1、BIM 技术在建筑施工管理阶段的应用 石超 安徽三建工程有限公司 摘 要： 在建筑领域中, BIM 技术由于其应用价值已经得到了建筑行业的广泛认可, BIM技术可以服务于整个建筑的全生命周期。文章着重介绍 BIM 技术在建筑施工过程的一些具体应用, 旨在明确 BIM 在工程管理中的价值, 从而进一步的推广使用。关键词： BIM; 建筑施工; 应用管理; 作者简介：石超 (1990-) , 男, 安徽安庆人, 毕业于安徽建筑大学, 硕士研究生。专业方向:建筑与土木工程。1 BIM 技术的简介及发展现状BIM 是建筑信息模型 (Building Information Modeling) 的简称,
2、 是利用数据化平台将项目从策划、设计、施工至运营的全部信息进行集成, 并且能够反馈出相应的数据信息1。随着国内外建筑信息发展水平的快速提升, 我国的 BIM技术应用正在广泛的运营和推行, 一些发达城市的 BIM 应用水平已经非常成熟并且能够给项目带来一定的经济和社会效益。国家住建部 2016 年颁发的2016-2020 年建筑业信息化发展纲要中, 明确要求“施工类企业普及项目管理信息系统, 开展施工阶段的 BIM 基础应用。”一项新技术的应用必然会伴随着一系列标准规范的出台, 国家住建部于 2017 年 5 月 4 日发布 1534 号公告, 批准建筑信息模型施工应用标准为国家标准, 编号为
3、GB/T51235-2017, 自2018 年 1 月 1 日开始施行, 本文就 BIM 技术在建筑施工管理阶段的应用进行简要的阐述。2 BIM 技术的特点和价值2.1 BIM 技术的特点从目前的研究分析表明, BIM 技术具有 5 大特点。第一个特点是可视化, 充分利用三维虚拟设计的可视化特点, 整个项目的信息集成管理会更加的系统化, 项目管理人员解决现场或图纸问题的能力也有了进一步的提升;第二个特点是协调性, 利用 BIM 技术可以将不同专业、工序、工种、部门的数据信息进行整合并协调管理, 有效的将管理冲突进行解决;第三个特点是模拟性, BIM 技术可以进行数字化的仿真模拟建造, 这种仿真
4、技术可以使建筑信息更加完善和具有直观的模拟效果, 在此基础上对项目建设的管理会更具科学性;第四个特点是优化性, BIM 的初期建模需要将建筑、结构、机电的图纸进行分专业工作, 然后进行模型整合与碰撞, 对于发现设计图纸的问题和优化设计的质量是非常有效率, 相对于传统的图纸会审会更加全面和直观;第五个特点是可出图性, BIM 平台具有良好的兼容性, 可以将三维设计模型导出为传统的施工图纸, 对于一些节点深化设计和方案优化设计具有明显的效果。2.2 BIM 技术的价值BIM 技术可以同时为投资方、设计方、施工方、监理等单位提供实时的共享数据信息, 由于 BIM 技术具有参数化这一特点, 当某一构件
5、参数或者空间逻辑关系发生改变时, 与之相关联的各种视图和数据将自动更新。由于 BIM 技术的使用是如此的有效便捷, 它的价值体现也是非常广泛, 主要表现在以下 4 个方面:一是三维渲染, BIM 软件可以将数据模型渲染成最具真实级的图片, 能够达到非常逼真、精确的效果, 便于直观的反应项目的三维效果;二是通过软件自身功能或者各大平台的应用插件可以将工程的各种工程量快速精确的统计, 使施工项目预算和对量统计有了进一步的提升;三是使用平台将项目工程的基础数据进行分阶段、分专业的导出计划, 做到无计划不采购, 精确统计, 减少材料的剩余浪费, 便于施工单位制定合理的资源采购计划;四是对建筑项目的成本
6、风险进行管控, 通过对合同、实际施工消耗量和计划成本数据进行比较, 实时跟踪监管数据并分析误差原因2。3 BIM 技术在建筑施工的应用3.1 图纸审查BIM 的建模人员在拿到图纸时, 会进行一项综合的审查, 其实建模就是类似于现场建筑虚拟建造的过程。这就需要建模人员将各专业图纸都要仔细对比查看, 这样能够直观地检查各建筑模型之间的空间关系, 同时也能发现图纸本身存在的一些错误, 如尺寸标注不详、个别标高有无、节点详图与平面图无法统一等。所以此项工作最好在项目施工之前完成, 将发现的问题形成图纸核查报告报与项目技术负责人。3.2 碰撞检查碰撞检查是现在市场上 BIM 最为人称赞的一项功能, 它的
