BIM 在建筑工程施工中的运用研究

2020-02-15郭素龙

建材与装饰 2020年30期

郭素龙

（平凉宏瑞建筑工程有限责任公司，甘肃平凉 744000）

0 引言

随着经济的快速发展，也促使建筑行业的发展，且随着人们生活水平的提高，也更加关注建筑建设的质量，并对建筑性能要求越来越高。在这样的背景下，建筑施工企业要不断提升建筑施工技术，从而全面提高建筑工程施工的质量。而BIM 技术的出现，给建筑施工企业提高建筑施工质量水平创造了有利条件。BIM 也称作建筑信息模型，可视化、协调性、模拟性等其较为显著的特征，集建筑学、工程学、土木工程学等多个学科，通过构建一个完善的、与实际情况相符的建筑工程信息库，实现建筑工程信息的集成化，并促进不同专业之间相互协调，实现项目全生命周期的有效管理，这对于提高建筑工程项目施工的效率与质量具有重要的作用。

1 BIM 技术的特点分析

1.1 可视化

BIM 技术具有强大的可视化功能，这也是区别于传统CAD最显著的一点。BIM 技术的可视化特点，能够有效改善沟通环境，提升项目的阅读能力，以及增强建筑整体的真实性和体验性。那么BIM 技术可视化功能的强大，都体现在哪里呢？首先，能够实现设计可视化，BIM 技术能够实现设计过程“所见即所得”，通过创建相应的路径、动画或系列图像，以此设计出更加直观化的施工设计方案，这对于提高施工标准化水平有着重要的意义。其次，BIM 技术能够实现机电管线综合可视化，机电施工在建筑施工中重要部分，为保证机电施工的科学性，基于BIM 技术可视化功能的基础上，构建一个直观化的机电专业模型，在这一模型中能够直观地呈现出机电管线与建筑物的碰撞点。再次，BIM 技术可实现施工组织可视化，在建筑工程施工中，如果仅仅依靠施工经验等开展工作，不仅会造成资源的浪费，还会影响施工效率和施工进度，而在BIM 技术的作用下，能够创建相应的建筑设备模型、材料周转模型，同时还能够实现复杂结构的可视化，如复杂幕墙节点等，从而提高整体建筑工程项目的施工水平。最后，BIM技术可视化功能的强大，还体现在施工进度方面，通过构建基于BIM 技术基础上的4D 进度管理模型，这样能够随时随地、直观快速地进行施工计划与实际进展的对比，有利于及时优化施工方案，进而保证施工顺利进行。

1.2 模拟化

BIM 技术还具有强大的模拟化功能，其能够对整个建筑工程施工过程进行模拟，包括施工现场布置、施工技术操作、施工安全演练等多个方面，不仅有助于设计人员找出设计方案中存在的不足，也有助于确保施工各项操作全面有效的实施。

1.3 协调性

BIM 技术还有一个较为显著的特点，那就是协调性，这一特性可有效解决实际施工中遇到的各种问题，如材料设备方面的问题，能够维持现场施工的秩序，保证施工顺利进行。具体而言，通过运用BIM 技术，形成一个多方联合的沟通机制，促使建筑项目各参与方良性互动，同时也能够协调建筑施工过程中各专业之间的碰撞。在建筑工程施工过程中，会涉及多个方面的专业施工技术，此时可借助BIM 技术进行多项工程专业技术的协调。比如管线碰撞检测，可以有效减少施工过程中错误损失及返工的可能性。

1.4 优化性

建筑工程项目建设全过程实际上也属于一个不断优化的过程，而为了能够达到更好的优化效果，往往就会在此基础上融入BIM 技术，借助BIM 技术对建筑信息进行分析和比较，以便建筑项目各参与人员能够全面掌握这些信息，更好地进行项目的优化，这也是BIM 技术优化性的体现所在。

2 BIM 技术在建筑工程施工中的具体运用

2.1 节点优化

结构节点是建筑施工中的重点和难点，由于多数结构节点具有复杂性，所以对建筑施工人员的技术要求较高，如果施工人员不能合理把握，使得结构节点施工存在较大误差，则会严重影响施工效率及施工进度。为此，可借助BIM 技术的可视化功能，实现复杂结构节点的可视化，全面展现复杂结构节点，以便更好地开展施工作业。比如在复杂幕墙节点中，利用BIM 技术进行参数化设计，通过优化面板设计，将视觉误差控制在最小范围内，并保证幕墙曲面能够达到规格统一，这样可以减轻施工难度，也能够降低施工成本。另外，对于复杂的幕墙系统，需要对庞大的设计数据和建造数据进行规划，此时可借助BIM 技术对这些数据进行规划，即通过BIM 技术可视化功能，将各个板块的设计信息及参数直观地展现出来，然后通过数据提取实现幕墙的建造。比如银河SOHO 幕墙工程便是典型的代表。

