浅析BIM技术在控制房建施工过程中的应用

2019-12-17汪跃辉中国水利水电第八工程局有限公司

门窗 2019年6期

汪跃辉中国水利水电第八工程局有限公司

1 引言

在科学技术水平不断提高的当下，信息技术在制造业等相关行业中占据着十分重要的位置，可是在建筑中还未实现高度信息化。现阶段，人们热衷于追求低污染、低耗能、实现持续发展，因此工程施工信息化必然是未来的主要发展趋势。这使得BIM技术在控制房建施工过程中得到了越来越广泛的应用。通过对BIM技术的应用，可以结合建筑与模型技术，通过电脑模拟出建筑的立体图形，进而可以帮助人们更加直观、更加立体的观察与感受建筑的实际情况，可以及时的发现建筑物存在的问题，并且及时进行调整解决问题。这对于保障建筑的质量具有十分重要的意义。近年来，我国建筑行业发展十分迅速，这一方面受到了我国经济大环境的影响，另一方面BIM技术也起到了有效的推动作用，为我国建筑行业的快速发展做出了巨大的贡献。

2 简析BIM技术的优势特征

2.1 实现施工效率与工程质量的提高

伴随着不断提升的建筑施工技术水平，使得在市场上出现了各样的新型材料，现阶段，BIM技术已十分广泛的应用到房建施工管理的过程中，在以往的房建工程施工中时常会出现一些问题。例如：未能使用质量合格建筑材料、对施工质量不能做到及时监管等等。基于此，要想确保可以有效解决上述问题，在此基础上提升施工效率与工程质量就应该提高BIM技术的使用水平。比如：关于建筑材料，可以借助BIM技术存储器有关信息，之后有关管理人员能够依托于互联网技术得到这些资料信息，从而有助于管理人员对设备与材料进行及时监管，严格控制材料质量防止次等材料进场。除此之外，BIM技术还能作用在施工技术方面，其能够对施工技术流程进行模拟，有利于施工人员依据有关流程开展工程施工，进而保证施工情况能与施工计划相一致。

2.2 构造5D模型

在工程施工进度管理过程中使用BIM技术在，能够应用在模型的编制工作中，通常情况下会借助网络横道图对模型进行相应的编制，而且为了提高其质量与精确性，会将工程项目进行分解。通过这种方法能够有效应对施工过程中的突发事情，可也依然会存在一定弊端，例如影响建筑工程有关数据的收集，需要借助人工调整并进行重新计算，这样会对施工进度造成严重影响。可是借助BIM技术，能够让施工过程具有可视化效果，模拟施工信息以此对建筑工程施工加以辅助，和以往所使用的横道图相比，BIM技术能够将横道图与3D模型相融合，进而所展现的是4D模拟图，而关于“BIM5D”，我们可以这样理解，是在以三维模型为主要代表的3D，联合在时间维度中所衍生的4D，其融合于资金就形成了5D概念，也就是说能够控制工程施工过程中每一时间点的资金消耗，而且建立BIM5关系数据库，能够更为精准且迅速对工程量进行计算提高其预算效率，进而能够对施工进度进行有效控制[1]。

2.3 有助于管理施工成本

若是将BIM技术有效使用到施工成本管理过程中。能够对施工材料、施工人员、机械设备甚至是在施工过程中所生产的费用都能进行控制。与此同时还可以对信息数据库加以完善，进而更加清楚的提取工程成本清单，可以高效提升结算认定的工作效率。

2.4 减少施工安全事故的发生

在建筑工程的整个施工过程中，不可避免的会给施工人员其生命安全带去一定威胁，还会产生施工安全事故，从而对施工单位能收获的经济效益造成影响。所以，在工程施工中，应该提高对施工安全管理的重视程度，应在其工作中充分运用BIM技术。通过BIM技术能够全面排查在施工过程中可能隐藏的安全隐患，在此基础上大大减少安全施工事故的发生。伴随着BIM技术的进一步更新与发展，其还可以建立数据完备的数据库。这样有助于有关工作人员能够更为清晰的掌握安全事故的发生概率，并且在施工过程中还能够确定工作人员所处的三维空间坐标，这样就能够实时知道其监督的实际情况，借助信息传输设备能够将施工过程中所藏匿的安全隐患，完整传输到管理人员手中，从而防止发生性质更为严重的安全事故[2]。

