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BIM技术在建筑工程施工中应用研究

发表时间：2021/7/23 来源：《建筑科技》2021年7月下作者：刘俊吉

[导读] 现代建筑工程通常都具有建筑规模大、涉及多个专业和大量的施工人员同时进入施工现场进行不同工序的作业，现场堆放各种施工材料。此外，施工过程由于涉及多项危险源，例如高空作业、基坑工程等，容易产生各类质量和安全隐患。

中交水运规划设计院有限公司刘俊吉

摘要：现代建筑工程通常都具有建筑规模大、涉及多个专业和大量的施工人员同时进入施工现场进行不同工序的作业，现场堆放各种施工材料。此外，施工过程由于涉及多项危险源，例如高空作业、基坑工程等，容易产生各类质量和安全隐患。因此，要做好施工现场各项管理工作，存在较大难度。通过借助现代的先进信息管理技术，例如BIM技术等，有效对施工过程进行有效管控，提高管理质量和效率，在合同规定时间内，高质量完成各项施工任务。
关键词：建筑工程；施工；BIM技术；应用
        前言
        目前现代先进的信息技术已广泛应用在各行业当中，并取得良好效果。如建筑领域通过应用BIM技术，能够实现对建筑工程在设计、施工、竣工、运营等环节的有效管理，对各种资源进行合理配置，提高施工质量和效率，控制施工成本，提高企业管理水平，促进建设行业实现可持续发展。
        一、BIM技术概述
        建筑工程施工过程中涉及的环节较多，包括项目的设计、施工、竣工验收等。项目施工过程中容易出现各种问题，如果不能及时处理与防控，会对工程施工质量和进度产生不良影响。通过借助BIM技术，可以对项目施工进行全方位管理，及时化解施工所出现的各种难题。
        BIM技术实际上是一个信息模型，通过存入有关项目的各种资料和信息，构建项目信息平台，其具有可视化、模拟化、协调性强等特点，还具有运算功能，通过对模型中各种参数进行计算，使工程的设计、施工方案更加科学合理，施工成本得到有效控制，进一步提高经济收益。
        如通过建立相应的数据库，准确计算出工程测量、材料用量、工程量、劳动资源安排等数据，参建各单位，可以及时对施工进度、质量、安全等情况进行了解和掌握，对施工过程出现的各种问题进行有效沟通和解决，保证施工各项活动有序进行，保证建筑工程顺利完成。
        二、BIM技术在建筑工程施工应用
        1、协同设计，优化设计方案
        设计方案是工程施工的指导性文件，在进行工程方案设计过程中，相关设计人员是要对项目的具体情况进行分析，包括项目的投资规模、结构特点、建设内容、功能、目标客户等进行调查分析，设计出经济合理，技术先进可靠的方案。在BIM模型中输入数据及信息，呈现效果图。通过模型所具有的功能，实现可视化。有关人员就能对项目的结构外观造型、内部结构等情况进行清楚了解，同时就对设计方案提出个人意见和建议，使到设计方案更加优化。
        二、BIM技术施工阶段管理应用
        1、全面建模，审核图纸
        项目正式施工前，施工现场项目部有关技术管理人员，在BIM平台导入各类图纸，构建项目模型，利用模型会审图纸。会审中如果发现图纸存在错、漏情况时，要及时与设计方沟通并进行解决。构建项目各专业模型之后，要做好整合以及碰撞检查工作，如发现图纸间存在错、漏、碰、缺等情况时，要立即解决，减少因图纸设计问题而导致工程出现设计变更等事情发生。
        2、虚拟施工
        施工单位负责人员要根据已确定的设计方案以及有关规范要求，结合项目的实际情况制定相应的施工组织设计方案。明确工程施工所采取的施工技术、流程、质量及安全控制、问题防控措施等内容，并在BIM信息平台模拟施工。
        根据施工方案进行模拟施工，能够发现施工期间容易遇到的问题，并对施工方案进行调整和优化，以达到更加的施工效果。在信息平台输入项目施工的相关信息，如施工时间、使用材料、机械设备数量、劳动力安排、操作空间、安全等信息，即可开始虚拟施工，可直观了解整个项目的各施工环节、过程、竣工效果等，有效提高项目管理质量，减小资源良费用及施工返工，控制施工成本。
        3、场地布置
        利用BIM技术，对施工现场进行虚拟，合理布置场地平面，结合项目的实际情况。把施工平面化为相应的功能区域，用作材料堆放、生产区域、生活区域、设备位置、临时用房等。对场地合理划分，保证塔吊覆盖范围，通道顺畅，实现安全生产、文明施工。

