房建施工模拟管理工作中BIM可视化技术的应用_卢金辉.pdf

248工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工可根据自身需求随即调取信息，满足日常工作所需。通过BIM 协作平台的应用，信息高效共享，避免信息流通滞后、沟通不及时等问题。对 BIM 模型的某处信息做出调整后，关联信息随即更新，BIM 模型的可用性大幅提升。2 BIM可视化技术对房建工程管理的影响2.1 提质增效房建工程施工体量大、细节多，对现场管理提出较高的要求。管理人员应用 BIM 可视化技术开展管理工作时，信息的流动性提升，各部门的协调作用增强，避免现场施工矛盾的出现，房建工程建设的质量可靠、效率高1。例如，在施工方案设计中可采用 BIM 可视化技术，汇总现场勘察信息，用计算机软件采取流程化的质量控制措施。施工质量控制流程如图 1 所示。2.2 控制成本在建筑行业可持续发展的趋势下，业内人士对施工管理的重视程度提升，希望通过强化管理的途径促进项目发0 引言BIM可视化技术是房建工程管理领域的重要技术手段，有利于提高房建管理的集约化水平和精细化水平。设计阶段应用 BIM 可视化技术实现直观模拟分析，有利于在源头上采取协调措施。施工阶段应用 BIM 可视化技术，可帮助工程人员掌握现场情况，顺利推进建设进程。为发挥出BIM 可视化技术在房建工程中的应用价值，需加强技术探讨，理清技术应用思路，把握工作要点。1 BIM可视化技术在房建工程中的应用特点1.1 全面性与直观性传统房建工程设计方法以 CAD 为主，设计人员建立平面图后于脑海中构想三维画面，全面性和直观性均有限，对细节的考虑不周全，易出现遗漏、设计矛盾等问题。施工期间面临诸多设计变更，阻碍工程建设进程的顺利推进。基于 BIM 可视化技术的房建工程设计具有三维直观化的特性，设计方案以三维模型的方式展现，设计人员直观分析模型，便于及时发现问题并予以处理，为建设工作的顺利开展打下坚实的基础。1.2 变化性与高效性其以拍照、录像的方法在现场采集关键信息，经过信息组合后与 BIM 模型对比分析，便于准确发现存在的缺陷，避免后续由于大范围的质量问题或安全问题而造成返工。由于问题的处理较为及时，可在源头上消除质量隐患和安全隐患，对房建工程各项工作的顺利开展大有裨益。1.3 信息完整性与及时性结合现场信息建立的 BIM 模型更具完整性，各参建方房建施工模拟管理工作中BIM可视化技术的应用卢金辉摘要：以 BIM 可视化技术在房建工程管理中的应用优势为切入点，结合房建工程实例，考虑方案设计、模型展示、施工模拟等关键的环节，探讨 BIM 可视化技术在其中的应用要点，以期发挥出 BIM 可视化技术在提升管理效能方面的应用优势，凭借高水准的管理手段推动房建工程的发展。关键词：房建工程；BIM 可视化技术；模拟管理；应用方法（中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连 116100）图 1 施工质量控制流程检验批质量分项工程质量工程项目施工质量分部工程质量建筑工程质量单位工程质量安装工程质量单项工程质量设备工程质量CM&M 2023.01249展。在现代化的建筑工程管理中，BIM 可视化技术具有举足轻重的地位，工程人员借助此项技术设计项目，在把控质量前提下识别对成本控制的影响因素，确定成本控制要点。项目成本控制要点如图 2 所示。3 房建工程管理中BIM可视化技术的应用3.1 工程概况某房建工程项目，建筑面积为 9901.35m2(计容面积）、9647.3m2(实际面积），建筑基底面积 1193.3m2，无地下室，1 层至 9 层层高为 3.9m，室外地面至女儿墙顶 36.70m，防火建筑高度 36.0m。3.2 BIM可视化技术操作要点根据工程合同和建筑企业对工程的策划编制虚拟施工方案。