BIM技術對建筑工程施工技術的影響

田 亮 王倩倩 徐 新

(1.山東泰安建筑工程集團有限公司，山東 泰安 271000；2.江蘇躍進建筑勞務有限公司，江蘇 鹽城 224000)

隨著我國城市現代化進程的不斷加快，建筑工程的數量和規模也進一步擴大，致使施工過程變得越來越復雜，同時對施工技術也提出了更為嚴格的要求?；谶@一背景，BIM技術開始在建筑工程施工中得到了廣泛的應用，該技術通過利用三維仿真模型，以立體、可視化的形式來對真實的模型數據信息庫進行還原。BIM技術對建筑工程施工技術進行全面的把控與優化，為建筑工程施工方案的制定提供更多依據，有效的改善施工過程中可能存在的問題，進而實現建筑工程項目的規范化、高效化施工，切實提高建筑工程施工水平。

1 BIM技術的特點

1.1 可視化

可視化是BIM技術最為顯著的優勢，通過三維建模軟件來建立3D模型，以便業主能夠更加立體、形象地看到整個模擬建筑工程的原始狀態，然后以此為基礎，對建筑工程施工的漫游路線進行合理規劃，沿著路線全過程瀏覽建筑工程的內部結構?；贐IM技術的可視化特點，為相關單位開展施工圖紙會審工作提供必要的參考，以便建筑工程各參與方均能夠對建筑3D模型進行共同審核，及時找出其中存在的不合理之處，然后與設計單位溝通，由設計人員對施工圖紙進行有效調整和優化，進而有效避免后續建筑工程施工中出現設計變更問題，在極大程度上減少了建設成本[1]。同時，BIM技術在建筑工程投招標環節中的應用，可為施工單位提供有效的指導和參考，以此來增強企業的核心競爭力。另外，BIM技術在建筑工程施工技術交底中的應用，依托于該技術的可視化功能，有利于相關人員盡快明確自身的工作職責與相關技術要求，以此來確保整個技術交底工作的實效性。

1.2 協調性

建筑工程的規模比較龐大，需要多個專業、部門統籌協作，才能夠順利完成工程施工工作，若各專業和部門之間缺乏有效的溝通交流，必然會影響到建筑工程的施工工期。而BIM技術可以對上述問題進行充分解決，在施工前通過三維模型對施工過程中可能遇到的問題進行直接預測，在很大程度上縮小建筑設計的差異，強化各專業、各部門之間的溝通交流，避免由于這些部門的分歧而產生的各種施工問題，有效減少各專業、部門之間的矛盾[2]?？梢哉f，BIM技術能夠為建筑工程中各參與方提供良好的溝通平臺，其協調性的特點可以加深彼此的合作，有效的控制各部門之間的沖突，以此來促使各專業、各部門均能夠盡心盡力的完成施工工作任務。

1.3 模擬性

建筑工程存在突發性與多變性的特征，在施工作業中往往會發生一些意外事故，若不加以有效控制，不僅會延誤工期，還會威脅到施工人員的生命安全，從而給施工企業帶來嚴重損失。針對這一問題，可借助BIM技術的模擬性特征，盡量在施工前明確影響建筑工程施工質量的各方面因素，然后對施工方案進行合理的優化與調整，從而增強建筑工程施工的安全性與可靠性。BIM技術主要是通過建立三維模型，將整個建筑工程施工的各個環節直接呈現在施工人員面前，以便其能夠及時發現可能存在的質量問題，且進行有效糾正，有效的提高建筑物的質量與性能[3]。同時，BIM技術可以應用到暖通空調線路布設模擬、疏散逃生通道模擬等領域，促使建筑工程施工更加合理、有效，并且能夠大大減少各類質量問題。

1.4 優化性

在以往的建筑工程施工中，施工圖紙中潛在的碰撞點往往只能夠在具體施工中發生，故而在后續的施工中極易出現設計變更或是返工的問題。而通過BIM技術來對施工圖紙進行科學優化，就可以將各專業模型加以科學的整合，利用碰撞軟件來對碰撞點進行全面檢測，進而逐一排查所有的碰撞點，有效降低設計變更的幾率，并規避返工問題的發生，最終確保建筑工程按時按質完工，大大的減少建設成本的投入。

