探讨BIM技术在房建项目的应用

李雄雄 深圳广田集团股份有限公司

随着BIM 技术在我国建筑领域逐步发展取得成果，BIM 技术通过参数模型整合项目信息，在项目的施工、设计、维运方面改变传统模式和方法，为项目的盈利、精细化管理、效率、质量保障以及招投标等方面做出贡献。本文主要围绕BIM 技术在建筑领域利用优势，对项目前期做准备以及项目的精益建造管理展开探讨。

一、BIM技术的概述

BIM 技术是一种基于计算机辅助图像设计发展而来的建筑信息模型技术，可根据拟建建筑项目的所有有效信息及数据来构建对应的三维立体模型，以此达到对建筑物进行数字信息仿真模拟的目的。同时，BIM 技术的应用不只能够集成模拟建筑物数字信息，而且可以将建筑、结构、水道、暖通、电气及概预算等部门密切联系在一起，细化和明确各部门分工，提高图纸设计的科学性、合理性及可行性，避免因部门间缺乏沟通和协调而影响设计效果。此外，相较于传统2D技术，BIM 技术不只是一种虚拟建模技术，也是一种先进的工作方法及工作模式，具有系统性，对提高建筑工程中的工作效率及效果具有积极的影响。

二、建筑工程施工中BIM技术的应用特点

（一）可视化

可视化的特点是BIM 技术比较明显的特征，在项目的建设中，BIM 可以协调图纸以表达建筑构件的相关信息，通过图纸图形等工具能够很好的进行展示，但也需要专业知识技术人员还原到特定的三维图形，而这种图形在交流时会受到专业性质的限制不能进行良好的沟通，需要结合专业技术人员进行沟通，但对于项目建筑管理人员来讲是比较方便的，能够更加直观的了解项目实际数据和内容，更加快捷便利。

（二）协调性

随着我国建筑工程企业规模的逐步不断扩大，异形墙体结构项目增多，施工技术难度随之不断增加。由于城市建筑工程建设是一项集多专业学科和多岗位专业、工期长、施工难和技术复杂的大型综合性建设工程，需要共同携手协调努力完成。BIM 技术的广泛应用，可以很好地有效协调各个工种施工管理环节以及不同工种之间的协作关系，提高企业建筑工程安全施工管理效率，从而大大提升企业整体安全生产管理的技术水平。

（三）优化性

设计方案是建筑工程开展的必要依据，方案的有效性直接会对建筑的最终质量造成严重影响，BIM 技术的使用能够从根本上实现对于工程全方位的信息整合，并且通过相关数据完成对于工程本身的发展预测，由此来实现设计方案的进一步优化与完善。

三、BIM技术在房建工程项目施工建设中的应用实践

（一）利用BIM 技术对方案优化

建筑领域场地布置、机械设备布置以及现场各区域的划分都将影响后期施工的进度，也是衡量一个施工方案是否是最佳的施工方案标准之一。在建造项目施工前，通过对项目的各种几何参数进行融合，再运用BIM 技术将三维模型通过仿真的3D 模拟展示出来。提前通过建模模拟仿真预施工状态，提前知晓场地的布置是否合理及机械设备在后期运营中是否会和建筑物产生冲突。例如建筑行业塔吊在后期与建筑物产生碰撞，是常见的方案事故，影响现场正常施工、降低施工效率。利用BIM 技术可以提前模拟施工，检验方案的优化性，对机械设备、加工区、场地布置等区域可以进行科学调整，对施工方案进行最优协调，减少经济损失，做到成本可控制，实现项目盈利最大化。

（二）成本管控

BIM 技术在工程项目管理中的作用还体现在成本控制水平上。建筑项目的成本主要包含了材料、人力和机械设备等成本，也囊括了人员管理成本。通过采用BIM 技术进行成本控制时，一方面可以优化构造方法计划实现材料资源的最佳组合和配置，并有目的有计划地引进工程材料等物料，提高物料应用的清晰度，梳理物料来源和去路，减少物料资源浪费的发生，避开多次采购的困扰；另一方面，成本控制和施工时间控制在很大程度上是相互的，通过BIM 技术根据整个建设项目的总建设规模和数量，合理安排项目建设过程，实现细致发展，分阶段完成施工目标，分层次进行项目建设，梳理建筑项目施工工序，确保结构施工的正常进行，确保项目的顺利进行并有效地控制工期。成本管控和质量管控是相辅相成的，二者之间可以相互渗透，两者之间的关键点在于对BIM 技术的应用技巧上，这为有效管理和控制另一方奠定了基础。

（三）BIM 技术在施工进度控制中的应用

首先，在应用BIM 技术控制房建工程项目施工进度工作中，可以有效监督、控制、协调各个施工项目，借助BIM 技术的可视化特点，可以在施工过程中将复杂的施工技术直观地展现给施工人员，借助3D 模型展示技术方案可以让施工人员更容易理解施工技术中的重点和难点内容，从而对施工进度予以加快，并且施工质量也可以得到保障。其次，借助BIM 技术模拟施工进度可以将施工进度和工序之间的关系清晰地展现出来，从而让人们直观理解其中复杂的结构变动情况，借助BIM 技术，技术人员利用三维模型来转化传统信息，从而对机械、材料等方面的施工数据进行精准计算，所得到的数据可以作为具体方案实施、工程进度控制等工作的依据。最后，借助BIM 技术，相关人员还可以实施材料供应管理，结合BIM 房建模型，对构件、楼层等材料信息进行提取，从而将可靠的参考信息提供给原料采购部门，并以此作为依据对采购资金进行合理分配，同时，对其他各项资源也可以进行合理分配，各工序之间可以实现良好的协作，施工效率也随之提升。

