BIM 技术在工程施工和造价管理中的应用

发表时间:2020/4/28   来源:《科学与技术》2019年第20期   作者:林日撑
[导读] 建筑业在我国是一个劳动密集型、粗放经营的行业
         摘要: 建筑业在我国是一个劳动密集型、粗放经营的行业,随着人们对建筑物功能、外观及舒适度要求的提高,附加在建设工程项目上的信息量也越来越大,依赖传统的信息沟通和管理方式很容易导致工程施工过程“打架”信息滞后等,不但影响工期也会造成不必要的损耗,形成造价管理失控。 BIM(Building Information Modeling)软件建立建筑信息模型可以将工程项目各个阶段各项功能的信息整合在一起,促进项目在建设过程各参与单位配合,在工程实施前就落实行为摸排及造价管控,有效提高施工效率节约过程成本,从而实现真正意义上的精细化全过程施工管理。
         关键字:施工阶段;造价管理;协同理论;
一、 BIM应用管理理念
         BIM 技术区别于传统 CAD 设计方式的一项重要特征,是通过三维的共同工作平台以及三维的信息传递方式,实现全过程信息的协同与参与方工作方式的协同。最大限度的利用模型所含信息资源来提高效率降低成本。在建设过程中,可以通过量化手段和直观模型指导生产,在建筑造价上,可以通过数据的量化比对和清单的快速导出,形成从工程现场的过程控制到竣工结算阶段的造价进行有效的监控和管理,提高准确度和结算效率。本文以 BIM 协同特征为出发点,通过协同理论、工程项目管理理论与 BIM 协同思想的结合,探索 BIM 协同环境下的建设工程管理过程采购模式组织协同路径和 BIM 应用下的参与方协同框架,提供结算效率,最终提高工程效益。
         二、BIM在施工阶段的协同理论
         在施工阶段,应用 BIM 可以使设计成果更直观可视化的指导施工,通过三维模型模拟施工方案、展现施工进度,精确复核单位工程量。这将大幅度提高建筑工程管理的效率,同时也能大大降低建筑工程项目的过程成本,提高建筑业的经济收益。
         1、进场准备阶段——图纸检查。通过对各专业的三维建模,过程中的图纸问题第一时间向设计方反馈,建模完成后还会开展针对全专业三维模型的第一次检查,由团队专业负责人带领相应专业系统工程师将系统设计问题及复杂节点问题汇总,评估改动影响(如下图结构模型能直观精准反应各构件在三维空间下的相互关系)。
         2、施工阶段——BIM 模型的实时维护
         2.1 碰撞检查:传统施工管理中二维平面图纸很难发现不同系统的管线及构件碰撞问题,由此引发返工或变更,造成极大的成本浪费与工期延误。利用 BIM 模型可以轻松快捷地检查在三维空间环境下各专业的碰撞情况;如:机电安装工程中进水管与风管发生碰撞、消防系统与排风系统发生碰撞等,利用变更条件进行 BIM 维护,提前反映施工设计问题,避免过程修改,造成事实上的返工与浪费(如下图即使是在结构复杂的桁架内部,布置管线走向标高关系也会一目了然)。

         2.2 精装修配合:BIM 模型不但可以有效整合精装单位的天花布置、室内饰面、排版与匹配,还可以整合安装及设备单位的管线定位、预埋件设置等等,优化机电末端点位及设备定位,可以通过模拟确定方案,提前发现影响使用功能及美观的问题点,做到提前修改和精准优化,保证装修效果的可视性和有效性。
         2.3 综合优化:在传统的“建模-碰撞-调整”的基础应用方式上使得管理团队向施工现场核心需求靠近,紧贴图纸会审、模型建立、问题报告、协调会议、深化出图、变更洽商等一系列环节,使模型来于现场,再回归现场。建立完善有效的分包管理办法,令各分包单位必须参与到总包单位统领下的机电管线和饰面排布协调日常任务中来,阐述施工困难→提供合理化建议→验证深化成果→出具反馈意见→根据深化图纸及完善模型直接指导现场施工。