2 建筑工程施工中BIM技術的具體應用

2.1 科學布局施工現場

由于建筑工程施工現場內難以避免會出現一些交叉施工作業的情況，加上需要運輸非常多的材料和設備，如：鋼筋、混凝土構件、木材以及裝修材料等，如果施工企業沒有做好現場的管控工作，必然會造成施工現場秩序的混亂，從而產生一些安全隱患。為了能夠有效的解決上述問題，施工企業需要利用BIM技術來對施工現場加以科學布局，即利用三維模型來構建一個真實的施工現場環境，對施工現場地形、周圍建筑物和道路、施工運輸路線等進行模擬，然后結合模擬出來的結果，依次進行布置塔吊位置、材料堆放場地、加工場地、攪拌站、材料機械運輸道路、辦公場所和生活臨時房屋，最后進行水電管網布設，從而確保人工作業可以順利的展開，有效減少交叉施工情況的發生[4]。在完成三維模型構建以后，可借助BIM技術對建筑工程施工現場進行三維漫游，以及對施工過程進行動態模擬，以便各參與方從不同視角對施工現場布局規劃進行全面檢查，以此來確保施工現場布置的合理性，及時發現二維平面布置中難以發現的問題和潛在風險。另外，BIM軟件可以結合國家的相關規范和要求，智能化的檢查建筑工程施工中各個階段的現場布局是否符合要求，若不符合要求，軟件會提出相應的整改意見，以便相關人員進一步優化和改進施工現場布局方案，從而有效的確保施工現場布局的有效性，確保后續施工作業的有序開展。

2.2 優選施工方案

俗話說：“細節決定成敗”。通過BIM技術對建筑工程的施工細節進行模擬，特別是大型建筑工程往往有著很高的施工難度，故而需要選擇最為適宜的施工方案設計。利用BIM技術模擬不同的施工方案，包括對不同施工方案中的細節模擬，能夠對施工技術和施工流程是否科學、合理進行判斷，選擇可行性更高的施工方案，也可以對最終結果加以對比，優選施工方案，以此來顯著提高整個建筑工程的施工質量和水平。

2.3 合理把控4D施工模擬方案

對于建筑工程施工質量控制而言，施工進度的把控是最為關鍵的一環，直接關系到建筑工程的投入成本。實際上，施工進度控制的有效性、資源配置的科學性、施工方案的全面性、技術手段的先進性、建筑材料運輸的合理性、施工現場地質氣候的有效把控等，均會影響到建筑工程的施工進度。而在具體的施工過程中，施工人員必須嚴格按照特定的施工流程開展施工操作，故而施工順序是不可逆的，若施工過程中出現錯誤問題，必然要重新建造，從而給企業造成大量的資源和資金消耗，甚至會影響到整個建筑工程的質量和安全性。為此，施工企業需要在整個建筑工程的施工中貫穿BIM技術，對施工中的建筑物、施工進度、施工現場、施工材料以及施工設備等進行模擬，科學整合各個施工環節的數據信息，依據時間維度打造一個完整的施工信息模型，以便相關負責人可以直接、立體地了解各施工環節的數據信息，從而更加便捷、高效的開展施工協調與管理工作[5]。同時，通過有效的融合工程施工方案與四維施工模型，來對施工機械設備、施工人員、施工材料等資源加以優化配置，從而提高資源的利用效率。另外，通過施工模擬技術對整個建筑工程的施工進度加以實時追蹤與管控，精準識別施工進度是否提前或是滯后，然后做出合理的調整與安排，從而確保工程按時完工。

2.4 精準布設管線

建筑工程施工中涉及到大量繁復的管線，而且這些管線對精準度的要求很高，為確保工程投入使用后的質量，施工企業必須做好各類管線的優化設計和碰撞測試。特別是消防泵房、風機房以及地下室等區域，這些區域的管線比較集中，必須做好碰撞測試，確保管線布設達到最佳，滿足建筑工程的使用需要[6]?；诖?，在具體的施工作業中，需利用BIM技術來開展碰撞測試工作，借助三維模擬反復優化、調整，特別是比較復雜的位置，如：暖通系統、給排水系統、電氣系統等，必須對相關管線的碰撞點加以全面分析，如果存在給水管碰撞、消防和污水管沖突等問題，必須及時的修改設計圖紙，從而避免給后續施工作業帶來不必要的麻煩，并確保施工設計圖紙的精準度。

