BIM 技术在住宅建筑施工管理中的应用研究

文／王冲 北京城建一建设发展有限公司 北京 100012

引言：

在住宅建筑施工管理中，由于其在整个施工过程中所牵涉到的施工过程较为复杂和多样化，从而造成了施工难度的增大，施工成本的增加。所以，要想让建筑施工管理水平更上一层楼，就必须要用到一些先进的技术来帮助提升整个建筑施工管理的水平。本文的目的是对建筑工程施工管理中技术的实际应用进行探讨，并对其在建筑工程建设中的具体应用进行分析，希望能为建筑工程建设中的技术的应用提供一些参考与借鉴。

1.BIM 技术

BIM，也就是建筑信息模型，它是一种作用于建筑工程科学化推进的技术，它是在三维技术的作用下实施的，然后，通过数字信息仿真模拟，将所获得的与工程有关的集成信息展现出来[1]。通常，这种技术可以应用于建设项目的前后两个阶段，比如施工设计图纸的绘制，非常方便，非常有效：同时，项目的管理也会处于信息化、可视化的状态，这样就可以对各环节的部署进行及时的调整，从而提高项目的进度和质量。此外，该技术还能极大地提高系统的稳定性和安全性。

2.BIM 技术在建筑工程施工管理中的优势

（1）实施。利用BIM 技术，可以在施工还没有开始的时候，就可以弥补它的缺陷，让它提前暴露在公众面前，让各方人员可以更好地了解整个工程，避免了由于各种原因的延误而造成的损失，从而确保了工程的稳步发展。（2）沟通。在BIM 技术的应用条件下，可以通过建立的3D模型来实现对建筑施工情况的分析。通过建立的3D 模型，可以让建筑施工过程中的各个要点和专业得到可视化的展示，从而让施工人员和管理人员可以清楚地反映出建筑施工情况。同时，该模式还能实现各专业间的信息交流与交换，为项目平稳、有效的进行提供了基本保证。（3）检查。BIM 技术的应用情况：在建设之前，在项目计划的设计阶段，设计者综合了各个有关的数据，通过BIM 技术来处理各个数据，从而达到最优的设计效果[2]。此外，BIM 技术还能帮助设计人员在工程项目的施工阶段，及时地发现工程实施过程中的缺陷，从而保证检验工作的效率和准确性。（4）模拟。在这种技术的应用情况下，进行仿真测试，一方面能够明确出该工程需要把握的关键点，另一方面，这也是对有关的施工过程进行严格控制的必要步骤，为项目的科学、有序的进行提供基本保证。

3.BIM 技术在住宅建筑施工管理中的应用价值

3.1 提升施工管理效率

在住宅建筑施工的过程中，会牵扯到许多管理事项，其中包括了现场勘察、主体设计、物料管理以及工程施工监理验收等，这些都会导致在多种因素的作用下，对住宅建筑施工进行制约，从而不能保证住宅建筑施工管理的可靠性以及相关工作的实际开展效果。这就需要按照每一种特定的要求，加强BIM 技术在住宅建筑施工中的运用，将其列为整个建设的重要环节，采用BIM 技术对住宅建筑施工中所涉及的基础项目进行协调化处理，同时，对实际展开的过程中所存在的一些问题进行改进或纠偏，进一步对住宅建筑施工管理过于繁琐、交叉等不能具体化呈现的现象进行细部深化，从而让住宅建筑施工过程中的基础项目始终保持着一种有效的协同状态[3]。

3.2 开展可视施工管理

将BIM 技术运用到住宅建筑施工及其管理中，能够体现出这项技术的可视化特征，并与住宅建筑施工的各个基本项目数据信息相结合，自动产生交互3D 视觉效果，确保在3D 立体模型和可视化平台的支撑下，住宅建筑施工的管理工作能够顺利地进行，并对出现的紧急状况进行及时地调节，从而体现出BIM 技术在住宅建筑施工中的作用。此外，BIM 技术可视化功能还可以对住宅建筑模型施工过程中的有关内容进行深入地分析，保证有关内容的科学性和现有问题的及时处理。以一种直观的方式，将住宅建筑施工进行了一种视觉上的表达，从而可以过程中对各种问题和具体的管理问题进行及时的处理，并为其提供一种规范化的参考依据。将BIM 技术运用于住宅建设项目的建设中，可以达到建设项目的可视化、精细化管理的目的。

