BIM技术在房建工程领域的应用分析

杨万里，曾 希

（中建二局第二建筑工程有限公司 山东分公司，山东 青岛 266000）

BIM 技术基于三维数字技术，面向房建整个生命周期的施工管理模型，可以为房建施工、运营精细化开展提供支持，降低成本损耗，实现资源可持续利用，提高各企业经营效益及竞争力。基于此，对BIM 在房建工程领域中的实施进行适当分析具有非常重要的意义。

1 BIM在房建工程领域的实施意义

1.1 解决“信息孤岛”问题

传统房建工程领域管理过程中，业主方、施工方、设计方、监管方间缺乏相互沟通，极易形成“信息孤岛”问题。通过BIM 技术的应用，可以利用房屋建筑整个寿命周期每一个阶段各项数据，在完善每一个阶段独立作业管理体系的同时，突出协同化管理理念，保证施工管理效益。

1.2 便捷控制设计施工进度

由于房建工程涉及面较广，涉及因素较复杂，工期控制难度较大，进度协调矛盾冲突较多。一旦出现进度滞后问题，参建方极易互相推诿责任，而通过BIM 在房建工程领域中的应用，可以追溯每一个项目的进程及对应的资金状况，并根据项目实际进度、预期进度进行筛选汇总，为管理层更加有效的调配资源、协调进度、分配绩效提供依据。

1.3 实现精细化施工管理

当前我国房建项目管理仍然停留在粗放水平，设施、人员等要素处于浅层整合或者分离状态，影响了项目全寿命周期整体利益。而通过BIM 在房建工程领域中的应用，可以依托现代化技术，对工程基础数据进行准确、统一管理并形成数据量化对比，为成本测算、支付、签证精细化管理提供依据。

2 BIM在房建工程领域的应用

2.1 工程简介

某房屋建设工程占地面积为8 952.24m2，总建筑面积为112 563.21m2。整个建筑包括9 栋楼（其中一栋为幼儿园），主体结构为独立+平板式筏板基础的框架、剪力墙结构，局部设置了人工挖孔桩。由于工程周边可利用资源有限、工程量较大，工期控制难度较大，再加上前期投入资金较大，需要保障成本与进度一致性。依据上述需求，拟面向整个工程建筑、总平专业施工管理应用BIM 技术。通过搭建可视化三维模型，进行设计施工方案深度优化，解决方案进度、成本管控实用价值低的问题。

2.2 应用目标

为实现工程效益提升目标，全方位提升工程质量、进度、成本管理的集成化、信息化，BIM技术应用目标如下。

1）构建BIM 基础数据平台，识别、转换其他房建平台数据，实现对工程整个系统数据的高效率、可视化搜集、处理、利用。

2）实现管理者与各参与方对质量、进度、成本监管信息的交互共享，保障工程效益。同时增设问题快速追溯分析功能，面向工程整个过程，分析各环节信息，解决问题追责时参与者责任推诿问题。

3）根据工程构件类型进行门窗、墙、顶板等多个构件对象定义，并结合构件属性信息，进行实例化处理，实现构件的精细化管理。

2.3 应用步骤

1）创建BIM 模型。根据房建工程领域设计施工管理需求，选择渲染效率较高的表面建模方法，结合带约束条件的Delaunay 三角网利用，进行房屋建筑物表面构建。具体模型构建时，需要根据设计施工图纸，设置构建对象属性信息，实现构建对象的实例化。随后在模型绘制界面，逐一确定顶板、墙、柱、门窗的空间位置。

2）深化设计。考虑到该建筑可利用空间较小、管线分布复杂度较高，为了保障后期施工进度，技术人员可以在施工前，利用MagiCAD 软件进行整个建筑标高、支吊架形式、管线等一系列参数提前分析，优化设备设施基础位置。如原设计方案在出水管道设计时没有考虑分水器位置降板问题，导致实际施工时分集水器出水管需要绕过降板后，再次上翻至建筑顶层后翻出，增加了施工难度。基于此，可以在建筑北侧核心筒外墙位置额外增设管道井，降低翻弯数量，加快施工进度。

3）材料成本控制。以模板施工为例，技术人员可以最初一基础模板为基本单位，选择树形“组号_编号”编码方式，对每一模板设置一个唯一的ID。根据施工图上模板ID，在安装图中检索对应模板并根据FID向上编辑。在FID为NULL时，可以获得对应模板安装过程用量。在模板用量计算完毕后对每一组需要使用的模板料进行统计，获得模板用量报表，为材料进场、施工管理提供依据。最终得出A工程模板用量报表如表1 所示。

4）在计算机MagiCAD 软件中，将现场全部施工数据、计划信息输入，以三维图形的方式周全分析构件、管线碰撞情况。最终发现该工程在楼梯、顶板位置分别出现了10 个和8 个碰撞问题。确定碰撞数量后在图中标注，预防具体施工阶段因交叉碰撞出现的多次重复拆装改建问题。

表1 工程模板用量报表

2.4 应用效果

1）相较于以往管理流程而言，模板用量节约了近27.85%，可以有效提升模板施工效益。同时利用BIM 模型计算获得的辅助材料用量与工程实际偏差更小，便于控制施工成本。

2）在工程建设前，建设方要求将合同中全部“C1002 铝木窗”更换为“C1011 塑钢窗”，并将窗台高度由720mm 提升至955mm，导致砌体等周边构件工程量发生了较大变化，也增加了造价计算负担。而通过在BIM 模型中直接修改构件名称、属性，可以自动关联周边工程量及造价计算结果，在保证计算准确率的同时，降低了造价工作人员工作负担。

3）通过BIM 技术在虚拟施工中的应用，可以清晰展示施工过程甚至每一位参与者的具体工作内容，为施工计划优化完善提供依据。进而提升计划可执行度、精确度，保障工期内顺利完成任务。最终工程较原预计施工工期提前1 个星期完成施工，节约了施工工期，获得了建设方的认可。

4）通过三维模拟，可以实时了解每一个阶段不同楼层、构件的隐藏风险，不管该风险是否已经发生，对整个工程安全管理、策划预判均具有明显的参考价值。工程在施工期间没有发生一起安全事故，获得了建设方、监理方的共同认可。

3 总结

综上所述，BIM 是以房建工程领域各项相关信息数据为基础的模型，具有软件集成、操作便捷、三维成像、直观展现、立体碰撞等优良特点。因此，在房建工程领域，相关人员可以根据需要，在深化设计及安装、碰撞检测、精度控制等模块恰当应用BIM 的功能，在保证设计施工成本一定的情况下，促使房建施工效率在短时间内得到提高。