3 BIM技术的发展现状

3.1 BIM技术在国内的发展状况

在2001年12月11日，我国正式加入了世界贸易组织（WTO），这一方面极大的促进了我国社会经济的发展，另一方面也使得WTO对我国现有的经济体系造成了较大的冲击。为了应对这种冲击，我国应积极壮大自身的经济实力，不断提升企业的竞争力，使企业在日益激烈的市场竞争环境中能够立于不败之地。而对于建筑行业而言，为了促进自身的发展，提升自身的竞争力，需要不断完善自身的发展模式，及时跳帧自身的发展战略。BIM技术的出现，给建筑行业的发展带来了新的契机，有力的推动了我国建筑行业的进步与发展。企业为了提升自身的市场竞争力，会积极主动的研究和应用BIM技术，在一定程度上，企业对BIM技术的掌握程度直接决定了建筑企业自身的竞争力，也会直接影响到建筑企业能否正常发展。但在我国，对BIM技术的研发以及应用的实践相对较短，相较于国际上的先进发达水平还有一定的差距，因此，我们还有很多需要加强的地方。

3.2 BIM技术在国外的发展状况

相较于国内，国外在更早的时间便开始研究和应用BIM技术，因此，BIM更加完善，在建筑行业中的应用也更加广泛，所取得的效果也更加理想。以英国为例，其在传统BIM技术的基础上又进行了一定的改革，在2016年，英国提出了3D.BIM技术，相较于传统的BIM技术，3D.BIM具有多方面的优势，这在建筑行业中取得了突破性的进展，对于推动建筑行业的快速发展具有十分重要的意义。在美国，2007年BIM技术便逐渐得到了美国建筑行业的认可，使得BIM在建筑行业中的应用比较广泛。

表1 安全管理中以往管理技术与BIM技术的对比

4 BIM技术应用于房建施工过程中的质量管理

4.1 质量管理中的主要问题

第一，部分施工人员缺少施工专业技能。针对房建工程来讲，在工程一线的整体施工人员素质在很大程度上决定着工程质量的优劣，而也严重影响着房建工程的最终质量与施工进度，可是就现阶段我国的实际情况来看，很大部分的施工人员都是农民，他们不仅没有一定的技术支持与专业学习背景，而且在入职之后也未能接受过正规的系统的职业技术培训，这就导致了施工人员整体专业素质相对不高，继而使得房建工程施工过程中会出现很多质量问题。

第二，没有使用质量合格的建筑材料。一些房建施工单位单方面追求效益，所以在现实施工过程中，这些施工单位往往会忽视对建筑材料的选择经常会混入质量不合格的材料，纵然国家已经对房屋建筑中所使用的建筑材料进行明确的划分与十分严格的限定，可依然在工程竣工后存在一定的质量问题。

第三，未能依据图纸或者是规范开展工程施工。从我国现阶段的房建工程现状来看，国家陆续出台了有关政策与法律法规，以此确保这类工程项目能够更为安全的进行。可是依然在相关工程的施工过程中，因此施工人员没有合理设计图纸、不能充分有效地理解以及在施工管理方面存在着一些问题，因为不能严格依据相关质量标准与规范去执行，使得大部分的项目工程达不到合格的施工质量。

第四，专业工种之间的影响。在房建工程时常会存在这样一个现象，那就是有关单位中的工作人员其专业不统一，进而影响着工作协调性，可是，此类工程的施工过程又是相对系统也十分复杂的，因为会需要各种各样的专业与工种，与此同时还需要他其能够通过相互协调才能完成工作。可是在实际中就难以避免各个工种与专业在协调中存在摩擦，使得该类项目经常会重新施工，这也是其连续性较低的主要愿意，要是摩擦严重的甚至使得他们在工作中产生矛盾，由此会严重影响房建工程最后的质量。

4.2 BIM技术的主要应用

第一，在施工材料质量管理中应用BIM技术。基于BIM技术，能够在管理系统中留出一个信息板块，该板块可以存储施工出中所需要的基本材料与设备器械相，这一模块可以借助网络传递，使得相关管理人员能够在网络及时找出所需要材料或者是设备器械信息。与此同时，基于此模块，有关管理者还可以在最短的时间内核对出施工现场中材料与设备能否和模块中存储的信息相匹配，有助于管理者可以及时找出不合格的产品，确保施工能够正常进行。