7、实用性在大型的复杂地下室、人防、商场、综合建筑等体现的尤为明显。BIM 将建筑、结构、安装等各专业的模型导入 Navisworks 中进行相互的碰撞检查, 发现设计所存在的一些标高冲突问题和优化布局的合理性, 然后软件还可以将各专业碰撞点、所在图纸编号以及相对应的模型截图等信息汇总形成碰撞检查报告, 交与相关设计人员处理。提早发现各专业碰撞问题, 优化图纸和现场管线布置, 能够有效地减少工程返工现象, 避免各专业之间的冲突造成工期、成本的损耗。BIM 的碰撞检查技术主要体现在机电管线专业的碰撞和与结构之间的碰撞, 由于图纸设计人员分工较细, 往往各专业都是由不同的设计人员来完成的, 在设计阶段
8、很难进行集成的检查 (见图 1) 。只是凭借管理人员比照图纸或专业图纸会审也是很难发现图纸的管线碰撞问题, 这些问题往往就会在实际施工时会暴露出来, 进而会对项目的工期、成本、进度、质量等造成不利的影响3。图 1 机电管线的碰撞 下载原图图 2 钢结构梁柱节点钢筋深化 下载原图3.3 工程算量工程量的计算贯穿项目的各个阶段, 对于施工方而言, 前期的工程量预算, 与班组、甲方的对量, 和后期工程结算都需要实时的、精确的工程量数据。BIM模型本身具有参数化这一特点, 模型完成后即可输出所需要的材料报表, 每一个构件的信息都可根据需要统计相应的分阶段的实时数量, 可用于项目的材料招投标工作、施工预
9、算、工程材料报表的准备、与班组对量等工作。在项目施工期间, 很多时候需要对物资材料需要实时的报表结果, 而手工计算很难满足项目需要的时效性和精确性等要求4。3.4 方案优化在项目施工阶段, 将 BIM 技术用于方案优化主要体现在现场的三维布置和复杂的专项方案, 也可用于部分较复杂的节点深化设计 (见图 2) 。根据安全文明施工要求和各个阶段施工任务的不同, 对施工场地的规划布置进行优化 (见图3、图 4) , 比二维的图纸设计更加的直观、明朗。对于复杂的专项方案设计, 在进行评审和修改方案时可参考局部细化的 BIM 模型, 操作起来更加简单、直观, 且为技术交底和图纸变更以及材料报表等做好准备
10、。图 3 现场三维布置 下载原图图 4 办公区的布置 下载原图3.5 三维交底随着科技进度的飞速发展, 传统的施工交底已经慢慢在向三维的视频模式交底进行转变, BIM 平台软件拥有对于施工, 模拟动画的制作、三维漫游、立面剖切、动态查看等动能, 可以让现场管理人员和施工技术人员更清楚的了解每一步工序及工艺流程, 更好地体现出设计者的意图, 更加方便地改进施工方案。鉴于现阶段 BIM 技术的普及范围和应用程度以及相应工程规范要还未成熟, 一般的三维视频技术交底只能与传统的技术交底相结合, 作为其辅助手段效果更佳。4 施工阶段 BIM 应用综述施工阶段 BIM 技术工作主要包括工程建模和模型数据应
11、用两个方面, 一切应用都是以模型为基础的, 现国内基本上都是由施工单位根据设计图纸进行建模, 如果是有设计单位完成建模工作的话, 则图纸核查和碰撞检查等问题都可提前处理, 施工单位只要拿到模型直接进行管理使用即可, 这样也可以大大的提高工作效率5。图纸核查和碰撞检查主要是在图纸会审期间完成的;方案优化是用在初期场地布置、专项方案施工、重难点工序、设计变更等;工程量计算始终贯穿项目施工的全周期, 主要提供物资采购计划和工程量统计数据;视频交底、漫游动画、进度模拟等三维技术将传统的二维交底模式提升三维视频辅助交底, 让现场的一线员工对工序交接及项目的整体情况有了更清楚的认识, 让技术交底工作更加的
12、生动、直观。5 结语从目前的实践应用表明, BIM 技术在建筑施工阶段的 5 个应用点 (图纸核查、碰撞检查、工程量统计、方案优化、技术交底) 基本上可由 BIM 软件单独完成, 个别深化可能需要插件的协作。BIM 技术能够直接用于施工管理工作, 对于传统的项目管理有明显辅助提升。为此, 本文是从以上五个方面对 BIM 技术在建筑施工阶段的应用进行阐述。当然, 随着科技技术的不断创新, BIM 的许多落地应用会被逐渐的开发出来, 所以, 我们需要未雨绸缪, 做好现阶段的 BIM 应用工作, 走在科技发展的前沿。参考文献1邓芮.基于 BIM 技术的工程项目信息管理模式J.科技资讯, 2016 (18) . 2张洋.基于 BIM 的建筑工程信息集成与管理研究D.北京:清华大学, 2009. 3王树友.BIM 技术在施工阶段的应用研究J.价值工程, 2015 (30) . 4Lachmi Khemlani, BIM Evaluation Study Report, 2010. 5丁烈云, 龚剑, 陈建国.BIM 应用施工M.一版.上海:同济大学出版社, 2015 (3) .
