基于BIM的施工工艺样板区的应用价值

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摘要： 基于bim的施工工艺样板区可多视角观察、起到技术性指导作用，优化施工工艺、降低施工成本，节约临时设施场地，能克服传统施工工艺样板区选址受限、灵活性差、经济性不高的缺陷，可促进工程信息交流，有利于推动BIM技术在建造阶段的应用。

Abstract： Based on the construction process template of BIM is different from the traditional construction process template， is no longer relying solely on the entity model. BIM-based construction technology model area has many advantages. It can observe construction technology with multi-angle， play a technical guiding role， optimize the construction process， reduce construction costs， and save temporary facilities. It also can overcome the shortcomings of the traditional construction technology model area. For example， location is limited， poor flexibility， and uneconomical. This model area can facilitate the exchange of engineering information， and help promote the application of BIM technology in the construction phase.

P键词： 施工工艺样板区；BIM技术；应用价值

Key words： construction technology model area；BIM technology；application value

中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）22-0168-02

1 传统施工工艺样板区

为顺利进行技术交底和后期施工任务而建立的实体施工工艺样板区，是展示施工工艺、明确施工质量、展现施工流程、探索施工技术的一种有效手段[1]，也是向外界展示工程品质和企业形象的媒介。即在分部分项工程或者大面积施工前，结合工程特点和企业自身特征，明确施工工艺流程和质量验收标准，选择合适的位置建立实体标准模型[2]，以减少质量通病的发生率，提高对工程施工重要工序、关键环节的质量把控。施工工艺样板区的建立使得在进行技术交底时，操作人员能更准确地认识分项工程某一对象的具体做法，起到对关键节点和关键工序的管理，避免出现大面积返工现象，在一定程度上缩短工期。

然而在实际建设过程中，建筑项目规模、施工工艺流程、质量标准等往往不尽相同，导致需要建立不同的施工工艺样板区。对于施工技术难度低，工程量小的拟建项目，那么所有分部分项工程样板区就无法体现其建造意义，不能达到施工所需的代表性和全面性；其次每一个工程都需权宜“三控”（质量、造价、进度控制），没有一个建设单位愿意看到一味去建立样板区而导致增加费用、影响进度的局面。因此，施工工艺样板区通常局限于精品工程、“三新”施工项目（新技术、新材料、新工艺）以及重大关键技术施工项目[3]。传统实体施工工艺样板区有以下几个方面的缺陷：

①选址受限。实体施工工艺样板区一般设置在施工现场，对施工现场布置提出较高的要求。对于场地紧张的项目，往往无法在施工现场建设实体施工工艺样板区。

②灵活性差。传统实体施工工艺样板区不能够被移动，对于复杂且具有严格施工工艺标准的节点区域，施工人员无法在施工现场进行全方位、多角度查看；细部区域不明，死角不细致，会导致实体施工工艺样板区流于形式，无法发挥其作为施工工艺标准控制现场质量的作用。

③经济性不高。实体施工工艺样板区需耗费较多的人力、物力和财力，增加不必要的资金支出。一个实体施工工艺样板区少则几万元，多则几十万元。如振石控股集团总部大楼项目在建造施工工艺样板区上就花费10多万元。这对建筑施工单位构成较大的成本负担。

针对上述传统实体样板区的不足，我们可以在建立实体样板区前结合新一代具有革命意义的计算机辅助设计工具――BIM[4]，应用BIM技术进行施工工艺样板区设计展示，对工程质量进行事前检查，将弊端程度降至最小化。

2 基于BIM的施工工艺样板区

BIM （Building Information Modeling）是以三维数字技术为基础，集成建设工程项目各种相关信息的工程数据模型[5]，同时又是一种涵盖于整个建设项目生命周期的数字化技术。它是建筑业在突破传统手工绘图使用CAD电脑绘图后的另一次巨大的技术革命[6]。与CAD相较，BIM可通过碰撞检测，协调各个专业工作及各个施工节点，改善信息间交流与协作，优化施工工艺，更真实地模拟各种建筑模型，直观表达复杂建筑模型的问题，达到所见即所得的可视化程度。

基于BIM的施工工艺样板区是将信息技术与建筑业结合，即实现基于点线面的二维表达向三维可视化模型转变的革命，运用Revit软件模拟施工工艺样板区，广联达软件进行钢筋工程量计算等等，突破了传统施工工艺固定的样板区展示方式，实现建筑信息数据集成化。具有以下优点：

