陳大鵬

房建工程應(yīng)用BIM技術(shù)的策略研究

陳大鵬

（大連服務(wù)外包基地發(fā)展有限公司，遼寧 大連 116000）

目前，BIM技術(shù)是建筑業(yè)新興的施工技術(shù)，推動(dòng)了房建工程施工變革。BIM技術(shù)基于三維可視化模型，建設(shè)房建工程管理工程項(xiàng)目，協(xié)調(diào)工程參與方的關(guān)系，全方位調(diào)節(jié)工程管理的各個(gè)生命周期。從現(xiàn)實(shí)情況出發(fā)，分析了傳統(tǒng)施工中存在的管理問(wèn)題，研究了傳統(tǒng)施工出現(xiàn)問(wèn)題的根本原因，介紹了BIM技術(shù)應(yīng)用于房建工程質(zhì)量管理的策略和優(yōu)勢(shì)，描述了BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效益。

BIM技術(shù)；房建工程；質(zhì)量管理；應(yīng)用策略

1 BIM技術(shù)在房建工程施工平面布置中的應(yīng)用

1.1 傳統(tǒng)施工平面布置

傳統(tǒng)施工平面布置是相關(guān)人員在投標(biāo)時(shí)設(shè)計(jì)的平面布置方案，大量運(yùn)用了相關(guān)人員的工程經(jīng)驗(yàn)和主觀推斷。工作人員編制傳統(tǒng)施工平面布置，必須優(yōu)先了解工程的基本情況和周邊建設(shè)環(huán)境。在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，施工單位直接派遣技術(shù)人員前往現(xiàn)場(chǎng)，布置施工平面?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的施工布置和投標(biāo)文件的設(shè)計(jì)方案幾乎沒(méi)有任何聯(lián)系，都是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況，借助施工經(jīng)驗(yàn)，臨時(shí)設(shè)計(jì)的平面布置方案。

傳統(tǒng)施工平面布置具有較強(qiáng)的隨意性，很多都是設(shè)計(jì)人員根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人推斷設(shè)計(jì)的，科學(xué)性不足，合理性欠缺，局限性較強(qiáng)，出現(xiàn)施工缺陷和設(shè)計(jì)漏洞的可能性較高。工程建設(shè)是持續(xù)變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程，現(xiàn)場(chǎng)情況出現(xiàn)任何變化都可能對(duì)施工方案產(chǎn)生影響。盲目按照靜態(tài)平面布置圖開展施工項(xiàng)目，可能出現(xiàn)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)方案不符的情況，最終導(dǎo)致項(xiàng)目停工，浪費(fèi)時(shí)間和建筑材料，提高項(xiàng)目成本，降低項(xiàng)目收益。由于傳統(tǒng)平面布置方案的不合理性，房建工程可能出現(xiàn)安全隱患，危及施工人員的生命安全，出現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)損失。由于較高的不確定性和不合理性，房建市場(chǎng)已經(jīng)逐漸淘汰了傳統(tǒng)施工平面布置方法。

1.2 BIM技術(shù)應(yīng)用的施工平面布置

BIM技術(shù)增強(qiáng)工程施工管理的科學(xué)性和合理性，按性質(zhì)和組成將房建工程分為地基與基礎(chǔ)工程、主體結(jié)構(gòu)工程、裝飾裝修工程，分別對(duì)三個(gè)部分進(jìn)行獨(dú)立的平面布置設(shè)計(jì)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)的靈活性和可操作性，可應(yīng)對(duì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的各類突發(fā)事件。各個(gè)施工階段的施工特征和平面布置要點(diǎn)如下。

1.2.1 地基與基礎(chǔ)

土方量大，地基承載力低；主要資源為土地；可使用土地面積少。

1.2.2 主體結(jié)構(gòu)

工藝重復(fù)性大，工序復(fù)雜，工種多，需要不同種類的材料機(jī)，施工周期長(zhǎng)；主要資源為模板、鋼筋、混凝土、大量機(jī)具設(shè)備；可使用土地面積充足。

1.2.3 裝飾裝修

工種工序多，施工周期短，場(chǎng)地混亂，材料堆放少；主要資源為大量不同種類材料；場(chǎng)地布置空間充足，沒(méi)有過(guò)多外圍材料堆放。

BIM技術(shù)可以分別設(shè)計(jì)三個(gè)不同施工過(guò)程的平面布置方案，三個(gè)階段的平面布置方案可以獨(dú)立執(zhí)行。BIM技術(shù)可以在施工前分析各個(gè)階段的設(shè)計(jì)方案是否存在矛盾和沖突。

2 傳統(tǒng)施工中的質(zhì)量管理問(wèn)題

建設(shè)工程的質(zhì)量關(guān)系到所有人的生命安全，長(zhǎng)期受到民眾的廣泛關(guān)注。生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新加快了建筑材料和建筑設(shè)備的更新速度，提高了房建施工的整體質(zhì)量，但產(chǎn)生了新的房建工程問(wèn)題。

