房屋建筑工程中传统施工工艺与BIM 技术融合策略探讨
吴松 邓小松
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一、引言
在建筑行业发展进程中,传统施工工艺凭借长期积累的经验,在结构稳定性、工艺成熟度等方面具有显著优势,但也面临着施工效率低、信息传递不畅、资源浪费等问题。而 BIM 技术作为一种数字化工具,通过三维建模、信息集成和协同管理,为建筑工程提供了全生命周期的可视化解决方案。如何将传统工艺的实践经验与 BIM 技术的数字化优势有机结合,成为当前房屋建筑工程领域的重要研究课题。
二、传统施工工艺与BIM 技术的特点分析
(一)传统施工工艺的优势与局限
1. 优势
传统施工工艺经过多年发展,在砖石砌筑、混凝土浇筑、木结构搭建等方面形成了成熟的操作规范,例如传统木构建筑中的榫卯技术,展现了精湛的工艺水平和结构合理性。此外,传统工艺对现场经验依赖度高,施工人员可根据实际情况灵活调整细节,确保工程质量。
2. 局限
传统工艺在信息传递上多依赖二维图纸和口头沟通,容易导致理解偏差;施工过程中的资源调配、进度管理缺乏实时数据支持,难以实现精细化控制;同时,传统工艺的标准化程度较低,不利于大规模协同作业和成本控制。
(二)BIM 技术在房屋建筑工程中的应用价值
1. 三维可视化与协同设计
BIM 技术通过建立三维模型,将建筑的几何信息、材料信息、构造信息集成于一体,使设计、施工、监理等各方能够在同一平台上协同工作,减少设计变更和施工冲突。例如,在管线综合布置中,BIM 技术可提前模拟管线走向,避免施工中的碰撞问题。
2. 施工进度与成本管理
利用 BIM 模型结合进度计划,可实现 4D 施工模拟,直观展示各工序的时间节点和资源需求,帮助施工方优化进度安排。同时,BIM 技术能精准计算工程量,为成本核算和材料采购提供数据支撑,降低资源浪费。
3. 质量与安全管理
BIM 模型可集成质量验收标准和安全规范,施工人员通过模型查看关键工序的技术要求,减少人为失误;此外,通过模拟施工过程中的安全隐患,可提前制定防护措施,提升工程安全性。
三、传统施工工艺与BIM 技术的融合策略
(一)前期规划阶段的融合
1. 建立跨专业协同机制
组织设计、施工、BIM 技术团队开展联合研讨会,以传统工艺的可行性为基础,结合BIM 模型进行方案优化。例如,在传统混凝土施工中,通过BIM 模型模拟模板支护方案,确保工艺要求与数字化设计的一致性。
2. 制定融合标准与流程
明确传统工艺各环节的数字化表达要求,如砌筑工程的块材排列、钢筋绑扎的节点构造等,转化为 BIM 模型的参数化信息,形成标准化的融合流程,避免信息断层。
(二)施工阶段的融合应用
1. 基于 BIM 的现场指导与工艺优化
利用 BIM 模型生成施工交底可视化文件,向施工人员展示传统工艺的关键步骤和技术要点,如榫卯节点的安装顺序、抹灰工程的厚度控制等,同时结合现场实际情况,通过BIM 技术实时调整工艺参数,提升施工精度。
2. 资源与进度的协同管理
将传统工艺的施工定额与 BIM 模型的工程量数据结合,制定动态资源调配计划。例如,在砖石砌筑工程中,根据 BIM 模型计算的砖块用量和施工进度,提前安排材料进场,减少库存积压和二次搬运。
(三)质量与安全管理的融合
1. 数字化质量验收体系
将传统工艺的质量标准嵌入 BIM 模型,如混凝土的抗压强度要求、屋面防水的施工规范等,施工过程中通过移动端设备实时采集数据并与模型比对,实现质量问题的快速识别与整改。
2. 安全风险的数字化模拟
针对传统工艺中的高风险环节(如高空作业、深基坑支护),利用 BIM 技术进行安全模拟,结合传统经验制定防护方案,例如在脚手架搭设前,通过BIM 模型验证其稳定性,再结合现场实际地形调整搭设方式。
四、案例分析:某住宅小区项目的融合实践
(一)项目概况
某住宅小区项目总建筑面积 12 万平方米,包含 6 栋高层住宅,采用框架 -
剪力墙结构,其中二次结构砌筑、装饰装修工程大量采用传统工艺。项目引入BIM 技术进行施工管理,旨在提升工艺质量和施工效率。
(二)融合策略的应用
1. 在二次结构砌筑前,利用 BIM 模型进行砌块排列优化,结合传统砌筑工艺的灰缝要求和错缝规范,生成排砖图并指导现场施工,使砌块损耗率从 15% 降至 8% 。
2. 针对装饰装修阶段的墙面抹灰工程,通过 BIM 模型模拟抹灰厚度和阴阳角处理工艺,结合现场实测数据调整施工方案,使抹灰平整度合格率从 85% 提升至 96% 。
3. 利用 BIM 技术的进度模拟功能,将传统工艺的各工序时间节点与模型关联,实时监控施工进度,项目整体工期缩短12 天,成本降低约 3.5% 。
五、结论
传统施工工艺与 BIM 技术的融合是房屋建筑工程发展的必然趋势。通过前期规划的协同设计、施工阶段的数字化管理以及质量安全的智能化控制,可充分发挥传统工艺的经验优势和 BIM 技术的数字化优势,提升工程效率、降低成本并保障质量。未来,建筑行业需进一步完善融合标准,加强人才培养,推动技术创新,以实现传统工艺与现代技术的深度融合,促进建筑行业的高质量发展。
参考文献
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