以 BIM 团队三维模型为讨论决策依据,所有涉及土建隔墙、精装吊顶、设备选型及外立面幕墙等与机电管综相关的变更与洽商,必须服从并尊重各方协调决议后的管综排布方案,并以三维模型及二维深化图纸为依据进行自查与验收,最终具体实施。
         2.4工程进度和材料采购优化:BIM 包含的对象属性数据,可以提取到材料清单或者可以在其他软件中进行分析,为材料部门预结算部门提供了可靠的数据支持,为优化施工作业计划,提前安排公司流程的审批,合理安排施工进度,组织现场劳动力、材料以及机械的准备提供重要依据,协调材料采购部门量价比对,优化采购渠道,有效控制材料损耗,优化材料采购价格,从而优化了材料采购的合理性和时效性,有效的提高了施工效率节约材料损耗及过程成本;且所有这些数据均来源于中央模型,模型反应了最当前的施工状况,再次减少了错误的可能性。
         2.5项目生产要素优化:利用 BIM 模型可以轻松快捷地综合反映工程各项有效数据,通过数据分析可以适时、适量、比例适当、位置适宜地配备或投入生产要素以满足施工需要;对投入施工项目的生产要素在施工中适当搭配以协调地发挥作用;通过数据比对可以对生产要素进行动态管理,适时优化配置和优化组合,按照项目的内在规律,有效地计划、组织、协调、控制各生产要素,使之在项目中合理流动,在动态中寻求平衡;合理地、高效地利用资源,从而实现提高项目管理综合效益。
         三、BIM在工程造价管理中的应用分析
         1、可以对文档资料进行可视化管理。传统的二维文档资料都是纸质版的,即使资料再全面最终也要堆放在档案室中,再次需要使用时却无处可寻。但这些文档资料对于后期的运营维护具有重要的作用,没有这些原始资料将会使得运营维护工作变得更加困难。但鉴于纸质版的文档的特殊性,这也是无法改变的一种现状。将 BIM 技术应用于工程造价管理中将彻底改变这种现状,所有文档资料都已存储在计算机中,随时可以对其进行数据信息访问,并且整个过程包括实际建造节点都是可视化的。这种信息化的建筑工程项目文档资料管理方式可以充分发挥文档资料的价值。
2、将 BIM 技术应用于工程造价管理中可实现对数据进行筛选的功能。工程造价管理涉及到海量的数据信息,传统的纸质版记载方式虽然能记录下相关的数据信息,但是想要对某些特定数据信息进行查找就无异于大海捞针。在工程造价管理中应用 BIM 技术可以获得强大的数据库技术支持,从海量数据中筛选特定数据信息变得很容易,比方说可以在模型直接选择某根柱子它的所有信息便可一目了然。无论是在工程项目施工过程中还是交付使用后,都可以随时访问数据库,获得想要的数据信息。
3、将 BIM 技术应用于工程造价管理可以实现三维工程造价过程管控。可以对工程造价管理中涉及到的文件进行统一的管理。也可以扩大到企业层面,能对企业名下的所有工程项目进行数据查询,还能根据现场的实际进度、变更情况等数据的变化对数据信息进行调整,实现动态化管理。
4、将 BIM 技术应用于工程造价管理中可以实现数据信息共享。与工程造价管理有关的数据信息将会全部传输到系统中,企业各个部门和工程造价管理工作相关的人员都可以通过数据终端访问、查询相应的数据信息,实现在企业内部工程造价信息共享的目标,同时也会提高相关流程的审批速度,提高工作人员的工作效率,做到快捷高效、直观准确、节约综合运营成本。  
结论:
          BIM 技术实现数据信息共享,参建单位协同配合,过程中优化施工作业计划,合理安排施工进度,为组织现场劳动力、材料以及机械设备提供可靠的实时数据,可以快捷地完成施工阶段的预算和竣工结算工作,解决了工程造价中信息共享困难、造价数据滞后、造价人员流动带来损失及成本控制失控等问题,实现建筑工程的全过程造价管理。我国建筑市场庞大,参与主体和参与潜量巨大,相信在各方的积极努力下,BIM 技术必将为我国建筑业的科技进步发挥重大作用。

参考文献
[1]邓雪原.CAD、BIM 与协同研究.土木建筑工程信息技术, 2013. 05.
[2]施工企业建筑信息模型(BIM)应用培训班讲义,中国建筑业协会
[3]张杰, 工程项目的协同管理研究[M], 天津大学,2004
[4]王珺. BIM 理念及 BIM 软件在建设项目中的应用研究.四川:西南交通大学,2011

        
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