基于BIM的建筑工程全生命周期应用研究 张建

发表时间:2019/6/12   来源:《建筑学研究前沿》2019年4期   作者:张建
[导读] 我国建筑行业的快速发展离不开各行业的大力支持和高度配合。

天元建设集团有限公司  山东省临沂市  276000
        摘要:我国建筑行业的快速发展离不开各行业的大力支持和高度配合。建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)作为数字信息化技术,在建筑工程管理中发挥着越来越重要的作用。
        关键词:BIM;建筑工程;全生命周期应用
       
       
引言
        我国建筑行业自改革开放发展至今已经取得了令世人侧目的成就。随着我国的建筑行业朝着信息化的趋势不断发展,建筑工程的专业技术需要不断地提高,BIM技术能够显著提高工程施工的效率和质量。
        1.BIM技术在建筑工程应用中的优势
        可视化:BIM显著的特征以及优势就是可以将建筑工程中的各种信息进行三维立体化,比以往的一维或二维平面图纸更加形象和精确,为工程建设的工作者提供了便利,设计阶段和施工阶段能更好更精准的沟通和传达信息。协调性:BIM在项目建造前期能够检测并解决原设计中存在的不可忽略的不合理的设计细节,在一个完整的工程项目中,BIM模型可以智能的进行协调,将设计错误进行改正和优化。一体化:应用BIM可以将建筑工程结构预先模拟,并能直接看到从开始施工到结束的全部实施进程,也就是说BIM贯通了整个项目的全部建筑过程,它所保存和修改的信息作用于项目的施工到交付使用。
        2.BIM技术在国内的发展及行业人才需求现状
        住房和城乡建设部信息中心公布的《中国建筑行业信息化发展报告2014之BIM应用与发展》全面分析了BIM的应用和发展现状,调查研究表明BIM人才的缺失极大程度上限制了BIM的发展和应用,由于BIM人才的稀缺,有些企业为了招到人而放宽招聘条件,只要应聘人员懂BIM技术甚至可以放开学历等方面的要求予以录用,随着BIM不断发展,BIM今后必然会成为企业选拔人才的一个硬性指标,无论是BIM知识技能还是BIM软件的使用,都将成为企业选拔人才的重点考虑因素,谁掌握了BIM,谁就赢得了未来。
        3.BIM技术在建筑全生命周期的应用
        3.1前期设计阶段
        由于建筑场地内地形地貌、自然环境、交通情况对建筑工程质量的影响很大,所以通过BIM技术对建筑前期场地进行设计分析显得犹为重要。BIM能够在设计阶段建立三维数字信息模型,借助可视化功能进行建筑设计开发,为后续建筑工作提供数据支持。合理科学地利用BIM技术,充分发挥其功能可以把建筑工程设计的每个专业环节进行有效的整合,便于管理人员和工作人员直观的掌握信息,为工程前期策划提供了有效的技术保障和 支持。
        3.2建筑结构组件设计
        建筑结构设计时,想要确保建筑主体安全和稳定性通常需要工作人员投入较多时间和精力计算组件受力,尤其是关键组件需要反复确认,因为人工计算存在人为影响,经常出现计算结果不同,不仅消耗好人力物力又影响建筑主体结构参数精准性。针对这一问题,应用BIM技术融入有关性能分析软件,将BIM参数导入系统内即可实现全过程计算分析,自动生成分析结果,便于后续更正和调整,确保设计准确性。
        3.3工程施工阶段
        工程施工是建筑工程中最重要的环节,该阶段花费的时间也很长,对整个工程的建设有很大的影响。BIM模型包含施工单位所需要的时间、价格、进度等所有信息,据此,施工单位可以在此信息基础上对施工进度和成本进行预测,准确反映出各时间节点的形象进度,对整个工程的所有项目和环节数据进行完整的分析。能够大大减少施工过程返工情况,降低建筑成本和不必要的开支。



