BIM技术在建筑工程计量中的应用研究 赵中瑞

发表时间:2021/3/11   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:赵中瑞
[导读] 摘要:本文分析了BIM技术在我国工程量清单计价模式背景下存在的问题,通过研究IFC标准下BIM模型信息的表达和我国工程量清单计价规则,提出了改善BIM模型信息的完整性、规范性的方法及如何优化调整算量软件的计价规则,打通BIM三维仿真工程模型与我国现行工程量计算规则的通道,为促进BIM技术在国内工程量计算中的应用提供进一步的解决方案.
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        摘要:本文分析了BIM技术在我国工程量清单计价模式背景下存在的问题,通过研究IFC标准下BIM模型信息的表达和我国工程量清单计价规则,提出了改善BIM模型信息的完整性、规范性的方法及如何优化调整算量软件的计价规则,打通BIM三维仿真工程模型与我国现行工程量计算规则的通道,为促进BIM技术在国内工程量计算中的应用提供进一步的解决方案.
        关键词:工程量清单  IFC标准  BIM技术  解决方案 
        如今,国内建筑企业对施工质量的关注度有了极大的提升。只要建筑质量得到切实保证,广大人民群众的生活质量也会有大幅的提升。之前在对建筑进行施工的时候,在施工的过程中所运用的各方面技术都没有完善。
        一、BIM技术
        BIM技术是建立在计算机基础之上的,通过信息技术对建筑工程施工中的数据库进行建立和创设,实现建筑工程施工数据的同步管理,有助于建筑工程施工管理人员作出正确决策,进而实现建筑工程施工管理目标,降低建筑工程施工成本,实现对建筑工程施工的全程监管,合理控制工程施工进度,避免资源浪费,提高工程施工效率。BIM技术最早在美国提出,BIM技术的应用范围还在不断扩大,西方国家应用BIM技术的时间比较早,经验比较丰富,而且西方国家已经出台了BIM技术应用相关的法律法规,保证BIM技术应用的合理性。我国应用BIM技术的时间比较短,缺乏BIM技术的应用经验,我国建筑企业可以结合实际情况合理的借鉴西方国家的先进经验。“十一五”我国也提出了BIM技术应用标准,明确了建筑行业发展新方向1BIM技术在建筑工程施工设计的应用概述
        第一,建筑在施工的时候显现出的动态特征,施工之时也会出现一些无法提前预判的影响因素,会导致施工受到阻碍。而往前的一些设计图纸一般都是纸面上的,在按照此设计图纸进行施工的过程中,施工人员不容易看懂图纸的具体内容,严重的还会导致判断错误的情况出现,很大程度的影响工程的整体质量以及施工进度,在这种情况下,设计人员就需要对设计图纸进行更改与修正,甚至会出现重新设计的情况,耽误了很多建筑施工的宝贵时间,使工程不能如期完成,从而导致企业的经济效益大幅下降。
        第二,在对施工图纸进行设计的时候,随着对BIM技术的普遍应用,相关数据可以以三维立体的动画形式呈现出来。这项技术不仅能够概括建筑施工的各方面数据,还能够使建筑施工拥有可视化的特点,这样一来,施工的效果就能够直接展现在大家的眼前,设计人员就能够在第一时间找到问题,进而采用可行的方法来予以化解,这就使得施工设计的质量得到切实保证。另外,将BIM技术予以有效的应用,还可以使得各个专业的人员之间的交流更具实效性,设计工作者能够根据实际情况来对施工设计进行不断的完善。由于BIM技术拥有一定的协调性,建筑工程的施工又分为很多不同部门,因此,设计工作者不能只顾自身工作,还应当加强与其他部门技术人员的沟通与交流,能够有效的提高各个部门的协调工作能力,使设计工作的质量得到明显提高。
        二、BIM技术设计阶段
        2.1方案优化
