BIM技术应用于高层住宅施工中的研究

李明照

（中国建筑第二工程局有限公司）

1 引言

BIM技术能够直接贯穿于整个建筑施工设计、施工管理、施工维护等多个环节当中，相比较传统建筑企业使用的施工和管理方式能够提升施工效率，确保整个工程建筑的质量达到标准，同时还能减少因建筑施工管理中的不当策略造成的建筑风险的发生，在工程全生命周期管理中发挥着不可代替的重要作用[1]。因此，将BIM技术应用于建筑高层住宅施工中，需要结合整个建筑工程的实际应用情况，选择适宜的BIM技术，确保BIM技术能够发挥出其导向作用，实现项目管理的信息化、集成化和智能化，促进建筑行业的可持续发展。

2 工程概况

锦艺四季城香雅苑一期项目位于郑州市惠济区苏屯路北、固城路西。结构类型为框架剪力墙结构，本工程总建筑面积93369.6m2，其中2#为33F住宅楼，建筑高度99.45m，结构类型为框架剪力墙结构。5#、6#、7#、8#、10#楼为11F住宅楼，建筑高度35.3m，结构类型为框架剪力墙结构。9#～15#楼为其他配套辅助设施，框架结构，属于高层施工中的一种，需要使用BIM技术应用在其中，提高建筑施工效率的同时，增加建筑施工的整体质量。

3 BIM技术应用于高层住宅施工的重要性

随着我国建筑行业的不断发展，原有的建筑形式和管理模式已经不再能够适应当前的社会现状，高层住宅已经成为当前很多建筑企业倾向的一种形式。其中，高层住宅主要体现在建筑层数增大、建筑结构日益复杂化、建筑类型逐渐信息化和现代化，而高层建筑已经逐渐成为当前建筑工程中的主要形式。相比较传统的普通住宅而言，高层住宅更加注重的是住宅的实用性和专业性，在建设过程中需要将信息技术有利地使用在其中，发挥高层住宅作用的同时提升整个住宅的实用性。但是传统的住宅无论是从设计还是施工都已经无法满足当前建筑工程的发展要求。因此，在高层住宅中使用BIM技术能够较好地解决传统施工中存在的不足，通过特有的三维建模设计，能够较好地展现高层住宅各个层次之间的结构特征，后续的施工管理工作也会变得更加的简便化和方便化[2]。

传统建筑住宅中对于技术的处理工作通常都是以人工计算为主，这样的处理方式对于建筑企业发展而言存在一定的制约作用，容易出现错误率高、协同率低下等问题无法得到有效的解决。而智能建筑BIM技术是建筑企业发展过程中的一项关键信息化技术的体现，具有数据结构化、三维可视化、工作协同化等众多优势。随着我国信息技术的不断发展，BIM技术也得到了相应的提升，就当前BIM技术在智能建筑中的应用能够看出，无论是前期的设计方案、中期的施工管理以及后期竣工等全过程管理都有较好的体现，是促进我国智能建筑企业健康可持续发展的一个重要支撑和保障。

4 BIM技术在高层住宅施工中的应用

建筑工程的智能化，需要将BIM技术运用于建筑的全过程设计及管理当中。首先，建筑施工企业需要对整体的智能建筑进行BIM平台建模，专业的施工人员到达建筑场地之后，需要对现场数据进行勘察和收集，将收集整理完毕之后的数据录入搭建的平台数据库内，为后续BIM建模工作提供数据基础。按照本工程案例的整体情况来看，施工人员需要将BIM技术直接对2#及地下室的建筑、结构、机电三维进行可视化模型构建，并将整理采集到的数据录入系统中，形成相应的设计施工方案，并且还需要对施工方案进行优化设计，使得BIM技术的应用能够达到预期价值[3]。其主要的运用操作流程分为以下几个步骤。

1）创建模型

模型创建是为后续智能建筑高层住宅施工提供依据的一个重要基础，建筑设计师在前期专业施工人员采集的各项数据的基础上对其进行研究和分析，根据得出来的数据尺寸对工程前期的技术文件进行细致的分类，从而确定统一的命名规则、建模、标本以及版本等。当前，我国绝大部分智能建筑企业中BIM技术主要使用的是Naviswok软件建模，按照勘测数据输入相关构件参数，软件即可自动建成整栋楼层的建筑模型，可通过将工程图纸导入三维建模软件，智能识别图中建筑基础构件，定义构件参数后即可计算机仿真，计算工程量。相比较传统的建模方式，BIM技术的使用更加的便捷高效，能够清晰的将建筑施工中的结构及细节进行展示，易于后续的调整优化。图1为BIM技术在高层住宅设计中创建的模型。

