BIM技术在工 业与民用建筑施工阶段的应用

发表时间:2020/8/18   来源:《建筑实践》2020年39卷第8期   作者:莫春兰
[导读] 建筑工程管理信息模型中不仅包括建筑构件的几何信息,还含有建筑的专业
        摘要:建筑工程管理信息模型中不仅包括建筑构件的几何信息,还含有建筑的专业属性和某些非构件物象的状态信息。工程师可借助该模型推算建筑数据和查看施工动态。就我国建筑行业发展现状而言,BIM技术仍处于深度研究阶段,但随着信息技术的不断发展,BIM技术会逐渐成为建筑施工管理的技术核心。
        关键词:BIM技术;施工阶段;应用
        引言
        在工程的施工阶段,改变设计的成本是相当高的,没有科学合理的施工组织安排,需要为造成的窝工、延误、浪费付出额外的费用。而BIM技术目前在建筑工程项目的多个方面得到广泛的应用,已成为建筑业的主流技术。
        1BIM技术在建筑施工中的应用分析
        1.1BIM技术的特点
        BIM技术在建筑工程施工中的应用特点是可视化、协调性与模型化。BIM技术应用于建筑施工管理中,施工人员将与建筑项目有关的信息输入到模型中,借助三维设计构建虚拟化的建筑结构。相关人员与企业可以从位置、颜色、细节等方面入手,处理与工程有关的三维图。在三维图构建的基础上,相关人员可通过修改数据信息对设计效果图进行修改。该处理方式利用了BIM技术的可视化特点。在建筑施工管理方面,BIM技术可通过数据共享分配各部门的工作与任务,加强各部门之间的密切联系。同时,利用BIM系统的协调数据在建筑施工中也发挥着较为重要的作用。
        1.2BIM技术在建筑施工中的应用
        BIM技术在建筑施工管理中的应用,可为施工计划的精确化提供支持。在信息的整合下,可以让管理人员了解施工建设的大量数据,并根据数据信息调整工程进度。基于BIM技术的精细化施工管理体系使得施工方可对各类资源进行整合,进而发挥降低能耗与保护资源的作用。
        2传统的工程施工阶段中存在的问题
        2.1施工组织设计与施工方案、现场情况不一致
        施工组织设计是在施工前对整个项目的安排组织,对资源配置、进度安排、施工方案等都做了统筹安排,但是在施工过程中由于天气或是技术原因,在施工过程中施工单位并没有完全按照施工组织设计和编制的施工方案进行施工,这样在施工现场出现了问题就不能完全按施工组织文件来处理,各方就会出现扯皮现象。
        2.2设计深度不够
        在设计阶段由于设计深度不够,在综合管线布置、结构预留孔道等部分设计出现“盲点”,在施工的过程中必然也会出现“盲点”,比如预留位置是否正确,管线布置是否会出现碰撞。在施工过程中出现这些问题,就要进行设计变更及施工变更,会影响施工进度,增加工程资金投入。发生这些问题的根本原因是用普通的、传统的二维图纸不能准确地表达精细的部位。
        2.3施工过程精细化管理程度不够
        随着绿色建筑、装配式建筑的提出,建筑工程施工管理的规范化、标准化程度也越来越高,业主方对工程质量、工程进度提出了更加严格的要求,而在传统的施工过程中很难做到精细化管理。
        3BIM技术在施工阶段的具体应用
        BIM技术在施工阶段的应用使得以上问题得到了很好的解决,从可视化、精细化、动态管理到精准的深化设计,再到总体和局部模拟施工,BIM在提升项目的施工质量、加强项目的施工管理方面发挥了巨大的作用。本文主要从以下几个方面对BIM技术的具体应用进行阐述。
        3.1BIM模型的建立与维护
        在BIM中,“I”为BIM的核心理念,但“M”是信息的载体,没有模型的信息无法反映工程项目的内容。模型的更新完善主要包括以下几个方面。(1)在施工阶段,总承包单位应对BIM模型及时更新完善,确保模型中的信息准确无误。(2)施工过程中如果出现设计变更或是对设计进行深化,总承包单位应及时更新、完善模型。