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        4、虚拟漫游管线优化
        通过BIM模型，对地下室各类管线进行漫游交底，让作业人员提前了解决并熟悉各类管线走向，管线涉及的洞口位置、内部构造等。
        利用BIM软件相应功能，对不同专业存在的空间碰撞进行分析，确保功能发挥正常的前提下，对各类管线进行调整优化，包括其走向、净距、上下排序、与建筑地面净距等。尽量避免因不同专业管线引发冲突造成返工问题出现。
        5、孔洞预留
        项目施工过程要重视设备及其所属的管线安装工作。通过信息平台，能够清楚掌握各类设备所管线位置，土建人员在进行结构施工时做好预留孔洞工作，并保证位置准确。
        通过平台的可视化功能以及结构预埋留洞图，可及时发现孔洞位置是否存在少留、错留等问题，及时解决，避免施工后期出现凿补等情况出现，提高工程主体结构质量。
        6、安全管理
        建筑工程施工设计危险工序较多，例如高空作业、基坑工程等，必须重视施工安全管理。
        （1）通过BIM技术，模拟施工环境，计算各类安全参数，对容易出现安全风险的工序及部位，制定防控措施，确保结构施工安全及作业人员安全。
        （2）施工期间，利用系统，对项目施工期间建筑结构所出现的力学、形变情况进行分析计算，确保各个构件可靠、安全。此外，强化施工过程各工序的安全动态监测，加入危险报警功能，对施工安全问题进行实时监测。
        7、进度管理
        施工期间涉及的意外因素较多，容易导致施工进度出现延误。利用BIM信息系统，构建进度模型，显示模型及工序关联的进度曲线，可实现掌握施工现场进度，如出现施工进度延误时，可及时分析原因，采取措施解决。如可视具体情况增加劳动力或者调整不同工序的施工进度等，保证项目能按时完成。
        8、质量管理
        建筑工程需要进行不同专业多道工序的施工，要做好施工质量管理不容易。应用BIM技术，参与项目建设的各方单位，包括业主方，施工方，监理方等工程质量管理人员，可以把现场施工出现质量问题的工序部位图片、情况等上传到信息平台，共同召开会议，分析质量问题产生原因，以及提出整改意见措施等，及时解决各类质量问题。
        施工企业管理人员，可通过BIM模型，对作业人员进行技术交底和各类培训工作，提高施工人员的专业水平，高质量开展各项施工活动。
        9、协同管理
        BIM技术具有协同管理功能，参与项目建设的各方单位都可以相应程序进入到管理平台，对不同工序、内容进行管理。平台数据库管理人员对系统进行统一管理，可设置相应权限、账号和密码，让不同层级的人员进入相应平台，进行相应内容的阅读、调取、上存工作。
        BIM系统会区别专业、级别等因素而给予相应的权限。如资料员，其拥有的权限就是对资料进行上传和管理等。此外，系统后台负责不同权限的确定、分配、变更等工作，对于一些特别、关键性的权限，进行严格管理。以保障系统的安全性和保密性。如项目管理的相关人员，才能拥相应的“删除模型、资料”等权限，确保系统所有信息安全，避免出现泄露、误删等人因因素出现。
系统会根据项目进度实时更新相关数据，参建项目建设各方单位和人员能够及时在网上进行沟通，优质高效解决施工过程面临的各种问题，节省时间和资源。
        在BIM协同工作中，通过公用的BIM管理协同平台确保BIM模型数据的统一性与准确性，提升BIM模型数据传输效率及质量，提高各参与方协作效率，为工程项目的模型搭建、施工过程管理、运营、维护提供数字化基础。
        结束语
        综上所述，建筑工程在施工过程中通过应用BIM技术，对提高工程施工质量和效率、加强参建各方单位沟通协调有着积极作用。因此，在具体应用过程中，应当对加强系统建模、数据库建档及系统实时更新工作，对工程施工过程实现信息化、可视化和智能化的动态管理，充分发挥BIM技术的作用，促进建筑行业健康发展。
参考文献：
[1]雷真，BIM技术在房屋建筑学课程教学和课程设计中的应用研究，创新教育研究，2019，7(1)
[2]蔡立东，BIM技术在交通疏解方案中的应用研究，土木工程，2019，8(3)