探究BIM技术在工业厂房建造中的施工管理

林莹 戴超 黄勇

摘 要 BIM是一个带有信息的建筑模型，一种新技术和新工作模式，实现工程行业信息化的管理理念。本文就运用BIM在具体项目中如何进行施工管理进行说明论述。

关键词 BIM技术;工业厂房;施工;管理

1关于BIM的概念

1.1 BIM的定义

对于BIM的概念，建筑信息模型（ Building Information Modeling ）是通过创建并利用数字模型对项目进行设计、建造及运营管理的全生命过程。BIM实现了从传统二维绘图向三维绘图的转变，可以把建筑信息更加全面、直观地展现出来。

BIM是对建设项目或设施功能特性和物理数字化表达，是项目参建方共享的 知识资源。

1.2 BIM的特点

（1）三维图形化。BIM模型的特点是直观可视，易于接受与理解的，通过BIM三维图形可以完整表达建筑的空间位置关系和构件的几何形状。同时在BIM建筑信息模型全寿命周期过程都是可视化的，不仅所有参数报表的生成和建设效果图的展示是可视化的，项目设计、建造、运营过程中的讨论、沟通、决策也在可视化的状态下进行。

（2）构件对象化。在BIM模型中只依靠自身就可以完整表达梁、板、柱等建筑构件对象的信息，从而准确完善地表达各类建筑构件的三维几何图形。

（3）信息参数化。BIM模型建筑信息进行表达和存储是通过参数化的形式，因此BIM模型可以用下列等式来表示，BIM=3D图形+N维参数+应用。在等式中建筑信息模型N维参数代表宏观信息和微观信息，一般N维宏观信息包括：地理信息、经度、纬度、海拔高度、建筑空间信息、在城市中的位置、周边交通、配套、在小区内的位置、其他建筑遭挡关系，气象信息（所在城市）、温度、濕度、风速、太阳高度、气象信息（小区环境），温度、光照遮挡、风速、周边噪音等。建筑信息模型N维微观信息体现在：建筑构件的定义尺寸长宽高、点（顶点），面（曲面），三维形体空间信息，构件所在楼层、轴网的位置，定位点、放置向量、建筑构件名称、分类、编号、分组等方面。那专业BIM应用软件可以利用各种多数信息实现不同的功能与用途，参与方不需要重新输入相同的信息，在共同的模型中建筑全寿命期各个阶段进行信息参数共享[1]。

2基于项目BIM的施工管理

2.1 材料算量清单管理

（1）传统的BIM技术算量。传统过程中的建筑工程算量是在二维的基础上建模的。造价工程师在对建筑工程成本概预算时，需要大量人员对单位工程、单行工程、分部分项工程一步步的计算，然后汇总统计，消耗了大量的人力物力和财力。工程量的计算时间在整个建筑工程计算过程中占到差不多50%～80%。而且，由于工作人员经常加班赶时间，不可避免地会出现错误和误差，从而增大了风险。因此，将传统的二维模型算量转换成基于BIM模型的三维算量，是目前建筑业必须发展的方向。

（2）基于BIM技术的三维（新型）算量。基于BIM技术的三维模型算量与传统过程中的二维建模算量虽有些不同，但又密切相关。大体上讲，BIM建模的三维模型算量就是通过专业软的方法导入到算量软件中，直接计算出建筑工程量，避免了再一次输入构建，使传统的算量建模方法转变为基于BIM模型的算量检查和优化精确度等工作。这种方法既可以避免重复对构建的建模，也可以在招投阶段缩短计算时间，提高工程算量精确度，并可根据施工过程中突然发生的问题动态化解决，随时对工程量加以计算和更新，同时为后续的钢筋计算、施工进度、工期优化及施工质量管理提供了更加有效的参考依据。

（3）基于BIM技术混凝土算量。基于本项目面积大，采用的是格构梁做法和华星桶做法等工艺。主体算量难度大，且要求时间紧张，对于项目预算要求高。施工人员每天都要在混凝土浇筑技术方面花费大量时间，直接影响施工管理效率，其次在其他算量基础软件进行建模;前期建模工作量大，时间长无法短期准确输出成果。

基于项目当前考虑，运用BIM技术解决这一问题迫在眉睫，客观上项目上本身也有相应的BIM团队，且在项目全面开展前，已完成施工图BIM模型。并已得到相关单位验收确认，其次BIM模型本身带有数据信息和基本算量功能，无须在进行重复建模，最终我们采用BIM模型进行前期混凝土量以及木模算量和砌体算量。

（4）基于BIM模板算量。根据项目对模板的采购算量需要，BIM基于上述优化后的模型结合BIM插件进行木模算量。

在传统BIM木模算量是采取建立可参数化族，基于木模配模规范，在BIM模型主体进行一块块布置，同时还要墙梁板柱模板之前的关系，等于BIM需要重新做一版木模模型，后期还要对木模进行算量，并汇总输出成果，总体来说过配模时间长，效率低，因为是人工制作，输出成果时间长，模板算量误差大。无法项目实际需要。

