基于BIM技术的房建施工管理优化

基于BIM技术的房建施工管理优化

姚珣

中铁一局集团第四工程有限公司 陕西 西安，710000

摘要：新时期，数字经济逐步与各实体经济深度融合，有效促进了传统产业的模式升级和改革，更好地引领了建筑业的发展。基于建筑信息模型BIM技术的房建工程施工管理优化是提高建筑工程效率和质量的关键。BIM技术可以构建一个三维的建筑工程施工模型，BIM技术在预防性安全管理、应急响应和质量控制方面具有实际应用，可以通过操作BIM技术实现施工现场的三维可视化和模拟，并通过该模型预测和分析每个施工阶段存在的问题，及时解决问题，保证施工质量。

关键词：BIM技术；施工管理；优化

一、引言

在当前的建筑行业中，随着项目复杂性的增加和工期的严格要求，有效的施工管理是项目成功的关键。基于建筑信息模型BIM技术的应用，为房建项目提供了新的应用工具，使项目管理更加高效和准确。BIM技术不仅可以提供详细的建筑信息，还可以通过其先进的可视化和模拟能力帮助项目团队更好地理解、规划和执行施工任务。因此应不断提高BIM技术在房屋建筑工程施工管理中的应用和创新，特别是帮助项目管理人员在复杂的施工环境中做出准确的决策。

二、BIM技术概述

建筑信息模型平台基于BIM技术建立三维模型，支持与传感器反馈相关的数据，以数字技术为核心构建，并在信息模型的基础上反映建筑数据的作用。设计可以通过3D动画来完成，缩短了设计时间（表1），以提高设计效率。二维和三维图纸的设计可以直接在建筑模型中进行设计，确保每个图纸都可以共享和融合，设计图纸可以通过模型直接调整，并可以对每个设计平面进行可视化分析。通过将BIM软件应用于传统建筑设计，可以解决传统绘图软件下的各种问题，并且人们不需要使用传统的几何绘图工具绘制图纸，可以通过BIM建筑模型工具直接处理几何关系，例如墙壁和门几个构件，窗户直接呈现模型，人们可以根据实际需求和建筑设计标准实时调整构件。整个设计过程允许实时调整和修改建筑构件的参数，并完成整个设计。简而言之，BIM技术可以根据参数信息创建模型，并确保每个构件紧密连接，例如，在房屋施工过程中可以连接屋顶和墙壁构件，通过改变屋顶的高度自动增加墙壁的高度。此外基于BIM技术构建的平台整合了各个部门的系统化信息，构建了一条具有良好联动性的沟通路线，加强了信息模型对信息沟通的作用。BIM技术基于信息体的采集和映射，信息可以转换成数据，数据可以由计算机读取，并同步分析二维、三维和四维（时间维度）动态形状的动态映射，使用计算机设备分析，并且可以基于默认索引参数可靠地执行该技术，为数据处理提供可靠的基础。

表1：传统设计模式和BIM协同设计设计周期对比

三、BIM技术在房建施工中的应用优势

BIM技术作为数字建模工具，已广泛应用于房建工程领域，引发了行业的技术革新。首先，在设计阶段，工程技术人员可以使用BIM软件创建高度准确的三维建模，包括建筑几何图形以及属性组件属性信息。这个过程被称为建筑信息建模，它为设计人员提供可视化工具，更好地理解设计思想，并检测和优化设计冲突。还可以使用BIM模型来模拟不同的设计选择性能，如能效和结构强度，以帮助设计团队做出更明智的决策。BIM技术在施工阶段的应用受到广泛欢迎。设计完成后，BIM模型可用于生成详细的施工计划和进度表。施工团队可以利用这些信息来规划材料和人力资源的分配，优化施工流程，减少浪费，提高施工效率。此外，BIM还可用于碰撞检测，使施工团队能够在施工前识别和解决潜在的碰撞问题，避免延误和额外成本。其次，BIM技术在项目管理方面的应用也是关键。BIM模型可以在项目管理中发挥重要作用，将各个项目团队的工作整合在一起，提高合作效率。项目经理可以使用BIM模型监控项目的实际进度，并将其与计划的进度进行比较，必要时进行调整。这种实时数据反馈有助于项目管理员更恰当地管理项目，并及时应对问题。BIM技术在信息共享和协同工作中发挥着重要作用。通过云平台，项目团队可以共享BIM模型和其他项目数据，实现实时沟通和协作。这避免了信息传输延迟和错误，并提高了项目团队的生产力。BIM技术在房屋建筑施工中的应用现状显示出巨大的潜力，它不仅提高了设计质量，而且提高了施工进度控制和优化效率。随着技术的进步，BIM技术继续在房建工程施工中发挥着越来越重要的作用，有望为项目施工管理提供更多创新的解决方案。因此，建筑业必须积极应用这项技术，并不断优化该技术在建筑工程施工中的应用。

