1、居 舍新材料与新技术352023年3月（中）现阶段，我国建筑行业正处于转型升级的关键时期，以 BIM 为代表的多项信息化技术在住宅建筑施工阶段得到广泛应用，彻底改变了工程建造模式，这对工程建设质量、管理水平与综合效益的提升有着重要现实意义，也是加快新型建筑工业化发展的必然选择。在这一背景下，相关技术人员需加大对 BIM 技术的实践研究，为项目开展提供理论支撑与技术支持。1 BIM技术在住宅建筑施工中的应用概述1.1 技术特点在住宅建筑施工阶段，根据实际应用情况来看，BIM 技术有着协同设计、三维可视化、信息共享、一体化管理、仿真模拟的显著特点，这也是技术应用价值的重要体现。第一，协同设计，住宅
2、建筑工程各参建单位都需要参与到工程设计与现场施工活动当中，率先根据工程资料与所掌握信息，构建 BIM 基础模型，土建、机电、给排水、暖通等专业的结构模型，随后把结构模型导入基础模型，获取总体设计方案与出具施工图纸。如果中途出现各类问题，都会在软件操作界面上发送提醒信息，在问题得以妥善解决后方可进入下道步骤。如此，可以有效预防专业冲突，确保现场施工质量不会受到设计因素影响。第二，三维可视化，在早期住宅建筑工程，普遍使用纸质图纸或是 CAD 电子图纸来展现设计成果，利用二维线条来展现建筑构造形式等信息，这容易在技术交底、现场施工期间出现理解偏差，施工质量充满不确定性。相比之下，BIM 技术通过3D
3、 模型或是动画视频来展现设计成果，并在模型、视频中详细标记各项工艺参数信息，帮助施工人员直观了解设计成果、工艺做法1。第三，信息共享，在住宅建筑施工期间，BIM 模型持续采集现场信息与更新模型属性状态，各方参建单位通过查阅 BIM 模型来准确掌握工程建设情况，便于现场管理等各项活动开展。同时，如果参建单位对现场建设情况存在争议，还可以使用 BIM 软件召开视频会议，线上商讨问题解决方案。第四，一体化管理，BIM 软件具备信息采集、汇总整理、运算分析等完善使用功能，可以完全满足质量、安全、进度等各项管理活动的开展需求，管理人员应用 BIM 技术一体化开展多项管理活动，这有利于减少管理成本与提高管
4、理效率。第五，仿真模拟，凭借 BIM 技术强大的数据采集与运算处理能力，根据所掌握工程信息来模拟推演现场施工过程，可用于方案优化、工艺技术可行性论证、风险识别等场景，帮助管理人员提前解决隐患风险，避免后续出现质量安全问题。1.2 应用需求近年来，住宅建筑建设规模持续扩大，施工现场环境与工程管理形势愈发复杂，传统粗放型管理模式与落后建造模式缺乏适用性，导致施工质量问题与工程事故时有出现。对 BIM 技术的应用落实，是切实满足工程管理与现场施工需求的关键。第一，在施工准备阶段，充分发挥可视化优势，在 BIM 软件内导入工程资料信息来构建模型，可视化呈现工程场地环境，根据模拟施工结果提前确定施工重难
5、点与改进不合理部分。第二，在现场施工期间，通过 BIM 技术持续采集实时施工信息，更新数据库与模型属性状态，用于配合专业协调、进度管理、质量管理等各项管理活动开展，帮助管理人员全面掌握现场情况，立即发现各类问题与着手采取解决措施，以及提前识别风险隐患与防治处理，确保住宅建筑施工活动得以有序开摘 要为分析 BIM 技术的应用效果，提高住宅建筑施工质量。本文以 BIM 技术作为切入点，简要叙述 BIM 技术的应用特点、应用需求，从多个方面阐述 BIM 技术在住宅建筑施工过程中的实践应用方法，阐明技术应用要点与注意事项。旨在依托 BIM 技术推动住宅建筑施工体系转型升级，全面提升施工水平与强化现场管
6、理能力。关键词住宅建筑；现场施工；BIM 技术；应用方法中图分类号TU17；TU74 文献标识码A 文章编号1674-1900（2023）08-0035-04BIM技术在住宅建筑施工中的应用高堃容（甘肃第七建设集团股份有限公司，甘肃 兰州 730000）作者简介：高堃容（1990-），女，汉族，甘肃兰州人，工程师，本科，主要从事建筑工程工作。居 舍新材料与新技术362023年3月（中）展，预防停工、窝工等特殊状况出现。第三，在竣工验收阶段，依托 BIM 模型数据来筛选归集工程资料，使现场验收信息与 BIM 模型保持关联状态，同步更新模型属性状态，生成竣工验收模型，以此来保证验收成果质量与简化验
