浅谈BIM技术在房屋建筑施工阶段的应用

2021-12-07山西五建集团有限公司

门窗 2021年11期

王珏山西五建集团有限公司

1 前言

近年来，随着我国经济水平的不断提高，人们对自己居住和使用的建筑有了更高的要求和标准，现代住宅建筑采用BIM施工技术，为各种建筑分析软件提供了强有力的支持数据，提高了工程质量，降低了工程成本施工中常见的问题。

2 BIM技术简介

不同于传统的计算机辅助建筑软件，传统的计算机辅助建筑软件只能用于设计师，用于建筑形式或建筑结构状态，但BIM技术能够及时跟踪建筑物过程中的变化进行有效调整，实现建筑工程资源的管理，降低了资本风险，避免了成本和能源损失、环境污染，提高了项目设计管理的效率。一般来说，BIM技术模型的建立是在建设项目下进行的，所有相关信息和数据都是可视的、模拟的，它具有优化、协调和绘图等优点。数字信息仿真模型在实际建筑设计与施工过程中的实现拟议的技术。

3 BIM技术在房屋建筑工程阶段的应用效果分析

BIM模型可用于从早期决策到设计阶段再到施工阶段，能够综合考虑施工成本和未来使用维护成本，可以直接统计计算工程量，动态模拟施工过程，实现各工序的节材、节电、节水、节地、环保指标，寻求最佳良好的施工组织设计。BIM模型也可用于建筑物的运营管理，这样，管理者可以更全面地了解维修建筑，保证建筑地基。

3.1 可提高计算精度和速度

利用BIM模型计算提取施工原材料、控制成本、清点设备、预测成本，可以为施工企业在实际施工过程中的招投标和成本控制提供科学合理的依据。

3.2 可节约施工成本

目前，施工单位精细化管理的经验主义盛行，难以在实际施工过程中应用。原因是工程数据量大，在实际施工过程中，不可能快速准确地获取可用于已建项目施工的资源。BIM可以帮助施工单位在短时间内准确获取基础工程数据，为施工单位制定准确的人员和材料计划提供有力支持。

3.3 可以进行虚拟施工

实际施工进度与施工计划的对比就可以清晰直观地展现在监理人、业主和施工方面前，使各方都能清楚地掌握工程情况，发现存在的问题并及时解决。BIM技术与视频检测、施工方案、施工模拟相结合，能及时消除施工过程中存在的质量问题和安全隐患，大大降低返工整改的概率，减少不必要的损失。

4 BIM应用中的问题

4.1 缺乏信息化意识，是施工企业管理升级改造的重点工作

在实际工作中，施工企业的决策层、运营层和管理层对信息化建设重视不够，总体信息化意识不强，缺乏进行企业信息化建设和向信息化转型的动力。

4.2 信息化建设资金不足

现阶段建设工程建设单位进行信息化建设，包括软件开发和硬件设备升级。大型建设需要大量的资金投入，特别是在建设的第一阶段，如机房改造、新硬件设施的更换升级、更准确便捷地软件采购开发等，需要投入大量资金，从而初步形成施工的信息系统，使信息化建设在实际施工过程中发挥作用。然而，建筑业是一个低利润行业，其资产利润率和产值利润率低于其他行业，因此很难有大量资金进行信息化建设和维护。

4.3 员工素质有待加强

目前，施工企业中具有相关专业背景和优秀技术的人员较少，综合素质较低。在施工单位内部，应用和管理计算机的人员很少，因此很难有很强的软件开发能力。精通计算机技术、具有建筑学专业背景的复合型人才严重缺乏，严重制约了施工企业的信息化建设。此外，专业人员之间的沟通也不完整，由于该项目正在建设中它涉及多个领域，所以每个专业都是由每个专业来设计和实施，项目也很复杂。虽然项目在组织和流程上有明确的分工，但语言交流和二维图形的表达仍然不能清晰地表达其内涵，导致工作人员有冲突或遗漏的问题。

4.4 未完全按照施工设计图纸合理施工

在建设项目的实际施工中，并没有完全按照施工设计图纸进行科学合理的施工。这种情况经常发生且非常严重。大多数施工技术人员喜欢根据自己的习惯进行工作，导致施工图纸中的施工效果与施工标准存在一定差异。其次，无法预测建筑工程的外观质量，过去在项目的建设过程中，二维蓝图是最基本的建筑图纸，施工人员以自己的想象进行施工其弊端十分明显，不能保证建设项目的施工质量。

上述问题往往给后期施工带来诸多不确定性，导致后期操作过程缺乏一致性，增加了操作员在该过程中进行管理的难度。由于绿色建筑要求的细化和参数化，设计很难再次改善，因此首要问题是设计是否能满足绿色建筑的要求，第二个问题是装配式建筑设计图纸是否满足现场施工要求。

