中化二建集团有限公司 030020
摘要:BIM,既建筑信息模型(building information model)。通过将传统的平面图纸转化为三维立体模型,利用现代化信息技术,为这个模型输入工程相关的信息数据。借助这个三维模型赋予的数字化,为本工程项目的相关建设方提供了数据共享平台,便于在施工效率、质量控制、成本及施工进度等多个关键环节发挥优化作用,以保证管理效果的大幅度提升。
关键词:建筑信息模型;精细化管理;项目策划;信息化
一、绪论:
BIM,既建筑信息模型(building information model)。是指在建设工程设计施工阶段,对其结构、物理、功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、试车、结算的过程,是在建设项目的规划、设计、施工及后续的运营维护几大阶段发挥技术作用,实现数据的高效共享,确保协同及管理相互衔接的现代化技术及方法。BIM是一系列数字化工具,也是一种新的工作方法和思维模式,它在原本的平面图纸和建筑空间几何信息之上增加了更多的可能性,在传统建筑项目中,构件类型信息,施工细节信息,时间节点信息,材料供应信息,工程维护信息等等都可以通过BIM的技术手段整合,切实满足现代工程的多样化检查及管理需求,保证施工进度及质量等关键要素与预期目标的一致性,实现对精品工程的打造。
二、发展潜力:
(一)性能优势
BIM技术利用先进的三维数字模型,直观反映工程实体及细部构造,从工程设计到工程施工,为项目各参与方搭建“模拟与分析”的科学协作平台,为工程建设管理提供了便利。
(二)应用优势
1.工程组织与管理方面。利用BIM技术赋予了施工图不一样的涵义,它不在是一张张普通的图纸,而是一个个清晰的画面。各参与人员可以清晰直观的看到设计图纸的合理性,对于不合理的地方以及可以继续优化的地方提前进行优化,有序安排各工序施工。
2.工程成本方面。运用BIM技术进行空间碰撞检查,将土建专业、安装专业BIM模型上传至BIM系统,进行合理性及功能使用便捷性检查,施工环节的人员、材料及物资能够得到合理安排及最优化安排,降低了材料浪费及损耗量,返工问题的发生几率也有所下降。
3.工程进度方面。在工程建设中应用BIM技术中的可视化功能,可扎实推进技术交底工作,确保施工要素更为明朗化,有效控制返工几率。而且,基于可视化技术,便于施工人员对施工图纸进行精细化掌握,促使施工进度因有利因素而加快。
4.工程质量方面。便于对工程质量进行严格管控,工程质量验收更为便捷及高效。
5.工程安全方面。可通过对模型的应用,将工程建设中危险系数高的分项工程做出前期规划方案,以此来实现提前性的风险防控。
6.工程信息管理方面。由于BIM技术是基于大数据的基础,更有利于工程信息管理,及时获得各种工程信息。
7.工程结算方面。由于竣工时的BIM模型可以客观的反应施工过程中的实际情况,有利于工程量计算,加快了工程结算。
(三)有效提高工程项目精细化管理水平
在各类工程建设中项目成本控制都占据主体地位,而BIM技术针对各类管理项目都有对应的功能性模块,而后将分化的模块集成融合,相关管理部门可以获得及时有效的工程信息,通过快速获取准确信息,可以实现对工程实时有效管理管控,规范项目管理行为,实现价格管控、分包结算工程量、材料采购数等量关键要素资源后台集中管控,促使公司工程项目管理更为先进,具有现代化特色,获得工程管理质量及效益的双向收益。
工程项目BIM技术应用,让开展合同管理、前期策划、方案预控、责任成本预算、工程施工、对外进度结算、工程量控制及变更索赔等日常业务工作实现实时监控、实时预警、对项目实施全业务覆盖、全过程管控,基于约束力及控制力,确保管理行为处于规范范畴中。突破了以往的信息共享局限性,便于精准且快速的查阅工程数据及信息,减少数据、信息查阅不及时不准确的现象出现,减少获取信息不及时不准确给质量管理、安全管理、进度管理、材料和机械调度造成不合理的损失和浪费;且项目经理也能及时得到反馈,精准地看到工程项目的各种数据和信息,使项目经理能做出更科学、合理的决策,减少无数据、无信息、靠经验、拍脑袋式的决策带来的损失和浪费。
项目精细化管理使用BIM技术可以将所有关于参与者、工程材料、工程机械、平面图规划和其他方面的信息都被纳入到建筑信息模型中,在信息化平台发挥功能作用的基础上,增强项目的精细化管理能力。
传统管理模式与BIM应用管理模式对比图:
