第2节 施工阶段BIM应用
2.1 施工阶段BIM应用价值
施工阶段是工程实体的形成过程，该过程中的三大期望目标是工程质量好、工程进度快和工程造价低，三大目标既相互矛盾又平衡统一，其中确保工程质量，特别是结构主体的质量是第一位的。
结构主体是建筑物存在的支撑骨架，对于大型复杂的工程项目，从设计阶段提供的图纸资料或BIM模型是很难确定具体结构构件的加工制作方案和施工安装方案的，需要借助BIM技术在施工阶段首先完成构件拆分、定位详图、精度核查、技术交底、装配模拟等工作，在确保工程质量的同时，兼顾工程进度和工程造价。
因此，加工环节和施工阶段应用BIM技术，既有助于提升建筑结构的质量，又可借助管理手段达到平衡工程进度和工程造价的目的。
2.2 BIM用于结构构件拆分设计
对于大型复杂工程项目，设计阶段的表达能力是有限的，不能满足各个专业进行加工制作和安装施工的需要，各专业都要在设计阶段提供的图纸资料或BIM模型的基础上进行符合各专业需要的深化设计。例如，装配式建筑的预制构件加工详图如图3-8所示，钢筋分布定位图如图3-9所示，钢结构构件及节点拆分BIM模型如图3-10所示。
图3-8
图3-9
图3-10
2.3 BIM用于异形曲面定位详图
建筑物中出现异形曲面一般是考虑外观造型或特定功能的需要，异形曲面无论是结构构件还是造型做法一般都需要由施工单位借助BIM软件进行专项设计、确定定位详图、制订加工制作方案、编制安装就位方案。
珠海歌剧院结合了地理位置、周围环境、气候条件、声学效果、舞台照明、空调效果、视线要求等因素设计成了日月贝外形（图3-11），该项目采用BIM技术对日月贝外形的薄壁大曲面施工进行了多次精确定位来确保弧度的精确性（图3-12）。
图3-11
图3-12
郑州奥体中心体育场（图3-13）屋盖波浪造型采用BIM进行定位（波浪造型定位模型如图3-14所示）。
图3-13
图3-14
2.4 BIM用于构件加工精度核查
建筑构件在加工制作过程中一般都会有误差，若将带有超过误差限值的构件运往施工现场进行安装，再加上误差累积，势必会给建筑结构带来安全隐患。所以，施工过程中要确保结构安全，必须对加工制作、运输过程、安装就位等可能影响质量的每个关口进行严格把控，避免安全隐患，确保建筑施工质量。对于复杂构件和连接节点一般利用BIM模型和三维激光扫描技术进行加工质量核查。预制钢柱CAD模型如图3-15所示，三维激光扫描如图3-16所示，扫描数据处理如图3-17所示，加工精度核查如图3-18所示。
图3-15
图3-16
图3-17
图3-18
2.5 BIM用于关键环节技术交底
每一项新技术、新材料和新工艺的工程应用，对于技术人员和操作人员都有一个熟悉和掌握的过程，传统的技术交底做法都是口头的或纸面的人传人方式，通过BIM技术进行关键环节技术交底，会更直观和清晰，并可随时随地学习，提高了施工准确度和施工效率，确保了施工环节工程质量和建筑结构安全。装配式建筑的预制墙板吊装就位模拟BIM模型如图3-19所示，技术交底如图3-20所示；灌浆套筒连接BIM模型如图3-21所示，技术交底如图3-22所示；灌浆孔堵塞BIM模型如图3-23所示，技术交底如图3-24所示。
图3-19
图3-20
图3-21
图3-22
图3-23
图3-24
2.6 基于BIM应用的施工环节质量管控流程
影响建设项目工程质量的因素很多，归纳起来主要包括人员因素、机械因素、材料因素、方法因素和环境因素。工程质量受到影响就会给建筑结构带来安全隐患。BIM技术在施工过程中的应用可以增加工程质量管控细节、提升管控手段、提高工程质量、减少安全隐患，从而确保建筑安全。基于BIM应用的施工环节质量管控流程如图3-25所示。
图3-25
（1）人员因素的控制 人员因素主要是指直接履行项目各项职能的决策者、管理者和操作者个人的质量意识、主动意识、责任意识，以及个人掌握的提高工程质量的行为手段。BIM模型包含了丰富的建筑信息和建造信息，并用三维模型展示的方式呈现给各个项目参与的个人和单位，相关人员可以将BIM模型作为提升工程质量的行为手段。
（2）机械因素的控制 施工机械设备是所有施工方案和工法得以实施的重要物质基础，合理选择和正确使用施工机械设备是保证项目施工质量和安全的重要条件。BIM技术的应用，可以优化施工机械配合方案，保障施工安全，提高施工效率。
（3）材料因素的控制 各类材料是工程施工的基本物质条件，材料质量是工程质量的基础。基于BIM技术建立原材料采购、材料检验、材料性能、材料数量、材料应用人员、材料应用位置等可追溯的材料信息分类管理平台，确保原材料采购、过程使用、更换调整、回收利用等信息可查。
（4）方法因素的控制 传统的提高施工过程质量的方法主要是增加管理人员数量和填报更多纸面资料，有些纸面资料工程竣工后无法找到，大量的工程信息和建造信息不方便查找和利用。BIM技术的工程应用改变了传统的工程质量管理模式，建立的BIM模型和数据库可以方便施工过程管理和工程质量管控，改革了施工管理方法和质量管控手段，提高了工程建设效益。
（5）环境因素的控制 施工环境是生态环保治理的重点，借助BIM平台，实时掌握施工环境数据，确保达到相关要求，避免停工整顿和罚款处罚，保障工程顺利进行。