第二，在施工技术质量管理中应用BIM技术。对于目前房建工程而言，施工单位的施工能力主要体现在其施工工艺流程能否达标，而关于产品合格质量基础主要取决于施工技术质量，因此基于现下施工材料、工艺与技术的不断创新，只有有限确保施工顺序的准确性，合理使用施工用料才可以对工程项目质量带去良性影响。除此之外，BIM软件平台可以通过电子的方式模拟出施工技术有关流程，加之相关工作人员建立的标准规范的工艺流程，最后通过计算，只有这样才可以保证在施工中拥有完善的技术[3]。之后就可以由工作人员依据施工流程开展工作，而且也能确保在施工过程中不会存在信息失误传递的问题，因此通过这样的方式来保证现实施工与计划相契合，进而大大减少了不可预见问题的发生。因此，在施工中有效运用BIM 技术实现和所使用的工具相结合，能够及时做好记录、跟踪以及分析工作进而更好的掌握施工现场工作，因此也能更好的控制失误。

5 BIM技术应用于房建施工过程中的安全管理

5.1 安全管理中的主要问题

第一，施工人员安全素质相对低下。所谓的人员安全素质，其主要是指在施工中施工工人针对施工安全的认识水平，以及面对临时产生的各种问题的应急处理能力等等。现阶段，绝大多数的施工人员均具有安全意识，可是其对房建工程施工中的安全管理仍认识不够，特别是针对各方面标准的精准度要求与限值不能充分了解，使得安全管理素质不高。

第二，没有进行有效的安全宣传和教育。在对房建工程进行施工时，通过现场进行施工安全宣传是增强施工人员安全意识的必要途径，可以在很大程度上降低安全事故产生。可实际情况是，不能从多角度对施工人员进行安全教育，甚至不会对其进行安全施工教育，使得施工人员严重缺少施工安全意识，也为房建工程的施工过程管理方面带去很大的安全隐患。众所周知，房建施工行业属于劳动密集型，而且农民是其主要的施工人员组成，他们并不具备较高的文化层次，而且也未接受过系统的安全培训，以至于没有提高对安全施工的重视，这也是违规操作而导致施工现场安全事故的主要原因。

5.2 BIM技术的主要应用

通常情况下，建筑施工绝大多数都属于大型的土木建筑工程，所以在施工过程中会使用到大量的人力与物力，因此会藏匿很大安全隐患，要想防止安全事故的时常发生，就应该提高对安全管理的重视程度。与以往的安全管理模式相比，将BIM技术应用于房建施工中，可以有效保证施工安全性而且能在很大程度上抑制安全隐患的存在（如表1所示）[4]。通过IM技术可以对工程实际施工环境进行模拟，有效识别施工过程中所隐藏的安全隐患能重新模拟再现每一处细微环节，也能提前检验施工方案，从而初步了解施工现场可能存在的危险情况，在此基础上做好应急准备。不仅如此，BIM技术还可以实时定位施工现场中每一位员工，合理有效的监督其施工情况，给房建工程项目的管理队伍提供一定的管理方案，并及时呈现出施工中相关人员没有察觉到的问题加以解决，防止安全事故的发生。与此同时，还可以依据当前的现实情况对下一期的施工效果进行科学预测并进行相应的调整。

6 BIM技术应用于房建施工过程中的进度控制

要想确保房建工程能够按时顺利完成，就需要对施工进度进行控制，而且在整个施工过程中都需要做好控制工作，从而有效调节工程整体施工情况。提高进度控制可以更好的确保施工质量与效率，进而进一步控制施工成本。在以往的进行施工进度控制工作中，多数是依据工程师的经验对计划、施工方案进行控制，可是对不一样的建筑是不能完全照搬的，极易出现进度安排不科学等问题。可是通过BIM技术能够制定初步科学合理的进度计划，针对不同类型的建筑项目制定出合适的进度计划以及检查方案，一方面可以对项目总体进度进行调节，另一方面也能调整部门间的协调关系，提高各个分项进度计划的准确度，进而降低工作难度。