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BIM技术在建筑施工中的应用研究

宋红波
  
大通媒体号
2024年53期
中煤建筑安装工程集团有限公司第七工程处 太原市小店区 030000

摘要:建筑施工过程中,应用BIM(建筑信息模型)技术可对施工过程的精细化管理、资源优化配置以及建筑信息的整合管理起到重要作用。本文采用文献研究法等方法,首先,分析建筑施工中的重难点,并以此为导向,提出BIM技术在建筑施工中合理设计优化建筑方案、促进施工组织与协调等方面的应用,以期为后续建筑施工过程中BIM技术的应用提供参考。

关键词:建筑施工;BMI;智能建造

《关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》明确指出,BIM能够应用于工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段,实现建筑全生命期各参与方在同一多维建筑信息模型基础上的数据共享。信息化是建筑产业现代化的主要特征之一,随着建筑行业的快速发展和项目规模的日益扩大,BIM技术逐渐成为推动建筑行业数字化转型的重要工具。该技术通过创建和管理建筑工程的数字化三维模型,将建筑设计、施工、运营等环节紧密结合,致力于打破传统建筑信息孤岛的局限,实现全生命周期的信息共享与协同管理。

一、建筑项目施工重难点

(一)建筑施工方案难度大

建筑项目施工方案难度大的原因在于,现代建筑工程的复杂性和多样性。首先,随着城市化进程的加快和建筑技术的发展,建筑项目的规模、功能和结构变得越来越复杂。高层建筑、超大跨度结构、地下综合体等类型的工程,对施工技术和组织管理提出更高的要求。此类工程常涉及多种新型材料和施工工艺,最终增加施工方案设计和实施的难度。其次,建筑项目不乏存在特殊地理及环境条件,例如,城市中心区施工,受限空间、地下管线密布、周边建筑密集等因素都会限制施工设备的使用和施工空间的布置,增加施工组织的难度[1]。此外,地质条件的不确定性,如软土、地下水、高寒冻土等,也可能对基础施工和结构稳定性提出挑战,因此,需要施工人员在施工方案中进行充分的考虑和预先处理。最后,施工方案的制定必须严格遵守安全、环保、节能等多方面的法规和标准,特别是在高风险作业环境下,如高空作业、深基坑施工、临近既有建筑的施工等,施工方案的设计不仅要确保施工的可行性,还要充分考虑作业安全和环境保护,对方案的科学性和严谨性提出极高的要求。

(二)参建单位多,管理难度大

建筑项目通畅需要设计单位、总承包商、分包商、材料供应商、监理公司等多个专业单位的协作。这些单位各自负责项目的不同部分,如土建、钢结构、机电安装、装饰装修等。在多方参与的背景下,如何协调各方的工作进度,确保信息的及时传递和沟通是一个关键,否则,可能出现工作进度、技术标准和管理流程产生冲突或不一致等情况。同时,建筑施工通常需要多工种的同时作业,如土建、安装、装饰等。如何协调各工种的作业顺序,避免互相干扰,是施工组织中的一大难点。此外,大型建筑项目涉及大量的建筑材料和设备的管理,如何确保材料及时供应、设备合理调配,是项目顺利推进的关键。特别是大型设备的安装和调试,对组织协调能力要求程度较高。