四、基于BIM技术的房建施工管理优化措施

（一）搭建基础数据模型

房屋建筑设计要求高，内容复杂，容易产生各种偏差和缺陷问题，采用BIM技术，优化设计，通过三维模型实现协同设计，确保各专业的协同工作，提高了各项工作的合理性和可靠性，节约了资源。在BIM技术平台下，科研部门可以通过三维模型直接获取建筑施工信息，并根据参数和设计指标对信息进行调整，有效控制设计数据的冗余和误差。设计人员可以根据房建工程结构特点、行业发展现状和业主的需求，优化设计方法，实现产品的标准化和模块化，直接通过模型编辑部件参数，提高设计的准确性和可靠性。例如，BIM技术系统的开发基础是适合应用的基础模型（图1），该模型的使用和构建直接影响技术系统的运行效果。在为该技术建立适当的模型时，准确确定建设项目的责任和管理目标。施工计划施工后，利用BIM技术进行施工模拟，可以确认施工执行计划中是否存在设计问题。BIM技术可以通过虚拟建模模拟包括各种隐患在内的各种建筑结构，帮助施工人员及时发现和解决问题。相关模型建设后，及时审查不同房建工程建设标准、施工现场的情况、作业流程等。在内容调查完成后，基于模型获得的数据完成模型设计，并基于模型估计各建设项目管理阶段的应用情况，利用BIM技术模型解决建设项目施工期存在的各种问题，保证建设工程施工质量。总之，在BIM技术的应用下，不仅可以实现多元化的协同设计，还可以实现可视化设计，整合各种数据信息，融合设计经验、设计理念和设计方法，形成知识库，并实时应用于后期项目建设，提高设计效率。

图1：房建工程基础模型

（二）BIM在建筑施工阶段安全管理中的应用

安全控制对施工工作至关重要。管理人员需要强调潜在因素和各种安全问题，采取适当的处理措施，建立完整的预防体系，提高施工安全管理的效率和质量。BIM技术的应用是一种有效的手段，在施工规划过程中，管理员可以利用BIM技术创建科学合理的4D模型，并可以对各种风险问题进行系统的识别和分析，这将有助于确保施工安全管理，确保施工按时完成。通过整合BIM技术和其他现代化信息技术，管理员可以预测和预防施工过程中可能出现的安全问题，提高施工现场的安全管理水平。使用BIM模型识别和分析危险源，明确事故原因和相关注意事项。（1）必须根据建筑材料、数据特征和施工技术来确定识别范围。然后识别危险源，并完成系统中危险源的识别、收集和处理工作。（2）通过将BIM技术与施工安全联系起来，在空间和时间上构建4D模型，可以直观地观察整个施工过程。通过BIM技术整合建筑空间数据和设施参数，可以为管理员提供准确、完整的建筑全局信息，利用BIM技术可以构建和提高施工安全指数。施工安全指数可以估计施工准备阶段的建筑数据，并可以提高数据的可靠性和可靠性。安全管理人员必须根据施工的实际情况，开展建筑工程的安全管理工作（3）可以通过BIM技术构建安全监测系统，完成项目施工现场的安全监测工作，同时模拟安全监测环境，及时向员工提供安全监测数据，实现安全监测计划的优化设计。通过智能工地硬件设备的实时监控和报警，可以有效预防安全隐患，以下是一些通用的监控和报警设备和功能：一是塔式起重机防撞系统。通过安装在塔式起重机上的传感器和摄像头实时监测环境和人员活动，实时检测潜在的影响风险，系统应发出警报并采取措施避免事故发生。二是电梯监控系统。该系统监测电梯的运行状况、负荷状况、速度等参数，并及时检测异常情况。同时，您可以监控电梯门的状态，防止人员出现故障或意外坠落。三是高倍率监控系统。该系统通过传感器实时监测高支护形式的边坡、变形和应力情况，及时发现异常，避免了高支护坍塌变形的安全事故。四是矿井监测系统。通过安装在坑边缘的传感器，监测坑体变形、沉降、地下水位等情况，及时预警地面凹陷、坑体不稳定等安全隐患。五是泄漏监测系统。该系统通过监测施工现场用电设施的漏电情况，及时发现漏电问题，避免触电、火灾等安全风险。六是基于AI算法的可视化火源监控系统。该系统通过摄像头和AI算法实时监控施工现场周围的火源，并对其进行报警，提高了灭火效率，增强了灭火效能，保证了施工现场的安全。