图1 BIM技术在高层住宅设计中创建模型

2）多方会审

监理施工单位将建模之后的模型呈现给上级施工单位、设计单位以及设计建设单位等，并由这些单位审核模型构建是否能够达到预期标准，寻求出模型构建中存在的问题，并以此作为会议的根基点，结合工程的实际情况和目的提出科学合理的解决方法，不断对其进行优化。专业的建模人员再根据甲方单位提出的优化策略进行更改，借助BIM模型的可视化特点可以将建筑项目的整体布局和结构细节直观地展示出来，有助于监理单位和甲方单位在第一时间准确且快速地获取最新的设计信息，便于研究和探讨。

3）优化设计

甲方单位结合监理单位提供的模型设计从中发现问题并寻求相应的解决对策，在满足设计规范、符合施工标准的基础上，设计单位还可以结合整个工程的全过程造价不断对其进行优化，帮助甲方施工单位节省施工成本，获得更好的经济效益[4]。例如，本案例工程中，传统的施工设计在实际运用时，由于出现沟通效率方面的问题导致项目工程有一定的延误。直接将BIM技术运用于项目设计和沟通当中，不仅能够快速解决因设计信息不对称和延时问题，同时，还能减少甲方单位和设计单位的交流和沟通，优化了设计时间的基础上还提高了效率，对于双方单位而言都是一项非常高效的技术。此外，设计单位在建模之后需要对现有的模型进行三次以上的调整，确保三维建模能够满足实际的施工要求，将施工进度和成本等控制在有效的范围之内，减少后续返工问题的出现。

5 应用BIM技术开展碰撞检查

BIM技术的使用能够协调建筑工程中各项资源的应用，无论是在前期的建筑运维管理，还是后续的动态化管理，都能够对整个建筑工程提供相应的维护方案，提高智能化管理水平。其中，智能建筑BIM技术最为重要的一个作用是能够帮助建筑工程开展碰撞检查。碰撞检查是二维时代转向三维时代的重要标志，通过全面的“三维碰撞检查”，同时还能在原有的模型设计的基础上寻求出建模设计中存在的不足，快速地发现大量隐藏在设计中的问题。在真实建造施工之前理论上能100%消除各类碰撞，减少返工，缩短工期，节约成本。对于提升整个建筑施工质量有着非常重要的作用[5]。

尤其是针对高层建筑而言，如果工程在开展的过程中出现因设计不当导致的工期延误，那么对于建筑施工单位而言，将会产生较大的影响。例如，在设计阶段进行碰撞检查能够直观地在三维模型中查看管线碰撞问题，并利用软件生成检查报告，减少因“错、漏、碰、缺”造成的经济损失和人工浪费。通过BIM碰撞检测后对碰撞处进行调整，因为BIM建筑信息化的特点，调整一处如果引起其他地方又有新的碰撞，在三维图纸上会通过不同的色块进行警告。因此BIM的管线碰撞检测杜绝了管线碰撞问题。图2为案例中地下室管道系统与风管系统的碰撞报告。

图2 案例中地下室管道系统与风管系统的碰撞报告

因此，对于建筑施工单位而言，在高层住宅中进行碰撞检查是提升整个设计和施工质量的一个重要方式。当前，我国使用的Open Roads Designer（路桥）、Open Buildlings Designer（房建）、Open Plant Modeler（工厂）等软件都具备碰撞检查功能，设计施工单位可以结合自己的整体需要选择相应的软件对设计进行碰撞检查，确保设计能够达到预期目标。

除了使用BIM技术进行碰撞检查之外，还需要将BIM技术应用在施工阶段进行模拟，在模型深化设计优化调整完成后，利用BIM相应的软件，根据施工进度计划表编制施工模拟方案。模拟方案的设置需要以整个施工项目作为基点，对全过程施工进行跟踪分析，实现动态化的监控措施。设计人员在BIM技术使用的同时还需要针对相应的工程量进行设计，为后续开展精细化的施工管理工作提供保障。

6 结语

BIM技术应用于高层住宅施工中，不仅能够提升整个建筑施工的质量，同时还能优化施工效率，是我国建筑行业发展过程中必不可少的一项重要技术。因此，建筑施工单位和设计单位应当重视BIM技术的使用，对施工方案进行不断优化，以此来提升多方工作效率及工程质量，为促进我国建筑行业的可持续发展提供有力的保障。