BIM技术在房建工程施工中的应用

马 斌 李 锦 薛双祥

中国建筑第四工程局有限公司 陕西 西安 710000

在当今社会，随着计算机技术的发展，它已经在建筑行业中得到了更广泛的应用。在现代化房建工程中，传统的管理技术方法已经难以满足施工管理需求，因此需要对更多的先进技术积极引进。BIM技术是当前建筑领域中最为重要的先进技术之一，它在住宅工程中的应用，体现出了对工程设计、施工质量管理、安全管理等方面的重要变革。通过BIM技术的应用，基于BIM技术开展住宅建筑工程的新施工方法，能够推动建筑行业的快速发展。

1 BIM技术的概述

BIM是一种可以通过创建并利用数字化模型实现对建设工程进行设计、建造以及运营管理的现代信息技术平台，其具有集成化、智能化、数字化等特点，而且还可以构建相应的模型，为参与建设工程项目的各方创建了一个能够高效交流和沟通的信息平台。在具体应用环节其价值主要体现在以下方面：第一，具有可分析的数据库，支持建筑模型的可视化。BIM模型在成功构建出来之后，项目模型的施工几何实体、位置、工程、材料、施工等多方面的信息都可以直观呈现在人们面前，人们可以全方位的对模型进行观察，准确了解工程项目建设所需要的构件尺寸大小、数量等多方面的信息；第二，信息智能关联，信息可以快速传递。在BIM技术的支持下，建筑工程项目模型的信息都可以实现实时共享和交流，参与施工建设的工作人员可以结合模型所反映出来的信息进行沟通和交流；第三，BIM可以综合各种信息技术，能够实现对项目的精细化管理。以BIM模型作为核心，与先进的信息技术集成应用，比如将BIM技术与云计算、大数据、物联网等技术结合在一起，运用这些技术对建筑模型进行分析，使其能够更好地控制建筑质量[1-2]。

2 BIM技术在房建工程施工中的应用重要作用分析

2.1 工程施工质量的重要保障

利用BIM虚拟施工技术来进行房建工程的管理，能够通过信息共享平台，及时了解施工管理的要求，以及房建工程的进展状况，进而能够通过对信息的分析及时发现施工过程中存在的风险与隐患，提前采取有效的措施进行风险预防与隐患排查；管理人员还可以通过该技术提供的信息平台，对整个施工过程提供更有针对性的指导，并实现不同工种、不同专业工程施工之间的协调、矛盾解决，促使整个施工过程更加的规范、顺利。而这些最终都是建筑工程施工质量的有效保障。

2.2 工程施工流程优化的重要推动力

利用BIM虚拟施工技术能够以施工图纸和方案，对整个施工流程进行3D模拟，能够提前了解整个施工的流程，使施工人员能够更加清晰明确，并且深入的理解施工方案与图纸，避免出现理解上的错误进而导致施工上的错误。另外，BIM虚拟施工技术还可以对整个施工流程、各工序的应用流程、设备操作流程等开展碰撞检查，发现其中不合理之处，便于提前进行修改，使这些流程更加优化，也能够保证实际施工时，各流程能够顺利的开展。

2.3 工程施工成本控制的有效手段

在房建工程施工的过程中，不论从业主的角度出发，还是从施工单位的角度出发，都应当在保证工程质量的前提下，尽可能的追求成本的节约控制。利用BIM模拟施工技术开展房建工程管理，能够促进工程施工成本的有效控制。具体来说，BIM虚拟施工技术能够提供房建工程的所有相关信息，并且能够开展整个施工过程的动态模拟，以这些信息为参考，通过对施工方案的不断模拟、优化，能够制定更好的资金分配方案，通过对人员、设备以及物资的合理安排，使每一笔资金都能够最大化的发挥出价值，进而实现施工成本的有效控制[3]。

3 传统房建工程施工管理中存在的主要问题

3.1 质量管理不到位

在传统的房建工程质量管理中，面临着很多方面的问题，例如施工操作者技术水平有限，对施工材料缺少规范性的选择和使用，施工操作过程与工程设计图纸及相关规范标准不相符，工程整体观感质量不准确，各工种协调配合不到位等。这些问题产生的原因主要在于，施工方在房建工程中仅注重成本控制和利润提升，对于质量管理缺乏重视。在质量管理技术方法上比较局限，没有充分发挥出应有的作用，导致质量管理不到位的情况比较明显。