5 BIM技术在房屋建筑施工阶段中的应用

建筑工程现场施工应采用BIM技术，对现场施工进度进行模拟。施工技术人员利用BIM技术，应用于建设项目的设计和管理，直观地展示现状，可以更好地根据施工现场的具体情况，制定出最适合施工项目现场的方案，确保项目的施工进度。如果建筑为住宅，BIM技术也可用于模拟施工项目的工艺流程、操作和设计准备、安装、材料配比、人员调整和调配，及时完善工程施工方案，减少人员和财产的损失和浪费。

（1）调整BIM系统结构。BIM技术的功能包括：建立工程管理系统和三维模型。BIM技术还可以提供信息查询服务可根据实际施工情况，加快施工进度。这项技术的应用有利于施工管理的有效开展。有关部门正在借助这项技术开展工作，在实施过程中，有必要对BIM系统结构进行有效调整，以确保发挥这些技术的各项功能，促进施工管理一体化。

（2）采用合理的项目流程。通过流程将项目分为几个阶段，采用水工方式施工，缩短工期，提高工程质量的目的。首先，在开展实际工作中，加强员工队伍建设，所有工作计划均以设计图纸为基础，并结合工作需要制定规划，分析工作计划中存在的问题。最后对问题进行分析，并采取必要的协调措施解决问题，确保建设项目的建设质量。在这一系列环节中，BIM技术发挥着重要的管理作用，推进建设进程。施工现场可以结合BIM技术呈现的三维模型，了解板房及材料堆放情况停车场等场所的布局，并随着本工程的建设完成进行相应调整。

（3）优化基础调查，提高建模质量。为了科学合理地提高BIM技术的应用效果在这项技术之前，施工企业应高度重视优化基础勘测工作，并通过基础勘察工作的优化实施确保相关基础。由于基础数据信息不准确，会降低信息数据的真实性和准确性纠正和出现的建筑模式问题，避免后期监督管理的有效性结果不合格，碰撞试验结果错误，存在资金成本控制同时，优化基础测量工作并正确实施建立模型工作，提高BIM技术应用效果为技术和质量的应用打下坚实的基础。

（4）BIM团队进行有针对性的培训，逐步提高团队的开发和设计能力。这是因为BIM软件的运营项目非常庞大，需要整个团队的合作。例如，中建二局将BIM技术应用于某城市邮政运输终端综合楼工程建设时，专门招聘了50多名具有计算机专业背景的员工。整个项目涉及8个单元，最终建立了9个模型。因此，BIM技术人才的引进和培养是决定BIM技术能否推广应用的重中之重。BIM技术在建设项目施工中的应用可以结合起来优化施工设计图纸，使其更加科学，符合建筑要求实际需要。BIM技术构建了一个三维建筑模型，有效弥补建筑工程施工过程中的不足，确保设计质量图纸施工图中设计和具体结果的准确性组合，不再停留“纸上谈兵”的阶段。三维管线设计和二维平面图的紧密结合也可以让建筑商工艺设计方案更加完善合理。通过初步构建数据模型，施工项目最终施工效果的三维显示更直观观察初步设计中的缺陷，以改进设计方案。

（5）建筑性能分析地优化。BIM技术可与建筑工程设计方案相结合，根据施工项目提出多样化的施工设计方案，为了实际使用，科学合理地调整施工设计方案，实现投资预期的管理要求。例如，在建设购物中心的过程中，应该注意建筑项目的美学、建筑高度和内部优化建设项目的使用性能，以提高消费群体的舒适度；在公共设施的设计过程中，BIM技术能够满足中国建筑工程和建筑工人的基本要求结合实际性能，以选择最佳的施工设计程序与传统设计方案中的商业建设项目相比与公共建筑相比，公共建筑更为大方、简洁，能够满足人们的需求实际需要。

6 BIM技术在房屋建筑工程中的经济效益

BIM技术的应用，使住宅建设工程的各个环节都以三维状态清晰地体现在纸上。同时，三维模型也可以转换成二维原理图，根据需要选择，有效避免了重复设计工作，为整个工程施工提供了参考基础。使整个建筑施工过程能够动态跟进，促进建设项目各环节的有效沟通，并且可以实时控制各个阶段的成本，从而最大限度地节约企业成本，使BIM技术具有经济和社会效益。BIM技术的应用是现阶段建筑行业发展的大趋势，BIM技术的安全性创新使住房建设更加科学、坚实和美观，还可以节省施工周期和工程成本。

中国建筑业和设施运维管理业的发展才刚刚过去20年，国内建筑行业普遍建设速度快，但运维效率很低。因此，未来BIM在运营维护管理中的应用将大大提高建筑物的后期运营规模，保护资源利用效率，实现低能耗、低成本的工程。其次，物业公司应用BIM技术对建设项目的使用和管理进行实时监控，并能及时发布建设项目运营中存在各种问题，发现使用性能缺陷时可以及时提供有效信息，有利于物业公司及时收购。通过仿真工具计算建筑设施的性能指标和能耗为进一步降低能耗和设备消耗提供分析，实现绿色建筑全生命周期运行的目标。