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三、火神山、雷神山医院建设中BIM的应用
2020年春,一场突如其来的新型冠状病毒肺炎袭击了我们,这场战役打响后,医疗物资严重短缺,病床更是一床难求。武汉政府决定参照17年前北京小汤山非典医院模式,建造一座专门收治新型肺炎患者的医院,仅运用一个星期零三天的时间就完成了3.39万平方面的建筑工程,火神山医院最多可设立一千张床位;应用两个星期零四天的时间快速结束了建筑面积达到7.5万平方米雷神山医院的建设工作,工程推进速度相当惊人,成为了国难时期具有代表性的中国速度。十天建成两坐医院的成果,BIM技术功不可没。
(一)BIM协同管理
BIM的协同管理功能提高了设计和施工的协同效率,确保了如期完成任务。确保了工程任务的如期完成。确保了工程任务的如期完成。BIM协同可以使建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等各个参与方在同一个平台进行管理共享,与此同时建立强大的基础数据。
(二)施工部署与规划
火神山、雷神山医院工期紧急,大量机械,人员同时作业,场地有限,通过3D实景呈现,对施工人员、材料、机械等关键因素进行了排布,利用有限的空间,发挥了无穷的作用。因场地有限,在这种情况下,将进度模拟与BIM模型紧密结合,实现了材料进场与进度的无缝衔接,做到了实进实用实销。
(三)施工方案的优化
在中建三局基建投公司医护区施工中,技术团队则运用BIM模拟施工技术优化多项施工方案,极大的节省了工期,在满足医疗条件的同时增强医护宿舍舒适性。
1.钢基础代替传统混凝土基础。钢基础代替传统钢筋混凝土基础。钢筋混凝土基础施工对原材料(砂、石、水泥、外加剂、钢筋)及混凝土运输、浇筑、养护等均有相关要求且施工周期比较长。经过BIM模拟施工技术,选用钢基础代替混凝土基础,同样可满足设计、使用要求,且极大的节约了工期。
2.回填土代替部分场地硬化。火神山医院占地面积约为75亩,雷神山医院占地面积约为328亩。场地面积较大,加之工期十万火急,将场地全部硬化处理不仅耽误工期,且浪费大量人力物力财力。技术团队经过BIM技术模拟,将部分场地采用回填土代替场地硬化。极大的节省了工期,节省了资源,为战胜疫情,增添了新的利器,开辟出新的战场。
(四)多专业管线及空间的优化及策划
基于BIM技术可结合现场情况,对布置及设施进行前期模拟,根据医院的建设需求及管线布设等各类因素进行系统性的模拟。确定各专业管线排布原则:而医院本身涉及较多医疗器械,对气体及净化工程的要求普遍较高,走道管线的合理设置相当关键,因总量大再加之情况复杂,管线的空间排布困难重重。利用BIM,可以针对本项目的特点,提前策划管线布局,布置管线走向,利用三维模型直观查看管线布置的合理性、实用性、方便性、操作性,从而提高工作效率。
深化设计与方案交底:施工过程中,与设计院积极沟通联系,利用BIM技术,下发预留洞口图纸、管线单线图、管线综合排布图,指导现场施工。针对医技楼机电安装涉及给排水、照明、通风空调、通信弱电、医用气体等近10项系统内容,项目采用BIM技术建立洁净区、隔离区管线走向模型,对管线碰撞等相关问题进行建设前的模拟工作,不仅能够提高工序之间的衔接效果,又保证了美观,既最大化的利用了空间,又节约了时间。不仅施工效率因此而大幅度提高,更能够解决原有的技术难题,促使管线施工可突破有限空间的局限性。
设备安装提前规划:医院作为医疗场所,设备类型多,这就需积极开展现场实际数据的复核工作,基于BIM技术,对设备尺寸及安装要求、操作过程等情况做出模拟,提前留好作业空间、规划路线,确保安装顺利。
结语:
综上所述,BIM技术在工程设计阶段和工程施工阶段中有着巨大的优势和良好的发展潜能。它通过三维模型,对工程的方案优化、安全管理、质量管理、进度管理、成本管理、信息管理、项目精细化管理、施工平面布局规划等有着重要且积极的作用。中国经济正在加速进行数字化转型,技术融合发展,智慧改变未来。
参考文献:
[1]《建筑信息模型施工应用标准》GB/T 51235-2017
[2]《项目精细化管理手册》中化二建集团有限公司
[3]《火神山、雷神山医院建设背后的“科技密码”》中国建筑集团有限公司
[4]张建平,余芳强,李丁《面向建筑全生命期的集成BIM建模技术研究》CNKI:SUN:TMJZ.0.2012-01-005