建筑施工质量安全管理中基于BIM的技术创新研究

建筑施工质量安全管理中基于BIM的技术创新研究

杨立朋

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摘要：随着数字化技术的不断发展，建筑行业也逐渐采用数字化技术来进行施工管理。基于BIM的施工管理技术是一种先进的数字化施工管理方式，能够帮助项目团队更好地掌握施工过程、优化施工计划和流程、提高施工效率和质量，并且降低施工风险。通过BIM技术，建筑项目可以实现全周期数字化管理，从设计阶段到施工阶段再到运营阶段都能够得到有效的支持和管理。这种技术极大地提高了施工效率，同时也降低了施工成本和风险，使建筑项目更加可持续。

关键词：BIM的施工过程；模拟技术；规划技术

引言：

    随着社会经济的发展，建筑业在我国的地位日益重要。然而，传统的建筑管理方式已经不能满足当前建筑业转型升级的需求。基于BIM的数字化施工管理技术应运而生，它能够对建筑施工过程进行精细化管理，提高施工效率、降低施工成本和风险。在BIM技术的支持下，建筑项目可以实现全周期数字化管理，从设计到施工再到运营都能够得到有效的支持和管理。本文将从BIM技术的应用出发，介绍基于BIM的施工管理技术及其在建筑施工中的应用和未来发展趋势。

一、基于BIM的施工过程模拟与规划

1.1 BIM的概念和特点

    BIM是英文“Building Information Modeling”的缩写，中文翻译为“建筑信息模型”。它是一种数字化的、可视化的建筑设计和管理方式，基于三维模型技术，集成了建筑设计、施工和运营等各个环节的信息，能够实现对建筑物的全生命周期覆盖。具体来说，BIM的特点包括以下几个方面：

  （1）三维模型：BIM将建筑物转化为三维模型，与传统的平面图相比，更加直观和精确。

  （2）多学科协作：BIM涵盖了建筑设计、结构设计、机电设计等多个学科领域，便于多学科之间的协同工作。

  （3）数据共享：BIM中的数据可以被多个人共享和更新，不同学科之间的信息沟通更加方便快捷。

  （4）可视化展示：BIM通过可视化的方式展示建筑物的设计和施工过程，便于项目组成员和管理层更好地理解和掌握。

  （5）及时反馈：BIM中的数据可以实时反映出设计变更、施工进度等情况，及时发现并解决问题。

  （6）效率提升：BIM减少了设计重复、信息传递不畅等问题，提高了设计效率和施工效率。

  （7）节省成本：BIM可以帮助减少误差和重复工作，降低项目成本。

1.2基于BIM的施工过程模拟技术

    基于BIM的施工过程模拟技术是指利用BIM技术对建筑施工过程进行数字化仿真和模拟，以达到优化施工过程、提高施工效率、降低施工风险的目的。具体而言，这种技术可以实现以下几个方面：

  （1）施工计划：通过BIM技术将设计模型转换为施工模型，并结合施工方法、进度等因素，生成施工计划。施工计划可以实现多维度的可视化展示，包括时间、空间、资源等因素，帮助项目团队更好地理解和掌握施工安排。

  （2）施工流程模拟：通过BIM技术对施工过程进行数字化模拟，可以预测施工过程中可能出现的问题，并且能够通过修改模型来优化施工流程，降低施工风险。

  （3）线路规划：通过BIM技术对机电管道、电缆线路等的布局进行模拟和规划，能够确保这些管路在施工过程中的顺畅性，避免冲突和交叉，提高施工效率。

  （4）模拟施工环境：通过BIM技术对施工现场进行数字化模拟，包括环境、设备、人员等因素的考虑，能够更好地预测施工过程中可能出现的问题，并且能够对施工环境进行优化和改进。