（三）施工进度控制与优化方法

在房建工程建设过程中，控制和优化施工进度是确保项目按时交付并在预算内完工的重要因素。为了实现这一目标，施工管理团队依赖于一系列先进的方法和工具，包括建筑信息模型BIM技术、可视化工具、实时数据分析和协作工作平台。BIM技术在施工进度控制和优化中发挥了重要作用。通过使用BIM模型，施工管理团队可以获得包含建筑构件属性构件的详细三维建筑模型。这些模型不仅提供了可视化工具，还可以用于帮助施工团队更好地理解项目，以及自动化施工计划的创建。BIM模型可以生成详细的建筑订单和进度表，以支持规划过程，减少浪费并提高效率。BIM技术还可用于识别碰撞检测、设计和施工之间的碰撞冲突（图2），避免延误和额外成本。可视化工具在施工进度控制中发挥着重要作用。有了这些工具，项目团队可以图形化地显示施工进度和资源分配。可视化使团队成员能够轻松识别和发现问题以及及时解决问题。可视化工具实现了对施工现场的实时监控，团队可以了解实际进度，并将其与项目进度进行比较，更好地控制项目。实时数据分析是施工进度控制和优化的另一种重要方法。通过收集和分析实时数据，项目管理团队可以更好地了解项目的实际状态。此类数据分析可以包括资源利用率、施工进度和材料采购等信息。与施工计划相比，团队可以立即识别偏差并采取纠正措施，从而使项目保持在正确的轨道上。协作平台在项目管理和团队合作中发挥着重要作用。通过协作平台，项目团队可以共享BIM模型、文件和信息，并进行实时在线协作。这可以减少通信延迟和错误，并提高团队之间的通信效率。协作工作平台还可用于项目进度跟踪和任务分配，以确保团队成员清楚地了解各自的工作职责。

图2：施工图碰撞检测

（四）模拟施工现场组织和关键节点

在BIM技术的应用下，可以根据房建工程的特点和实际情况制作建筑模型和施工模型，并通过该模型将空间信息结合起来，形成可视化模型，管理者可以通过该模型直接了解施工过程中的细节问题。管理员可以通过该模型在不同阶段安排不同的条件、控制方法和后期工作，科学地放置场地，加强场地的永久控制，发现问题后迅速改进，不会在后期造成重大损失。还可以通过模型模拟建筑节点，并通过BIM技术的应用提供每个阶段的信息，以便于及时调整和控制人员，提高施工效率和质量。为了提高施工技术水平，有必要通过BIM技术创建云平台，优化施工流程，确保施工和施工流程一致，并有效控制现场。

五、总结

简而言之，BIM技术的应用可以更好地展示房建工程的作用和价值，结合各个建筑构件，根据施工现场的需求进行调整，并在BIM软件的运行下创建BIM三维建模模型，可以通过模型直接模拟构建过程。人们可以通过模型调整施工参数，优化设计，加强现场控制，实现联合施工，灵活应用各种施工方法，有效地达到预期的施工效果。通过使用BIM信息化方法，从初始安全计划、过程安全管理和动态安全分析的不同阶段尽可能降低安全风险，最终取消了施工计划和安排安排的不安全因素，并减少了不安全行为，降低工程施工安全风险。尽管BIM技术在房屋建筑施工安全控制应用中具有明显优势，但仍有必要对其进行改进，有必要深入研究，以促进建筑业的快速发展。

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