模型可以進行內容以及方案的可視化以及科學性增強。在這個過程當中，作為施工設計部分的企業(yè)而言，需要全面的進行施工現場的全面勘察和調查，以此來對現場當中存在的各種基礎類型的數據信息以及相關的資料內容數據進行掌握和了解收集，借助于相對于的測量放養(yǎng)技術來進行地質地理方面相關的數據信息和組團布置信息進行捕捉獲取，將其獲取到的基本數據輸入BIM 的數據庫內部系統范圍內，使得施工人員可以根據數據庫當中輸入的基礎信息來進行有效的參數修改以及設計規(guī)劃，其中包含了建筑施工當中的結構設計尺寸、建筑形式等。對于BIM 技術在實際的應用過程當中，施工建筑設計的過程當中需要根據實際的數據來構建出一個合理化的基礎建筑結構模型，實現工程參數以及建模軟件數據信息的科學化自動化的對比和檢驗，以此來及時的發(fā)現結構設計當中存在的不足和問題，根據問題提出針對性的整改措施以及處理對策，利用此種方式可以大大增加設計部分的合理性[4]。在BIM 模型當中，對于后續(xù)的建筑施工階段可以起到一個輔助性的作用和幫助，在設計階段當中主要偏向于實際情況的考量，進行虛擬仿真技術的模型創(chuàng)建，對于施工的現場區(qū)域內存在的多個參數和條件進行考量，比如應急狀況、節(jié)能特點、緊急疏散的環(huán)境、熱傳導環(huán)境等，以此來實現設計階段內建模呈現出的內容可以和施工現場的實際工作相吻合，提供出一個基礎的保證和依據特點。

3.2 結構預制的合理化應用

在建筑房屋的結構生產預制環(huán)節(jié)當中，主要出現在裝配式建筑當中，需要重視BIM 技術的應用，將所有的預制數據信息傳輸給相關的數據平臺內部，其中需要涉及多個關于建筑工程施工的具體參數，比如構件材料數量、信息型號數據信息、規(guī)格數據信息等，將所有的信息傳輸給對應的供應商，確保可以快速的進程生產制約建筑施工所需要的構建材料。利用此種方式來加強預制生產環(huán)節(jié)過程當中的制作效率和制作質量。與此同時，還需要注意對平臺當中的數據進行分析和研究，在施工企業(yè)進行施工的過程當中需要對實際的預制生產環(huán)節(jié)進行實時化關注，及時的對建筑結構進行掌握和了解，確保各項指標的吻合程度，其中包含了生產參數、規(guī)格尺寸以及設計標準等，因此來最大限度的避免由于參數的設計不合理現象造成的施工安裝進度延期現象。對于裝配件施工而言，在預制件完成生產之后就需要進行結構的審核，利用BIM 技術的審核流程來進行參數狀況的分析和研究，其次可以利用RFID 的芯片檢驗技術來全方位的掌握實際機構的各方面屬性，比如材質的情況、質量以及尺寸參數等，及時的進行調整和優(yōu)化，確保數據指標和實際規(guī)范標準都相吻合。

3.3 現場施工環(huán)節(jié)的合理化應用方面

在建筑施工的過程當中，對于現場施工安裝而言需要將其各個構件進行安裝施工，屬于一個重要的環(huán)節(jié)和內容，如果出現了缺陷或者其他問題對整體建筑的結構就會產生相當嚴重的影響，基于此在現場施工安裝的時候需要合理的進行BIM 技術的應用，實現區(qū)域范圍內的統籌規(guī)劃，確保每一個流程都嚴格的按照規(guī)定來進行執(zhí)行，對可能出現的不合理現象進行及時的修正[5]。利用BIM 技術來進行現場安裝工序的協調和優(yōu)化，可以對每一個施工環(huán)節(jié)進行模擬操作，及時的預測出安裝質量所具備的風險和隱患，進行制定出完善的計劃方案，以此來實現每一個環(huán)節(jié)的優(yōu)化和協調，在精確度和規(guī)范性方面都可以得到保證。