2.5 落實施工技術的交底工作

為確保建筑工程施工工作的有序進行，在施工前必須落實施工技術交底工作。在以往的交底工作中主要由專業技術人員向施工人員講解圖紙，但在這一過程中極易出現各種疏漏，加上責任劃分的不夠清晰，一旦在后續的施工中出現了質量上的問題，往往難以追究到具體責任人。針對這一問題，可利用BIM技術來實現施工技術交底的可視化，借助三維模型對重點施工項目進行清晰地呈現，在施工前組織施工技術人員、質量管理人員等所有參與施工的人員認真觀看三維模型，確定管線預埋、模板搭建、土方開挖等施工細節，以此來獲得更為理想的技術交底效果。

2.6 強化建筑工程的成本管理

一般而言，建筑工程的建設周期都比較大，且存在諸多的不確定因素，往往不能對整個施工過程進行成本控制，這就極易發生成本超支的問題?；诖?，通過在成本控制中應用BIM技術，建立起建筑項目5D模型，然后將全部的成本數據信息錄入到這一模型中，以便相關人員及時對項目各個環節進行有效的成本管控，一旦出現設計變更或是其他突發狀況時，能夠及時在這一模型中對工程量加以動態調整，盡最大可能降低建筑成本。

材料是建筑工程施工成本支出占比最大的一環，在以往的材料成本控制中，多采用“限額領材”的方式，然而在具體實施過程中極易出現信息流轉不暢、領材單信息不全面等問題，所以最終實施效果并不理想。針對這一情況，通過利用BIM技術，能夠更加全面的分析項目工程量和資源消耗，以便相關人員按照模型給出的工程量統計結果，來有效落實“限額領材”措施，進而盡最大可能減少材料成本。

另外，BIM技術的應用，可以實現對整個工程項目成本的動態化管理，根據建筑5D模型，明確項目每一環節的現金流，從而編制出更加科學、可行的施工成本計劃和資源消耗計劃，并有效降低資金風險。

2.7 強化竣工管理效果

在建筑工程竣工環節，相關工作人員需要對建筑工程施工產生的龐雜數據資料進行審閱，還需按照相關規范和要求來檢測總體工程質量，若僅僅依靠人工填寫、復印機復印、計算機打表，由于紙質資料數量較多，保存難度較大，工作人員之間的交流不暢等因素影響，不僅需要工作人員在資料驗收時投入大量的時間和精力，還極易發展紙質資料缺少、丟失、信息錯誤或是不全面的情況，從而無法在整體層面對建筑工程的施工情況進行分析和把控，耽誤建筑工程竣工核驗。為此，通過有效運用BIM技術來實現對整個建筑工程的全面信息化管理，工作人員只需將所有數據資料上傳到資料庫中，由這一資料庫進行統一存儲，各部門、各專業能夠在該平臺上實現信息資料的交換共享，這就能夠確保信息資料傳遞的安全性。在資料處理過程中，相關工作人員能夠通過登錄資料庫隨時隨地查閱工程數據資料，并及時對建筑工程建設質量進行評價，不僅大大減輕了其工作量，還提高了審閱效率。

相關工作人員通過將建筑工程施工中產生的所有信息數據上傳到BIM建筑模型中，就能夠獲得竣工BIM模型，該模型能夠直觀、立體的呈現出查驗建筑工程項目的所有信息，還可以選取工程量，防止由于工程量計算不明確而造成建設企業與施工企業產生分歧，通過確保工程量結算的準確性來保證各參與方的利益。針對建筑工程質量驗收而言，驗收人員可以通過獲取竣工BIM模型中儲存的隱蔽工程資料，對整個項目做出更加科學、客觀的評價，從而有效提高竣工驗收的質量。

3 結 語

綜上所述，BIM技術具有可視化、協調性、模擬性、優化性的特征，通過將該技術應用到建筑工程的各個施工環節中，有利于更加科學的布局施工現場，選擇最為適合的施工方案，合理把控施工進度，實現對整個施工過程的精準管控，并強化建筑工程竣工管理效果，從而保證整個建筑工程施工質量。