后借助成熟BIM厂商研发的，基于BIM软件研发的木模算量插件，对好结构柱，结构墙，梁、板、结构基础设置模板规格。根据木模规范进行快速生成基于结构主体的木模模型;然后进行木模细部调整直接输出相应的木模用料报表。

（5）基于BIM砌体算量。在结构主体封顶前，一方面需要把二次砌砖方案报给相关单位报审需要。另一方面基于现场人工原因造成不按图施工，材料浪费，二次搬运，材料管控大原因。我们采用BIM配合技术方案制作，和根据结构设计规范输出相关砌体排布图纸，并对最终输出砌体用料报表。

首先，我们在BIM模型进行构造柱定位具体参照设计规范，构造柱的定位详建筑图。如建筑图上未表示，施工中按以下原则设置：墙长大于5米或层，高2倍时每隔三米设置构造柱;最大不能超过4米，砌体墙端部无约束或洞口宽度大于2米时必须增设构造柱。砌体拐角需设置构造柱，构造柱断面：墙厚x200，低于200墙体不用设置构造柱。准确设置构造柱，并生成相关构造柱定位图，然后设置门窗过梁圈梁，设置原则参照规范如下：

填充墙内门窗洞口顶无梁处，均设钢筋混凝土过梁。洞口小于1000mm时，设置的过梁高度为90mm，大于1000mm小于等于1500时，设置的过梁高度为120mm，大于1500小于等于2000mm，过梁设置高度180mm，大于2000mm小于等于2500mm设置过梁高度为200。若洞口紧靠砼柱、墙边边时或砼柱、墙边填充墙长度小于过梁的支撑长度时应先在柱内预留过梁纵筋再现浇过梁，现浇过梁。当门窗洞顶至楼层梁底的距离≤h（过梁高度）+ 150mm而无法另设过梁。

当墙高>4m时应每隔2m（ 或窗上下门上）加设通长混凝构造腰带，当填充墙顶部无梁或板时，必须墙顶设置压项圈梁纵筋端部锚入砼柱，进行设置过梁和圈梁。

其次开始设置导墙砖，导墙高度不超过300mm，采用满丁满条法。然后设置砌体砖，采用的是加气混凝土砌块，预留大小为10mm的灰缝，按照要求排布的时候不用1/3的断砖，并在梁下或结构板下用灰砂砖采用外八字形式使用设置斜槎。

在排布过程中整体考虑砌体排布是否符合规范，是否整齐美观，排布完成后进行核审后，由相关BIM插件输出相关砌体总量报表。用于砌体排布报审，最后下发到施工劳务安装施工图进行砌筑

此次BIM辅助清单算量应用对项目在于施工组织和管理方式的革新。如何在极低的利润率下挖掘生存空间。如何利用先进的技术来较少投入，控制潜在风险就等于利润来源。用软件的高效率代替人为烦琐的流程，甚至做到流程简化，形成一套完整的流程体系，完善的施工组织，这也是精细化管理的本质。

2.2 BIM辅助安全管理

本项目因为面积大人员多，材料投放大，施工进度快，等因素，所以对施工安全极其重视。施工前期结合BIM技术进行安全隐患排查，一个是施工前工作人员使用无人机航拍技术采集现场信息。利用Revit进行总平面布置的一比一模型搭建。在讨论施工现场整体规划、现场进场位置、材料区位置、设备机械位置，危险区域等问题时;利用三维建模可模拟施工工过程如构件吊装路径、危险区域、车辆进出现场状况等，通过直观、多角度、全方位地观察规避了由于现场布置不合理而埋下的安全隐患。最后以人工漫游，虚拟巡查施工场地布置的方式，对整体现场和相关隐蔽工程进行安排隐患排查。

另一方面通过BIM布置相应的视频摄像头，模拟视频摄像头，攝像头方向和硬件选项，并在相关软件中即时查看结果。还可以进入到监控画面中，去查看和调整监控覆盖范围。确保摄像头能够完全覆盖整个项目重要位置视线范围，杜绝视线盲区。然后为了确保人员生命安全，模拟相关紧急事件人员疏散，安全指引。逃生路线设置。

最后在主体结构漫游，逐层巡视，对安全隐患地方进行设置安全防护，并把最终意见反馈给安全部门，最后落实在施工现场。

通过BIM模拟现场施工技术，在项目全部开始前，提前排查杜绝相关安全隐患，为确保人员财产安全，极大推进了项目安全管理工作[2]。

3结束语

BIM技术加快了建筑业信息化的发展，是一项伟大的技术。通过BIM技术与工程量有机结合，以及探索BIM在安全领域的运用，极大提高项目的效率性，准确性，极大的推动项目高水准高效率高保障实施。

参考文献

[1] 杨铁增.浅谈BIM技术在建造工程算量中的运用[J].水利规划与设计，2018（2）：62-64.

[2] 何关培.BIM和BIM相关软件[J].土木建筑工程信息技术，2010（4）：110-117.