BIM技术在施工管理中的应用

BIM技术在施工管理中的应用

汪峻行  胡伟  贾鑫鑫  杨国华  曹瑞涛

中国建筑一局（集团）有限公司西北分公司

摘要

本研究提出了一种基于BIM装配式技术的绿色施工管理及应用研究，通过应用BIM技术，预制装配式项目可以更好地实现绿色施工的目标，提高资源利用效率，降低对环境的影响。实现了设计优化和绿色施工的手段。

关键词： BIM技术；装配式住宅；绿色施工

论文类型：应用研究

1绪论

1.1研究背景

在预制装配式建筑项目中，BIM技术的应用显著提升了设计和施工的效率与质量。利用BIM软件，设计师能够设定构件参数，快速建立精确模型，并构建起标准化的构件库。这一过程不仅简化了构件的创建，还确保了设计的一致性和准确性。通过将构件与水电等模型整合，形成完整的建筑模型，为施工提供了详尽的指导。参数化建模作为BIM的核心应用，通过预设参数快速生成多样化构件，极大提高了建模速度，减少了手动操作，确保了构件的精确匹配。在施工模拟阶段，BIM技术能够预测并解决潜在问题，如构件冲突和安装顺序，从而减少现场错误，提升施工效率。此外，BIM模型在项目维护和运营阶段也提供重要信息，实现施工过程的可视化管理，优化资源配置，降低成本，并为后续维护提供便利。因此，BIM技术在预制装配式项目中的应用是推动建筑行业智能化和高效化发展的关键。

1.2研究目的及意义

在预制装配式项目的设计和施工中，BIM技术的应用可以极大地提高效率和质量。通过BIM软件，可以设置构件参数、建立模型，并构建标准化的构件库。同时，通过将构件与水电模型相结合，形成最终的建筑模型。

其中，参数化建模是BIM技术的重要应用之一。通过在软件中设置构件的参数，可以快速生成各种类型的构件，极大地提高了建模的效率。这种方法不仅可以减少手动建模的工作量，还可以确保构件的准确性和一致性。

在虚拟建筑施工阶段，BIM技术可以帮助预制装配式项目提前发现并解决可能出现的问题。通过在模型中模拟施工过程，可以检查构件之间的冲突、安装顺序以及施工工艺等方面的问题。这有助于减少现场施工中的错误和调整，提高施工效率，并确保施工进度不受影响。

2 在装配式设计中的应用

BIM技术在建筑项目全生命周期中起着关键作用。在设计阶段，BIM模型促使建筑师、结构工程师等专业人员协作，实现信息集成与共享，优化空间布局、材料选择和系统设计，提高效率与质量。在施工阶段，BIM结合施工进度计划进行冲突检测和优化，预防设计与施工矛盾，提升施工效率和质量。运营维护阶段，BIM模型助力设施管理，通过整合设备信息与维护计划，优化能源管理，提升运营效率、延长设备寿命并降低成本。

2.1 项目前期规划中的应用

BIM技术在建筑前期规划中具有多种重要应用。首先，BIM模型结合流体力学软件可进行风环境模拟，分析全年风向、风速及其对建筑的影响，帮助设计人员优化建筑位置。其次，BIM技术可以进行日照分析，确定建筑的最佳朝向，利用自然光提高室内舒适度和能源效率。通过这些前期模拟，设计人员能更准确地评估和调整方案，避免后期变更，减少成本和时间延误，同时确保设计更符合业主需求。

图 2-1某项目冬季 1.5m 处风速分析

图 2-2 某项目夏季 1.5m 处风速分析

图 2-3 某项目日照模拟

（3）结合搜集模拟所得数据，通过多方案比较，可以确定建筑的形体布局。

分析所选建筑形式的优缺点后，为以后的深化设计提供意见。

图 2-4 前期规划设计框架

通过BIM的分析和优化，在前期规划中可以综合考虑交通、环境等因素，寻找最合理的流线和视线，通过定量数据分析得到相对最优的建筑方案，减少对经验的依赖。前期规划设计框架如图所示。 