4 具體應用案例

在本文當中，主要以高層建筑鋼結構的安裝工程作為主要的研究對象，利用BIM 技術來進行高層建筑鋼結構安裝的過程當中，可以進行施工方案設計的BIM 安裝模型構建，進行高層結構安裝施工全過程的可視化呈現，滿足具體的施工管理需求。對于BIM 技術進行鋼結構建筑模型的構建可以借助于Revit 軟件來進行搭建，輸入對應的項目信息實現視圖界面的創(chuàng)建，在結構安裝工程當中可以利用3D 立體圖形的方式來進行呈現，其中包含平面圖、剖面圖以及立體圖形。

對于鋼結構的安裝施工進度管理而言，BIM 技術可以實現有效的指導高層建筑結構，改善結構安裝的進度管理。相關的施工安裝操作人員可以在BIM 軟件內輸入對應的安裝工程參數，確保BIM 模型內部呈現的進度可以符合實際的現場施工安裝進度，對建筑結構的安裝施工可以起到一定的促進作用。作為管理人員而言，可以借助于BIM 進度來進行模型的管理，對于鋼結構的安裝施工操作當中涉及的多個參數進行分析，安排對應的施工作業(yè)，以此來進行現場多方面資源的有效協調，模擬出各個區(qū)域內部的結構施工安裝過程，建筑結構當中存在的多個方面沖突問題可以進行有效的排查和解決，避免大量的消耗出現。在高層建筑鋼結構安裝工程中，BIM 技術體系當中，可以借助于Navisworks、Revit 等軟件可虛擬吊裝鋼構件來進行多個方面信息資源的關聯，需要利用到TimeLiner 的功能關聯項目操作及信息資源。利用此種方式可以進行頂層結構的設計和安裝施工模擬，動態(tài)化的對各個構件安裝的活動以及過程進行全面的了解，協助現場的施工人員進行施工流程的把控和風險的應對[6]。比如對外圍的鋼結構進行吊裝操作的過程當中，如果構件的重量或者長度沒有得到合理的控制，則會產生質量的風險，利用BIM 技術可以進行信息模型的可視化操作應用，使得安裝施工的操作人員掌握鋼結構的結構特點以及整體的施工分布狀況，進行施工參數的科學控制，確保吊裝任務的安全完成。除此之外，對于高層建筑的鋼結構操作過程當中，關鍵節(jié)點的施工屬于重要的部分內容，其涉及的內容較多且工藝較為復雜，因此可以借助于動態(tài)化可視化的動畫視頻來對結構關鍵節(jié)點的安裝作業(yè)做出科學指導，例如，對高層建筑的3～12 層施工的時候，難度較大的屬于鋼柱和鋼梁的捆扎過程，就需要進行BIM 施工全過程的模擬。利用Nacisworks 軟件進行多個方面的整合，如進度計劃、施工信息以及命令選項等，制作出關鍵節(jié)點的安裝場景動畫，清晰的進行實際場景的模擬操作，使得操作人員可以對鋼結構進行不同角度的安裝實際情況觀察。對于鋼筋和鋼柱的捆扎安裝，提出具體的施工方案和工序，對可能出現的問題進行及時的調整，確保安裝方案可以無誤。BIM 技術的深化應用如圖2 所示。

圖2 BIM 技術的深化應用

5 結語

綜上所述，在建筑施工的過程當中，對于BIM 技術進行合理的利用可以實現工期的有效縮短，實現設計當中的精確程度，有效的避免和防止建筑施工出現質量問題，對于現場的管理模式可以起到有效的簡化作用，確保整體的工程建設效果可以得到最大化發(fā)揮。基于此，企業(yè)的施工安裝環(huán)節(jié)當中，需要將BIM 技術進行科學的應用，增強設計的精確程度，確保施工現場可以得到可視化的管理。在此種技術的應用過程當中，需要確保技術涉及的每一個環(huán)節(jié)都可以實現可視化且建模的實際應用，最大限度的發(fā)揮其模擬現場的可視化管理價值。