2.2 碰撞检测

机电管线施工的建筑施工中重要的内容，是建筑工程施工中难点，主要因为管线错综复杂，有时会出现管线碰撞的问题。针对这一问题，首先借助BIM 技术的可视化功能，实现机电管线综合可视化，将机电各专业模型形成一个整体的BIM 三维模型，然后通过这个三维模型全面的掌握机电管线与建筑物碰撞的情况，并从中找出碰撞点，以此对管线排布方案进行优化。以往在2D 工作模式中，设计人员往往需要多个图纸套叠才能够实现一一的排查，这样的方式不仅费时费力，且对检查人员的能力要求也比较高，往往花费九牛二虎之力还是会出现许多错漏碰缺。因此，将BIM 技术运用在碰撞检测中，能够有效解决2D 工作模式中效率低和漏洞多的问题，并且在优化设计图纸过程中，能够及时找出碰撞点，查看净高，并自动生成碰撞报表，从而减少建筑施工阶段的错误损失及返工的可能性。比如在管道安装中，通过BIM 技术创建工作集和不同的施工路线，然后基于碰撞检测结果基础上选择最佳设备安装的位置，之后再合理进行管道支架的布局，从而保证管道安装的合理性。

2.3 优化施工技术及施工工序

在BIM 技术的作用下，可对整个建筑施工过程进行模拟，不仅能够直观展示建筑施工现场一些关键的流程和施工工序，也能够借助操作系统分析施工过程中存在的技术重点难点。首先，设计人员在BIM 技术可视化功能的作用下，进行施工方案的对比分析，从中选择最佳的施工方案。其次，在确定施工方案后，根据相关的建筑信息建立起对于施工模型，以此对施工技术进行全面分析，及时发现施工过程中可能存在的问题，并制定有效的解决方案，保证施工顺利进行。最后，针对建筑施工中一些关键的施工工序，利用BIM 技术进行全面的掌握，并在此基础上进行施工工序的优化，具体通过对比不同施工阶段及施工工艺的效率、资源等方面的投入，从而优化施工工序组合，同时施工管理人员可在此基础上进行每个施工段的管理，合理安排施工进度计划，从而确保建筑施工顺利完成。

2.4 动态化布置施工现场

将BIM 技术运用于建筑工程施工中，能够实现动态化的施工现场布置。首先，施工管理人员可通过运用BIM 技术模拟施工现场，通过建造立体化的三维模型，实现对施工场地的合理布置与动态化管理。其次，通过这个三维动态模型准确掌握现场各类布置的情况，从中找出施工现场可能存在的安全隐患，以此做好相应的预防处理，并且还能避免一些不必要的临时搭建，不仅能保证建筑施工的安全，也能降低施工成本。最后，在这个三维动态模型中，实现对施工现场运输设备的全覆盖管理，可以有效减少二次搬运的情况，从而保证施工场地中的交通顺畅。

2.5 施工安全检查与培训

安全始终是建筑施工中首要关注的问题，但近年来建筑施工事故屡见不鲜，造成严重的经济损失，甚至造成人员伤亡。因此，为了确保建筑施工的安全性，还需要进一步加强建筑施工安全管理，可通过利用BIM 技术实现动态化的建筑施工安全管理，可有效降低安全事故的发生。具体而言，利用BIM 技术进行施工安全检查，这体现在方方面面，如上述提到的碰撞检测、施工动态布置等，均是施工安全检查的重要体现。其次，可利用BIM 技术进行施工安全培训，因为在建筑工程施工阶段，施工现场的安全质量很大原因取决与施工人员的安全意识和施工方式，所以可借助BIM 技术对施工人员进行施工安全培训，具体是利用BIM技术的可视化和模拟化功能，进行各项施工操作的3D 模拟，让施工人员能够直观地认识和掌握各个施工环节，然后借助共享平台找出各施工环节中存在的安全隐患，以此引起施工人员的重视。之后再利用BIM 技术的模拟化特点，对施工人员进行安全疏散、安全逃生等模拟演练，这样不仅增强施工人员的安全意识，也能够让施工人员更好地掌握施工安全的重点。

2.6 施工进度控制

在建筑工程施工阶段，为了确保项目施工顺利完成，可借助BIM 技术进行施工进度的控制。具体而言，施工管理人员通过BIM 技术构建施工进度管理平台，在这一平台中能够实时更新施工进度情况，并实现信息共享，这有利于加强施工进度的管控，确保施工计划如期完成。另外，在对施工过程模拟时，及时发现其中存在的风险因素，避免出现工程变更导致施工延期，与此同时也要进行资源的合理分配，提高资源使用效率，从而促使施工效率的提高。