7、收流程。2 BIM技术在住宅建筑施工阶段中的实践应用方法2.1 施工现场规划为直观掌握现场环境情况，避免因平面布局不合理而产生额外工程量、延长工期时间与增加造价成本，管理人员需要应用 BIM 技术开展现场平面规划作业。提前根据工程资料来规划现场平面结构，在 BIM 软件中导入规划方案来生成三维地形、构建场地模型，在模型内布置作业区、场地道路、材料堆放区、基坑施工区等多处功能区域。随后，初步检查功能区域占地面积、相邻区域安全间距是否合理，以及工程现场平面结构是否对周边邻近建筑物结构稳定性、市政给排水管网等地下设施使用安全造成负面影响。确定无误后，逐项分析土建、机电等专业的施工需求是否得到充分满足
8、，如果现场平面结构不利于施工活动开展，或是由此形成质量安全隐患，则应对现场规划方案加以优化调整。以土方工程现场规划为例，提前做好基础资料数据收集整理工作，资料数据包括场内道路路径、地下管线分布位置与埋深值等，把数据导入Revit 软件中建立原始地貌模型，根据现场水文地质条件对模型进行演算分析，标记土方开挖边缘线与基坑边坡参数。最终，通过查阅、会审 BIM 模型，判断既定现场平面规划方案是否满足土方施工需求，如果存在施工作业面标高不合理、土方开挖边缘与其他功能区域空间重叠等问题，必须调整现场平面布局2。2.2 碰撞检测在住宅建筑施工期间，机电、暖通、给排水等专业都存在管线设备数量众多、施工空间狭
9、小、施工点多面广的特征。如果盲目开展现场施工作业，有较高可能出现管线碰撞、设备碰撞问题，干扰现场施工秩序，严重时还会引发线路短路、设备烧毁等问题出现，存在质量安全隐患。对此，需要应用 BIM 技术开展碰撞检测作业，按照工程设计方案来构建住宅建筑结构模型，在结构模型内导入给排水、消防、电气等诸多专业的设计方案，标记各类管线与各台设备的安装位置。随后，使用 Revit 或是 Navisworks 等 BIM 软件，利用软件自带工具，依次开展专业内部碰撞检测、多专业碰撞检测作业，判断建筑结构、管线、设备在高度方向与水平位置方向是否存在冲突碰撞问题。空间位置相互重叠即为“硬碰撞”，没有预留安全间隔距离
10、则为“软碰撞”。BIM 软件出具碰撞检测报告，在报告中使用特殊颜色符号来标记各处碰撞点位，展示碰撞信息3。最后，把碰撞检测报告作为方案优化依据，调整管线设备安装位置，或是改进建筑结构构造形式，调整完毕后重复开展碰撞检测作业，直至通过碰撞检测、不存在碰撞点位后，再组织开展现场施工。2.3 可视化技术交底在早期住宅建筑工程，普遍采取二维平面技术交底方式，把 CAD 图纸、纸质图纸、施工方案等作为技术交底凭证，向施工人员讲述工艺做法、施工流程与注意事项。图纸内容由大量线条组成，这对施工人员的识图能力、专业素养有着严格要求，部分施工人员在技术交底期间出现理解偏差问题，没有正确领会施工意图与掌握全部操作
11、要点，后续在现场施工期间难免会出现错误操作行为，影响施工成果质量与频繁开展返工作业，严重时还会引发高处坠落、基坑坍塌等安全事故出现。对此，需要应用 BIM 技术开展三维交底工作，充分发挥技术可视化优势。提前在软件中构建 BIM 模型，开展模拟施工试验，把试验过程通过动画视频形式保存，后续把三维动画视频作为技术交底凭证，组织工程人员观看视频内容，更为直观、清晰地了解工艺过程与施工注意事项。同时，三维动画视频具备循环播放条件，如果施工人员没有正确领会施工意图，或是在现场施工期间遇到工艺技术不熟练、错误操作等各类问题，再次观看三维动画视频即可，无需交底人员重复开展技术交底工作。此外，为加深施工人员印