2.1 施工人員專業(yè)技能不高

工程質(zhì)量、工程進(jìn)度取決于一線施工人員的專業(yè)技能水平。目前，農(nóng)民工是中國(guó)工程建設(shè)施工人員的主要組成部分，他們普遍缺乏專業(yè)施工技術(shù)，沒(méi)有系統(tǒng)學(xué)習(xí)專業(yè)施工知識(shí)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，直接導(dǎo)致施工人員的專業(yè)技能不足，出現(xiàn)了很多房建工程質(zhì)量問(wèn)題。

2.2 建筑材料使用不規(guī)范

為了追求更多的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，部分施工單位不夠重視建筑材料的質(zhì)量，選用價(jià)格低廉、質(zhì)量沒(méi)有保障的建筑材料。國(guó)家嚴(yán)格要求了房屋建筑工作使用的建筑材料標(biāo)準(zhǔn)和材料等級(jí)劃分，但仍無(wú)法杜絕工程項(xiàng)目出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。

2.3 施工不符合圖紙或施工規(guī)范

目前，中國(guó)制定了一系列政策和法律法規(guī)，規(guī)范房建工程項(xiàng)目的施工標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際施工過(guò)程中，由于施工人員對(duì)圖紙和施工規(guī)范的理解不統(tǒng)一、施工管理不完善，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范無(wú)法完全執(zhí)行和落實(shí)，出現(xiàn)了一批沒(méi)有達(dá)到質(zhì)量要求的工程項(xiàng)目。

2.4 專業(yè)工種互相影響

工作人員專業(yè)水平不統(tǒng)一，是施工出現(xiàn)協(xié)調(diào)問(wèn)題的主要原因。很多房建工程流程復(fù)雜，系統(tǒng)性強(qiáng)，需要使用不同專業(yè)和不同工種的施工人員。不同工種的施工人員必須協(xié)調(diào)合作，共同完成施工項(xiàng)目。這導(dǎo)致不同工種的施工人員在實(shí)際施工過(guò)程中出現(xiàn)協(xié)調(diào)問(wèn)題，影響項(xiàng)目的整體進(jìn)度，甚至出現(xiàn)重新施工、重新設(shè)計(jì)、大面積調(diào)整的狀況，延長(zhǎng)了項(xiàng)目周期，造成了資源浪費(fèi)和勞動(dòng)力浪費(fèi)，破壞了工程項(xiàng)目的連續(xù)性。

3 BIM技術(shù)在房建工程質(zhì)量管理中的應(yīng)用

施工模擬、信息統(tǒng)計(jì)，是BIM技術(shù)為工程質(zhì)量管理提供的技術(shù)支持。BIM技術(shù)可以強(qiáng)化管理者對(duì)工程的管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量管理和工程質(zhì)量管理，增強(qiáng)工藝流程的技術(shù)性。

3.1 物料質(zhì)量管理

技術(shù)人員可以基于BIM技術(shù)建立信息模塊，用于存儲(chǔ)物料信息和機(jī)械信息，并使用網(wǎng)絡(luò)同步傳遞所有統(tǒng)計(jì)信息。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，項(xiàng)目管理人可以及時(shí)掌握施工所需物料和機(jī)械設(shè)備。物料管理模塊為項(xiàng)目管理者開展工程管理工作提供了極大便利。管理者可以對(duì)比信息模塊傳遞的物料信息和實(shí)際使用的物料信息，掌握產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)、物料是否全部合格，從而保證房建工程的整體質(zhì)量。

3.2 技術(shù)質(zhì)量管理

從房屋建設(shè)工程項(xiàng)目的監(jiān)督來(lái)說(shuō)，工藝流程的標(biāo)準(zhǔn)程度反映了施工單位的專業(yè)能力。施工技術(shù)是決定項(xiàng)目質(zhì)量的基礎(chǔ)要素。為了保證層出不窮的新材料、新技術(shù)、新工藝對(duì)項(xiàng)目質(zhì)量產(chǎn)生積極影響，施工單位必須保證施工順序正確、物料選擇合理?；贐IM技術(shù)搭建的軟件平臺(tái)可以模擬施工技術(shù)流程，為工作人員提前建立施工標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算施工數(shù)據(jù)提供參考依據(jù)。技術(shù)人員確定施工流程和施工標(biāo)準(zhǔn)后，施工人員可以按照施工流程有序開展建設(shè)工作。BIM技術(shù)解決了施工過(guò)程出現(xiàn)信息傳遞失誤的問(wèn)題，保證了施工時(shí)間和計(jì)劃匹配，降低了突發(fā)狀況的出現(xiàn)概率。

4 BIM技術(shù)在安全管理中的應(yīng)用

重大事故預(yù)防、危險(xiǎn)來(lái)源辨識(shí)，是土木建筑工程施工安全管理的主要工作內(nèi)容。傳統(tǒng)安全管理的流程是，施工單位考察建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)，分別為各個(gè)施工環(huán)節(jié)制定安全標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行安全檢查。這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且無(wú)法有效解決安全問(wèn)題。