3.3 协调建筑施工管理

住宅建筑施工管理对各个基础工程的协同配合以及现有的风险问题的处理都有很高的需求，因此，应该在执行各种需求的情况下，强化住宅建筑施工部门与管理部门之间的协作与沟通，达到住宅建筑施工的基本工程彼此协调、进行规范管理的目的，从而推动住宅建筑施工管理取得更好的成效，协同地进行住宅建筑施工管理，这是保证住宅建筑施工管理的完善程度以及切实地调控力度的关键因素。根据特定的需求，将BIM 技术运用到住宅建设的管理中，能够让住宅建设与管理达到一种互补的关系，找到住宅建设中可能出现的风险问题或预判冲突的部位特征，并对其进行优化处理。此外，在居住建筑施工的过程中，还会牵扯到众多的管线和基础构件。

3.4 精准模拟建筑施工

BIM 技术在住宅建筑施工和管理中的运用，可以通过BIM 三维模型模拟出整个住宅建筑的效果图，这样就可以在住宅建筑整体设计阶段，利用3D 立体模型对具体实物进行模拟试验，对住宅建筑施工过程中可能发生的突发问题进行精确模拟，为各种问题和不合理之处提供规范化的参考依据。例如，可以利用BM 技术，在住宅建筑施工中开展节能模拟试验和应急疏散模拟，并与施工组织各项要求相结合，确保模拟设计和施工综合管理的可靠性，从而使住宅建筑施工保持在一个比较理性的水平上，这对加强施工质量和施工效率的综合管控具有非常重要的意义。在进行住宅建筑施工管理的时候，也要利用BIM 技术，对日常突发事件进行科学的仿真和综合处理，以达到一个良好的住宅建筑施工管理效果，充分发挥BM 技术在住宅建筑施工管理中的功能。

4.BIM 技术在住宅建筑施工管理中的应用

4.1 基于BIM 技术的建筑建模

为了实现基于 BIM 的施工管理，在选择建筑模型模板的时候，要考虑到所选模板是否符合 CAD 图纸，在这一过程中，要尽量减少对 CAD 图纸的修改。并且在工程的每一个阶段，每一个环节，都要与图纸相匹配。具体地说，主要从四个方面入手：

第一个步骤（创建样板）：定义一个建设项目的基点，并将常见的数据资料输入到它里面，输入物体名称、材质、型号等基本资料，从而创建出一个模式模板。第二步骤（建模）：以建筑物的标高和轴线网络等资料为基础，构造出建筑物的骨架，并构建出工地的建模；第三阶段（模块检验）：检验整个模块的总体构造是否完备，部件信息是否符合要求；第四步骤（增加特性信息）：将工件的细节和数据键入到模型的不同节点中。

在以上的过程中，使用Autodesk Revit 软件来进行构架的选取，并选出对应的模板，接着，进行项目标高、轴网的构建，并确定项目的参照，以保证在后续的协同工作中，每个专业都能准确地进行定位[4]。在结构模式的命名方面，应该与构件所处的空间位置相联系，来划分并规定各部分的状态属于区域。主要设计内容有：四个方向的钢筋防护层厚度，强度等级，柱子数量，零件数量（按规范要求进行零件数量，便于在以后的工程中进行零件和零件的追踪）。