12、象与改善交底效果，施工单位可选择搭配应用 BIM 与 VR 技术，BIM 技术负责搭建三维信息模型与模拟现场施工过程，VR 技术负责搭建与工程现场环境完全一致的虚拟现实场景，交底人员与施工人员佩戴 VR 眼镜等设备，身临其境般观察住宅建筑施工过程，上手实操积累施工经验。也可选择搭配应用 BIM 技术与3D 打印技术，使用3D 打印机把BIM 模型打印为实体模型，后续可用于指导机电设备安装、管线敷设等施工作业开展。2.4 专项方案优化在住宅建筑设计阶段，由于工程资料掌握不全，或是施工现场环境和预期情况产生出入，影响到施工方案可行性，无法有效指导现场作业开展，还有可能导致设计变更、现场返工等各类问
13、题出现。因此，在居 舍新材料与新技术372023年3月（中）现场施工准备阶段，需要应用 BIM 技术来论证施工方案可行性，如果存在不合理问题，则根据论证结果来优化调整专项施工方案。以机电专业为例，依托BIM 技术对机电方案的管线排布方案、支吊架布置方案进行优化调整。第一，对于管线排布方案，严格遵循大管优先、临时管线避让永久管线、有压管线避让无压管线、金属管避让非金属管、强弱电管线分开设置等原则，结合工程情况来制定管线排布方案。随后，使用 Revit 软件开展碰撞检查作业，调整碰撞点位管线的水平位置、设计标高与坡度走向，在相邻管线中预留安全间距与足够操作检修空间。第二，对于支吊架布置方案，为彻底
14、解决支吊架分散凌乱、观感效果差问题，在 BIM 软件中导入布置方案来构建三维模型，使用 Fuzor 软件自带工具开展三维模拟试验和漫游试验，调整零散支吊架位置，把相同区域内全部或绝大多数支吊架进行规则排列，调整完毕后校核支吊架受力状态，生成分析报告。确定支吊架受力状态达到设计标准时，即可完成支吊架优化布置任务，如果受力状态不达标则重新调整安装位置与开展受力校核作业4。2.5 模拟施工在早期住宅建筑工程，由于现场施工环境较为复杂，在施工期间存在出现高处坠落等安全事故的可能，普遍采取样板先行措施，按照施工方案内容，挑选具有代表性的局部地段或是工艺技术，开展试验段施工作业，观察施工过程与检验成果质量
15、，选择性修改施工方案内容。例如，在预制构件与大型设备吊装环节，开展试吊作业，起吊至地面上方0.5m 高度处悬停，如果出现晃动、失稳形象，则调整吊点数量位置、变更吊索吊具种类，或是采取其他吊装方法。然而，样板先行措施会增加额外工程量与造价成本，以及在试验段施工期间存在安全隐患。对此，施工单位需要充分发挥 BIM 技术仿真模拟优势，根据施工现场环境与既定施工方案，推演模拟住宅建筑施工过程，根据模拟结果来有效处理各项技术问题，确定工艺参数最佳值，并论证铝模板、整体吊装等新型工艺技术的应用可行性。第一，在吊装环节，使用 Navisworks软件构建 BIM 模型，在模型内设定预制构件与设备规格重量、吊
16、装路径、吊装顺序、吊点数量与分布位置、路径沿途环境条件等信息，模拟预制构件起吊、安装固定与拼装成型全过程，如果在模拟施工期间出现构件拉裂、晃动失稳、高处坠落、碰撞主体结构外架、预制构件无法顺利嵌入现浇结构等工艺问题，则对吊装方案内容加以调整，重复开展吊装模拟试验，直至模拟施工情况达到预期要求。第二，在节点连接环节，构建 BIM 模型，在模型内连接节点位置虚拟排布钢筋，设定预制构件尺寸、钢筋预留长度等施工数据，模拟开展节点部位钢筋搭接或是焊接作业，根据施工情况判断节点连接质量、钢筋直锚长度是否达到设计要求，必要时更换节点连接方式。第三，在铝模板施工环节，在 BIM 软件内依次创建休息平台模型、楼梯段等段落模型，模型创建完毕后设定铝模板施工参数，以及模板类型、尺寸、数量等信息，开展铝模板模拟施工试验，制作施工动画视频。这既可以论证住宅建筑工程是否具备铝模板施工条件，也可用作技术交底凭证和评估铝模板实际周转次数。2.6 工程量统计在早期住宅建筑工程，普遍采取工程量手工统计方式，由管理人员收集整理原始资料文件，从中提取土方开挖量、模板规格尺寸、混凝土现浇量、钢筋数量等有效信息，根据各项数据统计