        3.4创建钢结构模型
        伴随着建筑工程数量的增多与规模扩大,新型建筑结构设计模型和材料越来越先进,特别是钢结构,跨度与空间持续扩大继而得到了广泛应用。现如今,很多造型奇特的结构都利用钢结构创建模型,在钢结构设计时组件连接和设计具有较大难度且繁杂。所以,建筑结构设计具有较大难度。而应用BIM及时即可解决其问题,计算钢结构梁体展开连接组件计算,自主选择参数并分析各参数的影响。利用BIM技术数据信息分享功能计算钢结构中螺栓数量、焊缝数量、间距等,控制好设计距离。若有新的组件需要添加到模型中,设计师只要调节数据即可,通过BIM编制大样图,便于现场施工的顺利进行。同时,设计师通过样图能够准确的掌握构件位置,保证钢结构稳定。
        3.5竣工验收阶段
        工程竣工阶段的主要工作是根据竣工模型或图纸信息来验收已完工程。BIM技术能够借助模型信息,分析三维建筑物的日照状况,为管理者验收实体建筑物周边采光状况提供依据。同时,验收的相关数据还可以与BIM竣工模型中的数据进行比对,包括建筑物占地面积、建筑物总面积、建筑容积率以及其与报建数据差值等,为建设单位、施工单位、设计单位和监理单位提供准确的分析数据,为验收工作的展开提供了极大的便利,保证了验收过程中的质量。
        3.6建筑运营与维护
        运营与维护阶段是建筑全生命周期的最后一个阶段,但也是必不可少的一个阶段,现在越来越多的学者开始关注该阶段的研究。BIM技术在建筑运营与维护阶段管理范围包括建筑能耗管理、建筑空间管理、建筑资产管理、建筑应急管理、建筑设备维护维修管理、建筑信息管理等。这些运营与维护功能能够有效的帮助管理者对建筑内部外部环境进行管理和优化,促进建筑安全绿色 发展。举例而言,在建筑能耗管理功能中,BIM技术能够协助管理者对建筑物电、燃气、围护构件等进行数据的采集和能源消耗的分析,实时监控建筑物能耗信息;在建筑空间管理中,BIM技术能够通过二次开发等方式实现建筑内部空间环境的优化及会议室等室内空间分配预订;在建筑应急管理中,BIM技术拥有的协调性模拟性等特点,借助RFID等传感器信息快速定位火灾等突发事件发生位置,帮助规划人员逃生路径及疏散通道,提高人员疏散效率,减少损失。
        4.BIM的优点以及发展前景
        控制项目投资方面:尽管项目设计阶段所用资金占总费用的比例不足以引起投资方的注意,但是造价预算资金占用了绝大部分的费用开销。在项目管理的基础上应用BIM技术,可以对设计阶段进行监控和优化,进而有效的控制项目投资。控制进度管理方面:利用BIM技术对整个工程进行动态监控,实际施工的信息数据与后台模拟的各项要求互相对比,及时对方案做出调整,避免工程返工问题,有效的管理了施工进度。全生命周期一体化:BIM将项目整个过程的所有信息集中整合与一体,完成了各个阶段的信息交流和共享,使得工程真正完成了项目全生命周期的一体化。
        结语
        BIM技术建筑工程全周期的应用,对建筑工程每个环节都提供便利和保障,提高建筑施工质量和安全,为工程项目提供实时有效的数据信息。通过调研的方首先对BIM技术做了简要的阐述,针对BIM技术的特点进行重点研究,证明其在建设工程管理中的巨大潜能和强大优势,其次聚焦建筑全生命周期,分析BIM在工程各阶段的应用要点。在未来的研究过程中,应加强对BIM技术的应用研究,促使其建立更科学、更精细化的建筑模型,以为工程施工提供更多的数据支持,为施工企业的持续发展奠定良好的 基础。
        参考文献
        [1]吴健,刘向阳,郭腾峰,等.道路BIM技术在设计领域的研发现状分析与发展策略初探[J].公路,2016(4):7-13.
        [2]李亭亭,吴献,尹莉,等.BIM技术在工程建设项目中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术,2014(1):92-95.
        [3]王珺.BIM理念及BIM软件在建设项目中的应用研究[D].成都:西南交通大学,2011.
        [4]张云帆,孙晓春,刘海勇.基于BIM技术的施工管理应用探索研究[J].土木建筑工程信息技术,2014(5):89-94.
       

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