3.2 安全管理不充分

传统房建工程中的安全管理并不充分，在很多方面都存在缺失。例如，施工方在安全意识方面相对薄弱，没有建立统一的安全施工规范标准。在安全管理中形式主义严重，没有充分遵循安全管理规范标准。房建工程施工阶段的安全管理由监理单位负责，但是由于相关法律法规不够完善，因此监管力度也比较薄弱。各单位权责划分不明确，安全监管受到制约，不能充分发挥其作用。此外，施工人员和管理人员对施工安全重视不够。未开展有效的安全教育，人员素质参差不齐，施工中的安全隐患较多。

3.3 进度管理不完善

传统房建工程中对于进度管理不够完善。例如设计图纸存在缺陷，没有进行仔细审核与检查，存在一定的错误和矛盾，进而影响施工进度。对施工进度计划缺少合理性的编制和规划，在施工中过于依赖以往的经验，缺乏系统性的指标和要求。在施工中，各施工方之间未进行有效的沟通协调，对交叉施工关系没有妥善理顺，导致相互之间造成影响。此外，在施工环境、人员素质技能方面，也可能产生较大的限制，进而对施工进度造成影响，导致工期延长。

4 BIM技术在房建工程施工中的应用策略

4.1 BIM技术在房建工程设计管理中的应用

第一，构建三维施工模型，在完成二维施工图纸以及施工方案的设计后，可以利用BIM虚拟施工技术构建三维立体的模型。具体的方式为借助技术软件，输入模型组件的相关信息，例如结构类型、施工材料、长度、高度、宽度数据等，关键信息输入完成后软件就可以自动生成直观的三维模型。通过立体、直观的三维模型，可以使施工人员更加清晰的了解设计意图与具体的操作要求，也可以使管理人员快速了解房建工程建设的要求，进而制定合理的管理方案，并且能够更好的开展施工检查，确认具体的施工操作是否与图纸一致；另外，还可以使业主以及其他的非专业人员更加直观的了解房建工程的相关信息，以便提出自己的意见。第二，碰撞检查，在设计完成后，可以利用BIM虚拟施工技术开展不同专业施工内容的碰撞检查，如主体结构、电气、暖通、给排水等。通过碰撞检查，能够及时发现设计方案中的碰撞点，并对其不断的进行修改优化，最终形成一个合理性与可行性较高的房建工程设计方案，减少施工过程中设计变更的情况。

4.2 BIM技术在房建工程质量管理中的应用

在建筑工程质量管理中，BIM技术主要应用于空间冲突检测和质量管理改进。通过整合工程专业模型，使用视觉模型来检测运行中的碰撞，进而对设计阶段未发现的空间冲突及时找出。利用获取的质量信息开展针对性反馈，调整设计方案，确保后期施工质量得到保证。利用Revit建模获取全面的信息资料，管理人员可以利用该平台，全面仔细地检查各个构件部分，了解材料的用途和性能。借助BIM技术可视化，让技术人员与施工人员进行有效的沟通和交流，在施工中做好配合协作，保证各个施工环节符合标准，施工严格按照BIM技术进行，模拟施工操作和过程，使施工质量得到有效保证。

4.3 BIM技术在房建工程施工安全管理中的应用

相比于传统管理方法而言，基于BIM技术的施工管理方法具有更为明显的先进性与应用优势性，以安全管理为例来说，当应用传统管理方法时，所需要配置的安全管理人员数量较多，难以及时发现施工现场安全隐患，且安全措施的针对性水平并不理想;而在应用BIM技术的施工管理方法时，可以实现对施工安全的自动化管理，整体人力投入量更低，能够及时、精准定位安全隐患，并准确制定出针对性更强的处理措施。在施工安全管理中，BIM技术主要在以下方面应用：第一，安全教育。结合BIM软件，向施工人员、技术人员直接展示出有关于施工现场组织、施工现场安全的知识信息，以此提升施工安全教育与宣传力度。同时，依托BIM软件包含着的报警功能，实时提示施工人员注意现场安全。第二，施工现场布置。通过引入BIM技术，可以完成对施工现场安全隐患、危险物等级的分析，同时评价现场安全防护措施，以此划分出区域危险等级，在施工现场规划出危险作业区，完善施工现场布置。另外，BIM软件还具备安全预警功能，及时向现场施工人员发出针对性更强的安全预警提示，维护施工安全。第三，施工操作规范化。利用BIM软件的可视化功能向施工人员直观展示标准施工流程与技术操作规范，推动施工人员的所有操作均始终向着规范化的方向发展，以此达到规避施工安全隐患的效果。