4.2 结构碰撞检测与深化设计征

在确保整体框架模型科学、可行的基础上，通过不同学科的模造员与设计师（在项目完工后，承包商将对其进行校核），开展建筑钢架的精细化设计。

在这个过程中，可以利用对BIM 基础模型的均衡与协调，来实现碰撞检测的功能，从而可以快速地发现各个专业间的碰撞、误、漏等问题，从而可以让各个专业的问题都可以得到及时的解决，从而降低建筑主体结构与BIM 模型之间的冲突，从而避免在施工的过程中出现回料、停止施工等问题，从而降低设计变更，确保建设项目按时完工[5]。在此基础上，对冲突检测流程展开了一系列的工作，主要包括以下几个方面：编写Revit，在编写完毕之后，将全部的专业数据和数据模型数据，从NWC 文件中下载Navisworks（Revit 版本数据不能直接输出）。在输出.nwc 文件之后，Revit 模式只要点击Navisworksmanage 中的一个附件，即可将全部的nwc 文件进行整合，从而获得一个新的集成模式，再点击右侧的选择树，选择“碰撞点查看”即可获得钢结构中碰撞点数据。图1 显示了冲突点的示意图。

图1 结构碰撞点

在碰撞检测过程中，对不合理的冲突和空间定位相交处进行了投影显示。在使用界面上，对不符合标准的冲突点进行人工调节，然后按下升级和产生冲突点，在冲突点处理完毕后，对冲突点进行纠正。再依照以上的步骤，对钢结构节点进行碰撞测试，直至安装结构中出现不存在碰撞点，这时，可以点击页面中的保存，这样就可以完成对建筑工程中钢结构的深化设计。

4.3 建筑施工进度与成本协同管理

利用BIM 技术及一体化协同平台，实现了工程全过程的优化性、可视性和可控性。在该流程中，结合工程实例进行分析，在合理调配施工进度的同时，提高工程施工管理和成本控制的效率。以装配式施工组织、场地布置、吊次占用等特点为依据，优化组装工艺的衔接，合理消化工艺间歇，调整关键部位和节点，从而引导施工进度。在此基础上，通过计算各环节所需的物料消耗、设备配置等，实现对各类设备的最优配置。图2 中显示了该设计计划。

图2 BM 协同管理

5.BIM 技术在住宅建筑施工管理中的应用对比分析

针对住宅建筑施工进行管理。在管理前，按照表1 中的内容完成对BIM 技术在硬件上的配置。

表1 BIM 技术应用配置表

根据表1 所示的配置，进行了住宅建设施工管理的前期工作，然后，根据以上的思路，进行了对这个建筑的施工管理。在此基础上，提出了建设项目的实施方案。在进行管理的时候，使用BIM 技术，对每一个施工步骤展开仿真，并将其管理的结果记录下来，如表2 所示。

表2 建筑施工进度管理结果记录表/d

从表2 中所记录的资料可以发现，各个施工工序的实际施工时间都比规定的要小，而且是在保证施工质量和施工效果均达到要求的情况下记录的[6]。所以，从这个结果中可以看到，在运用BIM 技术的施工管理方法之后，对施工进度进行了有效地管理，可以节省很多的施工时间，从而保证了工程的预定进度。另外，在施工过程中，运用本文以上提到的施工管理方法，在BIM 模式下，对项目中所有施工现场的安全操作展开了全面的监控和管理，并与各个分包队伍合作，对较大危险源进行了安全预防和防护。具体地说，在对建筑大厦楼顶施工的时候，对施工现场进行了3D 可视化模拟，在施工阳台和建筑面上都安装了防护结构，如图3 所示。

图3 施工中的防护管理

结语：

为了确保住宅建筑施工管理能够顺利进行，就应该按照住宅建筑施工管理的基本事项，加强BIM 技术的使用，在可视、可控、预判协调等条件下减少住宅建筑施工的难度，从而让住宅建筑施工和综合管理所面对的各种缺陷问题都可以获得规范和高效的解决。BIM 技术在居住建筑施工管理中的运用有许多不同的特点，这就要求我们要针对住宅建筑施工的实际状况，对各个基础工程进行协调及合理的资源配置。进而提高住宅建筑施工管理的工作效率，并能够及时发现问题，解决问题，合理化节约人、材、机、工期、成本等，让其能够在BIM 技术的支持配合下顺利实施，在提高安全、质量的同时，增强经济效益和社会效益，促进住宅建筑施工的稳健、可持续发展。