二、BIM技术在建筑施工中具体应用

(一)合理设计优化施工方案

BIM具有强大的三维建模和信息集成能力,可显著提升施工方案设计的合理性和优化水平。在合理设计和优化施工方案时,BIM技术可通过三维可视化建模,将建筑的结构、机电、内外装饰等元素集成到一个统一的模型中,使得施工团队能够直观地看到建筑的全貌和各部分的空间关系,有效规避传统二维图纸中容易出现的理解偏差和误读,更有助于施工人员更清晰地把握建筑结构的复杂性和各构件之间的相互作用,使其在制定施工方案时,能够更加精准地安排工序和资源,避免现场施工中的混乱和冲突。在复杂的建筑项目中,不同系统(如结构、机电管线等)的设计往往会出现空间冲突,BIM技术通过三维模型,也可以自动检测出不同系统之间的潜在冲突,例如管线与结构梁柱的碰撞、设备空间不足等问题,确保施工团队可在施工前优化和调整上述冲突,修改设计方案,避免在实际施工中出现返工和材料浪费[2]。同时,BIM技术可以通过虚拟施工模拟手段,将时间维度融入到三维模型中,使得施工团队能够在虚拟环境中模拟整个施工过程。管理者可以直观地看到每个施工阶段的进展情况,提前识别出可能的施工瓶颈或资源冲突,在正式施工前对施工方案或工序进行调整,如,在地基施工阶段,通过虚拟施工模拟可以优化土方开挖、基坑支护和结构施工的顺序,确保各项工序能够无缝衔接,减少工期延误和成本超支的风险[3]。最后,BIM技术具有数据集成和分析功能,在实时收集和分析施工过程中数据的基础上,可帮助施工管理者了解资源使用、工期进展、成本控制等关键指标,帮助施工单位优化资源配置和工序安排,确保项目能够在既定的工期和预算内顺利完成。

(二)促进施工组织与协调

BIM技术可构成集成信息平台,为施工组织与协调提供了一个统一的工作环境,确保设计团队、施工单位、监理方以及业主等参与方,可以在同一个BIM模型上查看、分享和更新信息,提升不同专业和单位之间的沟通流畅度,减少因信息不对称导致的误解和延误。并且,BIM技术支持多专业协同工作[4]。建筑项目通常涉及多个专业团队的协同作业,如土建、机电、装饰等。传统施工方式中,不同专业团队往往各自为政,容易出现工作交叉或工序冲突。而BIM技术通过三维模型,将各专业的设计和施工方案集成在一起,使各专业团队能够在同一个平台上进行实时协同,减少设计冲突和施工干扰,确保各工序之间的无缝衔接。例如,机电管线的布置可以在BIM模型中与结构工程进行对比,提前发现并解决空间冲突,优化管线布置,避免现场施工中的返工和延误。再者,施工管理者借助BIM技术可以精确统计材料、设备和劳动力的需求,合理安排施工资源[5]。而BIM技术也可生成详细的资源清单和施工任务计划,帮助管理者在施工过程中更好地掌控材料的进场时间、设备的使用情况和劳动力的调配,从而避免资源的浪费和施工的停滞,提升工地智慧化管控水平,高效指导施工人员进行现场施工作业、维修及保养,确保实现建筑工程智慧化运维。例如,BIM模型可以根据施工进度自动调整材料订单,确保材料供应与施工进度同步,减少仓储和管理成本。此外,BIM技术可以与现场监测设备(无人机、激光扫描等)结合,帮助管理者实时获取施工现场的进展情况,并将这些数据反馈到BIM模型中进行分析和比对,及时发现施工与设计的偏差,并作出调整,避免小问题演变成大问题,确保施工组织和协调的有效性。

结束语:在建筑施工中,注重BIM技术的应用,一方面有助于提高工程项目的整体管理效率和细致度;另一方面,对建筑施工的管理模式和技术手段提出新要求。全文通过对建筑施工中应用重难点的分析探讨,认为在施工过程中存在施工方案设计难度大、施工组织及协作难度大等问题,并提出施工管理人员可利用BIM技术可促进施工组织与协调、辅助施工方合理设计优化施工方案,促进施工质量和效率的全面提升。

参考文献:

[1]樊刚.BIM技术在建筑施工现场管理中的应用[J].建材发展导向,2024,22(12):61-63.

[2]王如琨,吴颖雅.BIM技术在建筑施工中的应用[J].广州建筑,2024,52(04):93-96.

[3]金文静.BIM技术在建筑施工阶段的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(09):88-90.

[4]李瑞玲.BIM技术在建筑工程设计和施工中的应用[J].新城建科技,2024,33(04):7-9.

[5]李伟伟.BIM技术在住宅建筑施工中的应用与优势[J].居舍,2024,(02):27-30.

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