4.4 BIM技术在房建工程施工进度管理中的应用

在房建工程进度管理中，通过运用BIM技术，在原有3D模型空间基础上，增加时间维度，形成4D模型，从而使工程项目进度管理得到优化。借助BIM技术建立3D模型之后，能够优化施工现场资源配置及场地布置，确保各个施工环节能够顺利完成。在4D可视化平台中，直接以动画的形式展示施工过程模拟及优化效果，管理人员通过观察动画验证模型，根据实际情况做出相应的优化和改进，进而得到最优的施工方案。基于房建工程施工角度，利用可视化施工的方式，模拟工程设计及现实情况，对于各个施工阶段的实际情况，采取直观形象的模拟展现，为施工现场提供相应的指导。工程造价管理，当前的房建工程建设规模普遍较大，工程造价中所包含的项目多且复杂，除了主要的材料、机械、人工费用外，还包括组织施工过程中产生的所有费用；并且整个施工过程中会面临各种影响因素与意外情况，都会引起工程造价的变动，因此房建工程的造价管理存在较大的难度。利用BIM虚拟施工技术，可以对工程造价进行精确的预测、核算、分配与控制，实现对整个工程造价的动态管控。例如，利用BIM模拟施工技术可以针对某一分项工程或者施工流程建立成本管理的数据库，在数据库中能够对该分项工程的材料成本、机械成本以及人工成本的清单进行有效提取，也可以进行工程量的提取，通过对提取的数据进行分析，合理的调整工程造价的管理策略。再比如，通过BIM技术构建的数据库，能够对原材料的出入库、使用情况进行实施的更新，管理人员可以据此对材料的采购、领用、使用过程开展监督审查，避免材料的浪费，实现材料费的有效控制。

4.5 BIM技术在房建工程运行维护管理中的应用

房建工程在投入使用运行后，需要开展维护管理。在这一过程中，通过BIM模拟施工技术的应用，可以使工程运维管理更加便捷、有效的开展。首先，借助于BIM技术构建的数据信息共享平台，能够了解房建工程项目的相关信息，例如内部结构、水电线路分布、工程建成时间、投入使用时间等，据此制定房建工程的维护保养计划，例如墙面维护、屋面维护、线路维护计划和方案等。其次，借助于BIM技术构建的数据信息共享平台，还能够了解建筑工程所安装的大型公共设备的规格型号、出厂编号等，进而对其开展定期的维护保养，例如清洗、更换备件等，使其时刻处于良好的运行状态。

5 BIM技术在房建工程施工中的应用展望

5.1 BIM信息化数据库构建

BIM技术可以优化整合信息，加强设计控制，确保设计质量。在建筑工程设计施工一体化中，人们对管理质量要求持续提升，相应改变了设计施工要求。为了保证建筑工程设计、施工管理质量，充分发挥出BIM技术应用优势，建立BIM信息化数据库，普及BIM技术，各设计单位、施工企业，合理应用BIM技术，创建三维模型，将其传输到信息化数据库中，注重信息化数据储备。在BIM信息化数据库中，当信息增长至一定量级时，设计单位、施工单位应用数据库技术，尤其是信息检索与筛选功能，可以将建筑信息资料传输至信息化数据库，由数据库提供设计与施工意见。通过技术应用，可以缓解设计人员、施工人员工作压力。建设建筑工程设计与施工一体化体系，相应加强了工程建设质量。

5.2 实现协同合作

现阶段，基于BIM技术，实行建筑工程设计施工一体化，可以实现多主体协同合作，实现信息共享。与传统管理模式相比，引入BIM技术，能够提升建筑施工管理效率与质量，实现参与各方协同合作。在应用BIM技术后，利用BIM一体化管理模式，注重优化更新BIM软件，建立实时协同合作模式，为建筑主体项目设计、施工建设提供便利，能够随时交流和沟通，全面加强建筑项目质量。分析了项目设计与施工脱节问题，为了实现设计与施工一体化，必须基于管理与技术方面的改善。在管理层面，不仅要分析项目协同工作，还需要考虑激励措施制定与应用。在技术层面，注重设计与施工关联性分析。在实践应用中，基于BIM技术角度，分析BIM技术在工程设计中的应用，同时融入施工需求。在施工建设期间，应当充分发挥出BIM技术作用，展示出BIM技术信息传输优势与价值，能够为BIM技术应用提供参考。

6 结束语

BIM虚拟施工技术的先进性优势，在房建工程管理中运用，可以大幅度提升工程管理的效率与效果，这对提升房建工程质量、控制施工安全性、优化施工技术与流程等都具有重要的作用。因此房建工程的管理人员需要充分认识到BIM虚拟施工技术应用的有效性，并将其应用到房建工程设计、施工以及运行维护的全生命周期当中；与此同时，还需要注意技术应用过程中的一些细节问题把控，同时提升管理人员对技术的理论掌握以及实践操作的水平，充分利用BIM技术的优势来提升工程管理的效果。