采用 BIM 可视化技术建模，对于二维图纸无法清晰表述的问题做直观的呈现，建成的 BIM 模型以三维的形式展现房屋建筑整体结构和各处细节，设计人员可深入分析局部的结构分布情况，判断结构尺寸是否合理、结构间是否存在矛盾等，据此优化设计。从招投标文件、施工图纸等资料中提取具有价值的信息，建立土建、钢筋等各分项工程的 BIM 模型，有效反映分项施工情况。借助 BIM 模型展现建筑物三维情况时，需加强对BIM 模型的审查，重点关注各节点的分布情况，判断是否符合规范、是否达到工程设计要求。强化审核，提高 BIM 模型的质量，用优质的 BIM 模型诠释房建工程设计意图。经过图纸审核后，汇总存在的问题，由设计单位予以解决，而后用 BIM 模型再次做三维碰撞检查，分析设计缺陷。对于设计院提出的变更，需要在原 BIM 模型的基础上优化升级。BIM 模型中存在的各类问题均要及时反馈，尽快采取处理措施，不耽误工程进度2。利用 BIM 模型自动统计工程量，结合设计要求做对比分析，必要时做出调整。在工程量的统计中，将 CAD 图形转化为概预算模型数据，为房建工程各分项工程的管理提供数据支持。识别对工程进度的属性、工艺参数造成影响的因素，全方位整合，模拟施工过程，促进各房建工程信息与虚拟施工各阶段的融合，对施工工艺进行规划指导。向 BIM 模型中输入成本控制指标后，设定控制范围，超出时及时做出预警提示，有利于成本的及时管理。3.3 BIM可视化技术在房建工程管理中的应用3.3.1 采取精细化管理策略BIM 可视化技术在房建工程中已经得到了广泛应用，随着技术的进步，行业正逐步由原有的 3D 模型升级为 4D模型，在保留原 3D 模型关键信息的基础上增添时间元素。具体至项目管理阶段，可采用基于 BIM 技术的 4D 模型，构建信息联系渠道，实现工程信息的无缝衔接。由于信息共享的高效性，员工可掌握各部门的工作开展状况，对施工项目有全面的把握，以信息为指导开展精细化管理工作，删减不必要的施工流程，为工程施工进程的高效推进创设良好的条件。在该房建工程项目中，施工单位高度重视基于 BIM 可视化技术的精细化管理策略，应用 BIM 技术建立虚拟模型，各部门分析模型，识别项目的各关键施工要点。3.3.2 方案的设计优化设计是房建工程的“根基”，做好设计工作是顺利建设的重要前提。考虑到房建工程功能丰富、结构多样、细节多等特殊性，宜在设计阶段采用 BIM 可视化技术，构建房建立体模型，直观展现建筑结构的特点，设计人员从中识别重点和难点，从技术层面寻找突破口。在 BIM 可视化技术的房建工程设计方式下，于设计阶段消除工程阻碍因素，便于现场施工的顺利进行。方案的设计优化包括以下 5 种：一是施工场地的布置优化。以房建工程施工流程为准，规划各作业场区，缩短各区的空间距离，促进工程物资的高效流通，提高施工效率。施工场地布置优化如图 3 所示。二是房建工程关键节点的优化设计。根据工程在质量、安全、效率方面的要求，做可视化分析，对施工流程、层间窗方案的节点等细部做优化设计，避免现场施工中出现细部构造位置冲突、尺寸不匹配、受力不稳定等问题。三是垂直运输设备的优化设计。根据安全、作业便捷、经济高效的要求组织优化设计，采用 ST60/15 型截臂塔机；建设期间，将建筑内部的消防电梯作为临时电梯，供工程物资的运输和施工人员在各层的流动。垂直运输设备优化如图 4 所示。图 2 项目成本控制要点图 3 施工场地布置优化成本管理基础估算成本购买土地阶段中期成本管理过程成本施工阶段前期成本管理目标成本计划阶段后期成本管理结算成本竣工阶段250工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工四是施工流程的优化。