安全問(wèn)題是房屋建設(shè)工程長(zhǎng)期面臨的重大問(wèn)題?；贐IM技術(shù)的房建工程施工安全管理方法是，持續(xù)關(guān)注安全問(wèn)題，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)施工過(guò)程，穿插檢驗(yàn)施工計(jì)劃和施工運(yùn)行，從整體角度預(yù)防安全事故。

4.1 影響傳統(tǒng)房建工程安全管理的因素

4.1.1 人的因素

人員安全素質(zhì)是指工人的安全施工意識(shí)和處理突發(fā)安全狀況的能力。很多建筑工人都具有一定的安全意識(shí)，但對(duì)安全管理標(biāo)準(zhǔn)、建筑規(guī)范的了解不足，安全管理的綜合水平較低。

現(xiàn)場(chǎng)安全宣傳、安全施工教育，可以有效提高工人的安全意識(shí)，降低出現(xiàn)安全事故的概率。很多施工單位對(duì)人員安全教育不夠重視，很少或從不開展安全教育活動(dòng)。施工人員缺乏安全意識(shí)，不了解建筑施工安全標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致施工過(guò)程頻繁出現(xiàn)安全事故。房屋建筑行業(yè)是勞動(dòng)密集型行業(yè)，施工人員數(shù)量多，施工周期長(zhǎng)。農(nóng)民工是中國(guó)房建工程施工人員的主要組成部分。農(nóng)民工群體的文化水平低，沒(méi)有接受系統(tǒng)的安全教育，對(duì)安全管理認(rèn)知不足，沒(méi)有準(zhǔn)確掌握各類機(jī)械設(shè)備的操作規(guī)范，經(jīng)常出現(xiàn)由違規(guī)操作引發(fā)的重大安全事故。

4.1.2 設(shè)備因素

保證機(jī)械化設(shè)備的使用安全，是保證房屋建設(shè)工作管理安全的前提條件。房建工程項(xiàng)目使用設(shè)備較多，不同種類的設(shè)備操作方式不同。傳統(tǒng)房建安全管理方法無(wú)法應(yīng)對(duì)所有設(shè)備的安裝調(diào)試。管理方法缺乏針對(duì)性，管理效率低，是影響房建工程施工安全的關(guān)鍵因素。影響施工作業(yè)安全的關(guān)鍵因素是機(jī)械設(shè)備的新舊狀況和性能狀態(tài)。每一種機(jī)械設(shè)備在制造時(shí)都充分考慮了惡劣施工環(huán)境的情況，施工設(shè)備大多經(jīng)久耐用，使用壽命充足。房建工程的工序復(fù)雜，工種多樣，工期參差不齊，需要穿插使用不同的機(jī)械設(shè)備，從而產(chǎn)生集群化作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 BIM技術(shù)在房建工程安全管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)為房建工程安全管理提供了科學(xué)規(guī)劃、合理決策、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、事故預(yù)防等多種技術(shù)支持。BIM技術(shù)使用模擬安全控制技術(shù)，電子模擬施工過(guò)程可能出現(xiàn)的安全事故，識(shí)別安全隱患，幫助施工單位提前彌補(bǔ)安全缺陷。電子模擬重現(xiàn)了真實(shí)施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員可以直接觀察施工現(xiàn)場(chǎng)、施工場(chǎng)地和施工環(huán)節(jié)，工程師和承包商可以提前檢驗(yàn)施工方案的可行性和安全性，提前預(yù)防危險(xiǎn)情況。

目前，為了實(shí)現(xiàn)安全策劃，施工單位必須投入大量人力和時(shí)間，效率不足，對(duì)技術(shù)人員的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷依賴程度較高。BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了房建工程自動(dòng)化管理，技術(shù)人員可以直接借助可視化操作界面完成安全管理，強(qiáng)化技術(shù)人員的判識(shí)直觀感，提高管理效率，增強(qiáng)組織決策的科學(xué)性。

［1］徐敬海，卜蘭，杜東升，等.建筑物BIM與實(shí)景三維模型融合方法研究［J］.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2020（1）：1-11.

［2］馬輝，張紅濱，王艷娜.基于BIM的裝配式建筑并行施工作業(yè)空間沖突識(shí)別［J］.中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2020，16（2）：97-103.

［3］王茹，王亞康.大型地下綜合體設(shè)計(jì)階段BIM應(yīng)用研究［J］.建筑科學(xué)，2020，36（1）：106-110.

［4］李弘，唐佳，楊海亮，等.基于BIM的房建工程質(zhì)量安全監(jiān)管系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)——以建筑管理站視角為例［J］.建筑經(jīng)濟(jì)，2019，40（11）：14-19.

TU17

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.08.066

2095－6835（2020）08－0148－02

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