2.2 项目方案设计中的应用

BIM技术在预制装配式住宅设计中的应用至关重要，显著提升了设计效率和质量。设计团队通过BIM模型实现协同工作，精准模拟与分析不同设计方案，选择最佳方案。在概念设计阶段，设计师利用BIM模型进行体块推敲和方案调整，提升设计的质量和适应性。结合绿色建筑理念，BIM模型可以导入能耗模拟软件进行节能分析，确保设计符合可持续标准。BIM技术为设计团队提供支持，优化设计流程，实现高效、环保的建筑设计目标。

2.3 项目方案深化中的应用

在预制装配式住宅设计中，BIM技术对于深化设计阶段至关重要。它确保了模型的精确性，为施工提供了详尽的指导，包含了工厂生产所需的所有细节。BIM技术通过统一平台促进了不同专业间的沟通，简化了设计流程。在构件划分时，BIM技术帮助设计团队克服了传统沟通障碍，实现了需求的符号化，从而选择并深化合适的预制构件。尤其在配筋设计上，BIM技术通过自动配筋功能，从三维模型直接生成二维图纸，提高了设计效率，减少了生产周期，确保了施工的准确性和一致性。因此，BIM技术不仅优化了设计过程，还提升了预制构件生产的效率和质量。

图 2-5 预制构件配筋图

图 2-6 预制楼梯间结构示意图

3 项目绿色施工中的应用

3.1绿色施工综合评价要素研究

3.1.2绿色施工综合管理

实现绿色施工，关键在于建立高效的组织架构、详尽的施工计划和对施工安全的重视。面对管理与绿色施工标准之间的差距，应成立绿色施工领导小组，确立管理体系，明确责任，制定并审批实施方案，确保节能、节地、节水、节材和环保原则。同时，实施施工全过程的动态管理和监督，制定职业危害预防措施，保障施工人员安全，合理规划施工场地。还需制定具体的绿色施工管理计划，明确环境保护、质量控制和施工进度的目标，贯彻“四节一环保”。只有通过加强管理，才能有效实现绿色施工的目标。

3.1.3 施工对环境的影响

建筑施工是城市化进程中不可或缺的一环，但也对环境造成了显著影响。为了推动绿色施工，减少对环境的负担，施工单位需采取多方面措施以降低污染。首先，通过改进工艺、防尘覆盖、垃圾分类回收等手段控制扬尘，减少对大气的污染。同时，建立废气排放监测系统，确保施工废气达标排放。在噪声控制方面，应避免高峰时段施工，选用低噪音设备。水污染的减少可通过建立污水处理和雨水收集系统实现。光污染则通过合理规划照明和设置遮光设施来控制。此外，施工过程中的生活垃圾和建筑垃圾需分类回收，避免无序倾倒。绿色施工的评估还需考虑资源节约、施工管理和环境影响，通过加强管理、改进工艺、使用清洁能源等措施，进一步降低环境影响。在预制装配式住宅施工中，BIM技术的应用有助于资源节约和施工管理，提高施工效率，优化资源配置，实现绿色施工目标，减少对环境的负面影响。

3.2项目中资源能源节约与利用

3.2.1装配式项目工程量清单的生成

利用BIM技术解决方案是创新选择。借助Autodesk Revit等软件建立BIM模型，包含丰富建筑信息如材料、价格、用量。模型随工程深化，结合更新，实现工程量清单自动生成和实时更新。项目变更只需修改BIM模型，清单更新，提高准确性和及时性。

基于BIM技术生成工程量清单规范计价、提高造价管理效率，为施工企业提供资源消耗信息，促进绿色施工。这种方式提高效率，有助于项目参与方实现共同目标，推动工程行业数字化、智能化发展。

图 3-1 某预制装配式项目的工程量明细表

3.2.2 施工现场分区域材料用量统计

利用BIM模型可通过三维可视化查看施工区域情况，统计材料用量，便于制定施工计划和领料。每构件有独特编码，施工人员可查询组装位置，实现点对点运输，提高工种配合，加快施工进度。通过管件三维视图和统计明细表，可直观查看施工情况，便于制定采购计划。

图 3-2 某项目施工现场分区域规划图

图 3-3-1 BIM模型局部示意

图 3-3-2 BIM生成的该区域管件明细表

参考文献

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