(3)根据施工现场的实际进度,及时修改、更新BIM模型。
        3.2施工平面布置
        利用已经建好的BIM三维模型,再配合各种临时设施,对施工场地进行平面布置,合理地安排生活区、办公区、吊装设备等位置。利用BIM的可视化可以和业主进行更充分的沟通,进而对施工场地进行优化。
        3.3专项施工方案验证
        对于重大项目、复杂项目,利用BIM技术指导编制施工方案,模拟复杂的工序,利用BIM技术的可视化将复杂的工序简单、可视,将复杂工序进行合理排布,在可视化的过程中提高施工方案的合理性、科学性。同时,还能提前排除施工过程中存在的安全隐患、消防问题等。
        3.4主体结构施工模拟
        把Project编制的施工进度计划和施工现场的3D模型集合成一体,再加上时间,形成BIM4D,将施工过程进行模拟。通过4D施工模拟,可以使材料进场、劳动力配置、机械排班等各项工作安排得更加经济合理,加强对施工进度、施工质量的控制。针对主体结构施工过程,利用已完成的BIM模型进行动态施工方案模拟,展示重要施工环节动画,对比分析不同施工方案的可行性,能够对施工方案进行分析,并听从甲方指令对施工方案进行动态调整。
        3.5装修效果模拟
        针对工程技术重点难点、样板间、精装修等,完成对窗帘盒、吊顶、木门、地面砖等基础模型的搭建,并基于BIM模型,对施工工序的搭接,新型、复杂施工工艺进行模拟,对灯光环境等进行分析。综合考虑相关影响因素,利用三维效果预演的方式有效解决各方协同管理的难题。
        3.6BIM在建筑成本管理的应用
        建筑施工的成本管理极其重要,这决定着一个企业各项施工的费用支出和工程收益。传统成本管理的主要是对人、材料、施工机械的管理。但是随着改革开放的不断深入、市场经济的不断发展、现场施工越来越复杂,成本管理工作不再仅仅是对人、材料、施工机械的管理,造成实际成本和目标成本相偏离,最终导致企业难以控制施工成本。应用BIM技术则可以通过其强大的动态管理能力和数据处理能力对施工前后各项施工工程的成本进行控制和管理,从而全面提高建筑企业成本管理水平和核心竞争力,提高工作效率,实现建筑施工企业的利润最大化。
        3.7BIM在建筑施工质量管理中的应用
        在传统建筑建造模式下,由于工程项目主体多元化的特点,在建设、设计、施工等阶段中存在着很多质量问题。建设项目质量既影响其使用功能,又与人的生命财产安全相联系着。随着经济的发展、相应质量责任监督管理法律法规条例的完善以及施工技术、建筑材料、建造工具等也在不断升级创新,施工过程中大部分的质量问题都得到了有效的解决,但是由于一些主观因素,在工程质量管理中仍存在着一些问题,比如施工人员专业素质不达标,不按设计图纸、强规施工等。BIM模型存储了大量的建筑构配件、设备和施工材料等信息。所以相关管理人员可以通过BIM平台,根据工程BIM模型迅速查到相应信息,比如材料规格、材质、价格等。因此,若检测出有质量问题的材料可以马上通过模型对应查找并及时更换,极大地满足了质量要求。此外,BIM技术还可以同物联网等技术相结合,对施工现场作业成品进行质量的追踪、记录、分析,监控施工产品质量,以此提高施工质量管理效率。
        结语
        BIM技术在国内建筑行业的应用表明,数字科技在建筑行业转型发展中发挥着重要的作用。HX项目的施工管理工作表明,利用BIM技术优化施工过程与管理,可为建筑工程的施工质量提供一定的保障。
        参考文献
        [1]胡飞,周泽民.BIM技术在建筑工程施工中的应用[J].智能城市,2019,5(21):173-174.
        [2]仲志成.BIM技术在建筑工程施工组织与管理中的应用[J].江西建材,2019(5):195-196.
        [3]史芸.建筑工程造价管理中的BIM技术应用[J].建材与装饰,2019(15):169-170.
       
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