（四）优化施工技术应用降低安全风险

BIM 之所以在大型工程项目的技术设计和施工管理中能够体现和突出许多技术上的优势，关键在于其通过运用强大的工程软件设计功能模块可以对各项工程技术性能方案设计进行层次协同优化设计和组合优化，以及用虚拟工程施工等设计模式对各项技术性能和细节设计进行层次深化组合设计，使得技术方案设计具备极高的技术合理性与技术可行性，避免在工程施工设计过程中频繁变动发生技术计划性的变更或可能引发安全隐患问题。因此由工程设计、监理以及工程施工安全技术人员对工程施工安全技术的应用合理性可以进行较为可视的量化分析评估，利用BIM 安全软件管理系统的分析功能可以模拟分析相关安全技术的实际应用发展过程，从而通过对多种安全技术解决方案的分析对比和进行综合分析评价，确定一套可以直接满足目前包括安全在内的各种工程施工安全管理过程目标设计要求的最终技术方案，能够把工程施工管理过程设计中的安全性和风险评估指数直接降到最低。

（五）碰撞检测

为了确保整个项目各专业间实现密切衔接，借助软件自有的碰撞检测功能或Navisworks 等软件，对管线、墙体梁柱等做全面细致的碰撞检测，明确所有的碰撞点，使得技术人员可以直观形象地看到模型中的碰撞点及冲突点，从而提前找出设计中的问题，并制定优化措施加以解决。不管是建立建筑模型还是修改模型都是在为实际施工做准备工作，所以正式开始施工前，需找出所有的质量隐患，并制定措施将其排除，为实现预期的施工质量目标提供保障。碰撞检测可分为硬碰撞和软碰撞，其中硬碰撞指的是对两个构件进行交叉碰撞检测，Revit 软件是当下硬碰撞中应用最多的软件；软碰撞则是对两个构件进行定间距碰撞检测，通常都是应用于对局部位置的净高进行检测。比如，对地下车库净高进行检测，以检验其是否可以满足车辆自由出入的要求。相对于Revit 软件而言，Navisworks 软件的软碰撞检测功能可以有效解决碰撞检测空间协同方面不足的问题。借助Navisworks 软件可对三维建筑模型中的数据及信息进行有效检测，使得二维CAD 图纸内的烦琐内容可以直观、形象、清晰地呈现在技术人员面前，实际施工的过程中，能够根据三维模型查看所有位置的管线和构件布局等情况，从而有效减小施工难度，推动工程实现良性发展。

（六）施工安全管理中的BIM 技术

通过引用BIM 技术，对施工环境进行模拟，对各工程环节当中的安全隐患进行排查，事先对房屋建筑工程的危险状况进行了解，并制定相应的防御措施，以此来提高房屋建筑工程的安全性。通过先模拟再进行建设活动，在应用BIM 技术过程当中，需要组建三维空间建设人员，并对房屋建筑施工状况进行严格监督，对房屋建筑项目管理团队提供相应的解决方案，对施工人员未发现的安全隐患进行及时反馈，率先解决三维空间建设人员发现的安全问题，再进一步排查其他安全隐患。通过BIM 技术，不仅可以对房屋建筑前期建设计划进行安全隐患检查，还可以有效监督施工人员，避免在建设过程当中出现安全事故。此外，应用BIM技术可以有效预测下一阶段建设状况，可以及时调整施工单位安全管理工作，提高房屋建筑工程的施工安全效率。

（七）BIM 技术在三维场布方面的应用

三维建筑信息模型能够促进相关人员的直观识别有关模型场地和建筑物空间布局的信息。用于工程尤其对于大型工程项目效果明显，在施工开始之前根据项目的高要求布置计划，施工平面更加科学合理。经过BIM技术建立并执行网站布局的三维模型合理的规划，包括居住空间、办公空间和建筑工地起重机等方面的安排可以直观地反映实际情况，同时建立虚拟建筑模型，与建筑计划相映衬，合理的计划建设用地，确保现场运输路线畅通，方便建筑工人管理，有效避免人工成本浪费。

（八）图纸输出

以前，国内建筑图纸审查都是以二维图纸为准，因此施工图设计基本都是二维图。传统的二维图在应用时，需要施工人员将平面图、剖面图及立面图结合到一起才能确定空间位置，既费时又费力，也容易出现错漏，进而会减缓工程施工速度，延迟工期。但是随着建筑行业的不断发展，各种类别及形状的建筑结构及构件层出不穷，传统的二维平面图纸已无法适应建筑行业的发展要求。鉴于此，应用BIM 技术构建可视化的三维建筑模型，可以直观呈现异形构件或设备等几何特征及空间位置，并且可以通过Revit 的自动出图功能剖切建筑模型的任何位置，进而将所需的二维平面图纸生成，并传输出来，以供所有参与施工的人员进行观看，间接指导施工，加快施工效率，缩短整体施工工期。

四、结语

BIM 技术在我国的发展是大势所趋，新时代BIM 技术已对传统房建项目的全周期产生影响。通过本文对BIM 技术在房建项目中的探讨，为建造项目精益建造的管理理念提供帮助与贡献。将BIM 技术运用到建造项目中，可以有效进行成本可控、提高效率、减少浪费，更准确实施精细化管理，实现建造项目利益最大化。