施工流程用 Revit 和 Navisworks软件模拟，根据模拟结果判断存在的风险和问题，采取优化措施。依托 BIM 可视化技术建立现场场地布置的三维图，直观反映各作业区域的分布情况，判断是否满足安全施工、高效施工、文明施工等方面的要求，有不足之处时随即做出优化。施工流程的优化从平面和立体两方面着手：平面上，分解核心筒结构施工流程，拆除出各道工序后，逐项优化；中控塔机施工平面范围有限，为减小各道施工工序的干扰，采取流水化施工作业模式。立体上，综合考虑流水节拍、施工部位等要素，优化施工工况，以期达到立体同步施工的效果3。五是核心筒外墙模板的优化。木模板的周转次数较少（普遍为 34 次），随使用次数的增加，模板损坏现象愈发明显。存在缺陷的模板被投入使用后，成型混凝土的表观质量难以得到保证。且木模板的加固时间偏长，易拖慢工程进度。针对木模板在工程中的应用局限性，优化为钢模板，发挥出钢模板质量可靠、形态稳定、作业便捷、周转效率高等优势，以便高效完成模板工程的相关工作。3.3.3 模型展示传统 2D 图纸在施工内容、位置、空间等方面的信息呈现不全面，施工人员从图纸中取得的信息量有限，可能由于存在信息盲区而影响正常施工。为此，可以考虑应用BIM 可视化技术，将常规平面图纸转化为立体模型，完整展现施工内容。在建立 BIM 模型后，各部门从模型中读取信息，妥善规划工程建设工作。若 BIM 模型反馈出施工难点，在施工前做优化设计，消除施工难点。例如，施工图纸设计阶段向 BIM 系统输入包含建筑面积、地理位置在内的关键信息，由系统根据信息构建立体模型，施工人员、管理人员对模型做深入的分析，确定所需完成的施工内容，梳理施工流程，结合工程现场施工条件制定完善的施工方案。经过建模、分析、优化设计后，提升设计方案的可行性，为正式施工做足准备。3.3.4 施工模拟在施工模拟阶段应用 BIM 可视化技术，着重分析结构、机电等专业模型，考虑模型自身的可行性和各专业模型在空间、尺寸等方面的衔接关系。碰撞点检查是 BIM 技术施工模拟的重点内容，模拟结果显示某些结构存在碰撞点时，应对设计方案做出调整，避免施工中遇到管线碰撞情况，如图 5 所示。在施工模拟阶段要加强对房屋结构特性的分参考文献 1 徐诚诚.精细化管理模式在房建工程施工管理中的应用 J.工 程建设与设计,2021(23):218-220.2 王舜.工程项目全过程质量管理中 BIM 的应用 J.工程建设与 设计,2019(3):250-252.3 王舜.房建工程施工管理中精细化管理的运用 J.工程建设与 设计,2019(1):275-277.析、工艺流程的优化、施工方案的细部协调、工程资源的合理配置等，尽可能防止施工期间出现问题。房建工程的参建单位多，各施工单位除了做好自身专业范围内的工作外，还需注重专业间的衔接，以便建设高品质的房屋建筑。若缺乏施工组织方案，各施工单位间存在矛盾，阻碍施工进程，影响施工质量。传统碰撞检查对问题的发现能力有限，例如碰撞检查的准确性偏低，部分关键碰撞问题未得到反馈，并且完成碰撞检查耗费的时间长、消耗的资源多。针对传统碰撞检查方法可行性不足的状况，可以考虑BIM 可视化技术在碰撞检查中的应用，跨专业、跨单位进行碰撞检查，检查的全面性和准确性均得到保障，完成各项碰撞检查的时间较短，有助于在设计阶段消除专业碰撞和矛盾。4 结语综上所述，BIM 可视化技术被广泛应用至房建工程的设计、施工各阶段，为工程全流程管理工作的开展提供了重要帮助。从管理角度来看，管理人员应认识到 BIM 可视化技术在房建工程中的应用优势，将其用于设计、施工各阶段的管理中，强化对安全、质量、成本、生态环境多维度的管理，提高房建工程的综合品质，积极推动房建行业的可持续发展。希望本文提出得 BIM 可视化技术在房建工程中的应用要点，对类似工程有参考价值。图 4 垂直运输设备优化图 5 管线碰撞塔机