1.3基于BIM的施工规划技术

    基于BIM的施工规划技术是指利用BIM技术对建筑施工过程进行数字化规划和优化，以实现最佳的施工效率和质量。具体而言，这种技术可以实现以下几个方面：

  （1）建模和协作：通过BIM技术创建建筑物的数字模型，并在这个模型上添加施工时所需的信息和要求。不同学科之间的信息共享更加便捷，能够大大提高多学科协作的效率。

  （2）模拟施工流程：通过BIM技术对施工流程进行数字化模拟，包括机械设备的使用、人员安排、材料运输等，能够在计划阶段发现问题，并及时调整施工计划。

  （3）施工顺序和时间表：通过BIM技术生成施工顺序和时间表，能够预测施工过程中可能出现的问题，避免因施工进度延误导致的成本增加和项目质量下降。

  （4）施工资源管理：通过BIM技术对施工资源进行数字化管理，包括设备、材料、人员等资源的安排和优化，能够有效地提高施工效率和降低成本。

  （5）安全和风险管理：通过BIM技术对施工过程中隐患和风险进行数字化识别和管理，能够及时预测和解决可能出现的问题，保证施工安全和质量。

二、基于BIM的施工过程监管与控制

2.1建筑施工质量安全管理的目标和要求

    建筑施工质量安全管理的目标是保证建筑工程施工的质量和安全，确保建筑物达到设计要求并符合相关的法律法规和标准。具体而言，建筑施工质量安全管理应满足以下要求：

  （1）施工质量：建筑施工过程中应控制质量风险，确保施工质量符合设计要求和国家标准。

  （2）安全生产：建筑施工过程中应控制安全风险，确保在施工过程中没有发生人身伤亡和财产损失等意外事件。

  （3）环境保护：建筑施工过程中要注意环境保护，尽可能减少对环境造成的影响。

  （4）效率和成本：建筑施工过程中应控制成本，提高施工效率，确保项目能够按时完成、优质交付。

  （5）合法合规：建筑施工过程中必须遵守相关法律法规和标准，确保项目合法合规，避免因违法行为导致的不良后果。

2.2基于BIM的施工过程监管技术

    是指利用BIM技术对建筑施工过程进行数字化监管和管理，以确保施工的质量、安全和进度等方面符合要求。具体而言，这种技术可以实现以下几个方面：

  （1）施工过程可视化：通过BIM技术将建筑物转换成数字模型，并通过可视化展示施工过程中的每一个细节和环节，便于项目组成员和管理层更好地理解和掌握施工情况。

  （2）施工数据管理：通过BIM技术管理施工过程中涉及的各种数据，包括设计图纸、施工计划、材料清单、工人安排等，能够更加高效地管理施工过程、降低出错率、提高施工效率。

  （3）施工错误检测：通过BIM技术检测施工过程中可能出现的错误，例如钢筋错位、管道交叉等问题，并及时通知相关人员进行处理，避免出现质量问题。

  （4）施工安全监管：通过BIM技术监测施工过程中的安全问题，例如高空坠落、电气事故等，以及监控施工现场的人员流动等情况，能够预防事故的发生，提高施工安全。

2.3基于BIM的施工过程控制技术

    是指利用BIM技术对建筑施工过程进行数字化控制和管理，以确保施工过程按照计划进行，并且质量符合要求。具体而言，这种技术可以实现以下几个方面：

  （1）施工进度控制：通过BIM技术生成施工时间表，并实时监测施工进度，能够及时发现问题并采取措施进行调整，确保施工进度符合要求。

  （2）施工资源控制：通过BIM技术控制施工过程中所需的各种资源，例如设备、材料、人员等，能够更好地管理资源，提高施工效率。

  （3）施工质量控制：通过BIM技术检测施工过程中可能出现的错误，例如钢筋错位、管道交叉等问题，并及时通知相关人员进行处理，避免出现质量问题。

  （4）施工成本控制：通过BIM技术监测施工过程中的成本情况，例如材料费用、人员工资等方面的支出，能够及时发现潜在的成本问题，降低成本。

结语

    随着科技的不断发展，建筑行业也逐渐采用数字化技术来进行施工管理。基于BIM的施工管理技术是一种先进的数字化施工管理方式，能够帮助项目团队更好地掌握施工过程、优化施工计划和流程、提高施工效率和质量，并且降低施工风险。然而，据调查显示，目前仍有许多建筑企业并未广泛采用基于BIM的施工管理技术。因此，推广和普及这种技术仍然需要更多的努力和宣传。相信在未来，越来越多的建筑企业将会从中获益，也将会促进整个建筑行业的数字化转型。

参考文献

[1]王国君. 建筑信息模型在建筑施工管理中的应用研究[J]. 建筑技艺, 2019(10):16-17.

[2]马宝春, 陈清扬. 基于BIM的施工过程规划与管理方法研究[J]. 建筑科学与工程学报, 2019, 36(4): 75-80.

[3]胡士强. 建筑信息模型技术在施工管理中的应用[J]. 工程建设标准化, 2020(5): 150-153.