①优化施工工艺，降低施工成本。在可视化处理下，使设计变得更加直观，分析质量问题、缺陷乃至施工技术资料，反复模拟研究、比较，及时发现并解决安全隐患和矛盾冲突，选择最合适的材料以及施工组合。同时帮助建设单位提早发现所选材料等不足之处，对设计进行修改完善，在建实体施工工艺样板区前提前寻找到最佳设计，确定施工材料，提高设计的准确性和可靠性，最大程度地避免因设计不合理而造成的不必要返工，减少损失，同时又可减少企业关于传统施工工艺样板区的支出，达到降低工程成本，保证项目开发整体的施工质量及进度，为大规模施工提供验收依据的目的。

②可多视角观察，起到技术性指导作用。突破传统施工工艺样板区展示方式。通过使用Ipad进行360度全方位观察，打破了以往经验不丰富的施工人员靠传统二维CAD平面图纸往往很难完成复杂节点样板或者有着严格施工工艺要求的样板的局面[7]。例如，在复杂的钢筋节点样板区中，钢筋节点无法通过传统CAD平面图或者单一的剖面图表达清楚，同时操作人员识图水平有限，使得钢筋节点样板无法达到预期效果，经常出现加工错误的情形。而如今，基于BIM三维技术，能够将复杂的钢筋节点以真实空间尺寸进行展现。其三维可视化模型能让人对内部结构一目了然，解决了对二维平面图纸缺乏想象的障碍，加强了与设计单位、施工单位的协同合作。

③工程信息交流方便。对于关键工序和关键部位的具体细节，将基于BIM的施工工艺样板区模型虚拟化，用二维码的形式加以展现，人们可通过扫描相应的二维码查看对应三维模型，确保工程的质量及安全可靠性，使得现代展示设计向虚拟现实化、设计人性化发展。

同时交底后，形成纸质交底记录的同时生成电子技术交底记录，保存于云端数据平台，虚拟技术的运用使冗杂的数据样板变得随身携带，随时随地查询记录及具体明细，解决了两次技术交底时间间隔较长，交底内容易淡忘，操作人员和管理人员无法通过实体样板对比，书面交底又无法确切掌握等问题。

于传统相较，这种直观方式更能提高办事效率，更能及时发现样板区中存在的问题，及时提出问题的解决方案，排除隐患，同时减少了返工带来的损失，确保后续施工的正常进行。

④节约临时设施场地。缓解了因建造样板区所占用的建筑供地面积的施工压力。对于一些工程量较小、技术难度低的项目，只要运用提前建立的相应样板族，针对自身项目修改对应的参数建立可视化3D模型，就避免了建立实体样板区的繁琐工序，促进临时设施场地的合理利用。

⑤促进BIM技术在建造阶段的应用。到2020年末，申报绿色建筑集成应用BIM技术的比率将达到90%[8]。而基于BIM的施工工艺样板区是一种优化设计、促进标准化施工、减少后期运营维护成本的新技术。

⑥有利于营销。通过向购房者展示基于BIM的施工工艺样板区模型，便于购房者了解工程的细部，增加购房的成交率。运用基于BIM的施工工艺样板区，展现房屋的各种施工节点，同时业主可实时跟进施工情况，不定期检查施工情况是否符合施工工艺样板区的标准，在一定程度上杜绝了业主遭受豆腐渣工程的危害。

3 结语

综上所述，基于BIM的施工工艺样板区是一种贯穿设计、施工、运营管理全阶段，促进设计师-业主-施工人员间的工程信息交流和资源共享的新型现代化数据集成的工艺技术。在建立实体施工工艺样板区前运用BIM的碰撞检测、渲染等可视化应用与施工模拟创建虚拟施工工艺样板区模型，寻找最合适的材料，采取最佳设计，优化施工工艺，减少后期运维成本，从而达到事前指导，消除工程质量通病，对于施工场地狭小有需要展示施工工艺的项目，基于BIM的施工工艺样板区具有更明显的优势。

参考文献：

[1]王国勇.样板引路的初探[J].中国市场，2015，24：224-233.

[2]张献，林宏.营建工程样板示范面具体实施方法[J].水利水电技术，2015，46：78-81.

[3]葛晓敏.“样板引路”在建设工程实施中的实践与思考[J].建设监理，2012，156（06）：48-50.

[4]柳娟花，李艳妮.基于BIM的虚拟施工技术应用探究[J].电脑知识与技术，2011，07（2）：7266-7268.

[5]郑华海，刘匀，李元齐.BIM技术研究与应用现状[J].结构工程师，2015，31（04）：233-241.

[6]吴文勇，焦柯，童慧波，吴礼财.BIM建筑结构设计过程的研究与实现[J].建筑结构，2013，43：825-818.

[7]刘火生，张燕云，杨震J，江宇冠.基于BIM技术的施工现场的可视化应用[J].施工技术，2013，42：507-508.

[8]住房城乡建设部.关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知（建质函[2015]159号）.