        BIM技术下的建模设计过程是以三维状态为基础,不同于CAD的基于二维状态下的设计。运用BIM技术在设计阶段,构建建筑构件三维实体模型,能直观的观察建筑构件,分析建筑结构的功能布局,推断建筑体量。在大型的建筑工程结构设计中,采用BIM可视化技术,能对建筑结构进行动态演示,对建筑结构的尺寸、相符度进行考察,从而确定最优设计方案。的确,BIM的可视化特点大大提高了传统的工作效率,降低了施工中的问题,把未来将要出现的问题在设计阶段最大限度地解决掉(不可能全部解决)。同时,可视化还改善了双方的沟通环境,起到了去噪的作用,让设计方与甲方或者施工方,能够在统一的环境下进行沟通。BIM技术可以通过建立基于BIM数据库的协同平台,把建筑项目各阶段、各专业间的数据信息纳入到该平台中。

业主、设计、施工及运维等各方可以随时从该平台上任意调取各自所需的信息,通过协同平台对项目进行设计深化、施工模拟、进度把控、成本管控等,提升项目的管理水平、设计品质。通过将BIM技术应用到不同专业协调设计中,各个专业的工作人员能够实现信息的完全共享,便于进行协同工作,保证建筑设计以及施工能够正常、有序的进行,进一步保证建筑的质量。
        2.2能耗分析
        在建筑信息模型中,建筑构件并不只是一个虚拟的视觉构件,而是可以模拟除几何形状以外的一些非几何属性,如材料的耐火等级、材料的传热系数、构件的造价、采购信息、重量、受力状况等等,传统的2D手段分析这些都较为困难。而通过BIM技术的导入,建立起基于建筑节能方面的模型,帮助建筑师更好的分析能源损耗点,进行相应的调整,例如日照分析、碳排放分析等等。提高了建筑设计的效能,实现绿色建筑。
        三、建筑工程施工中关键的BIM技术
        3.1碰撞检测技术
        未来的建筑多为高层、超高层建筑,内部结构将越来越复杂,各个要件、管线相互交错,很难用常规的三视图检查建筑内部设计的合理性。设计者能通过BIM的碰撞检查技术,检查各管道、钢筋、工序之间是否存在碰撞的情况。碰撞检查技术旨在减少建筑工程不必要的变更和返工。建筑学上的碰撞包括:①硬碰撞,即各实体间在空间上存在重合、交集;②间隙碰撞,顾名思义实体之间存在间隙,但是不同部件之间的最小间距过短,不满足设计要求。BIM的碰撞检查是自动的,系统的。检查完毕后将形成碰撞报告,设计者可以根据碰撞报告对各部件的分布进行重新修正,优化整个建筑模型。
        3.2虚拟建造技术
        所谓虚拟建造就是根据项目实际等比例的构建建筑模型,在建筑模型的基础上对项目的实际施工进行预演。BIM技术是利用3D技术对各关键部位、重点工序进行反复动态模拟的,能透过虚拟的动画、影像全方位的观察建筑物的外观造型、内部结构等。并从中确立最优的建筑模型,建筑模型的精准性越高,项目的施工就越精准。在3D模拟的基础上增加时间管理维度,能帮助施工方掌握施工的时间节点,减少返工,节约时间成本。同时,运营商、业主能时刻掌握项目的进展情况,形成4D动态管理。在4D动态模拟的基础上加入成本数据,能有效减少人工、材料的浪费,减少经济风险,实现各方经济利益的最大化,实现5D动态管理。BIM的虚拟建造能给业主以真实的视觉体验,业主能对项目施工进行全程监督。再者,施工负责人可以利用可视化的模型对工人进行技术交底,以便工人了解施工要求、安全注意事项等。BIM虚拟建造的模型是众多数据信息的融合,对于后期的运营和维护具有重要的指导意义。因此,施工方可以将BIM虚拟模型卖给运营方。
        3.3造价算量技术
        BIM技术能根据施工各部件的数量、尺寸等数据初步计算出整个建筑工程的造价。这在一定程度上减少造价员核算工作量,减少了计算差错,提高成本预算信息的准确性。在项目施工阶段,造价算量技术多用于工程结算。在实际操作中,施工项目的工程结算往往是按照不同阶段进行的。施工方通过选择BIM模型中的部分要件就可以得出部分工程的款项,进而收款。同时,造价算量技术还能帮助施工方根据不同的施工节点,科学合理地引进设备、原材料等,实现精准领料、用料,避免原材料入场不及时,影响工程进度。
        结束语
        综上所述,虽然我国对于施工现场的管理还不是太重视,也没有建立完善的安全施工管理系统。但是随着建筑行业的不断发展,安全管理重要性已经成为了建筑工程施工中不可或缺的一部分。施工单位投入巨额的费用到施工现场管理工作中,建筑施工安全管理系统也正在逐渐完善,相信未来我国的建筑行业会发展的更好。
        参考文献:
        [1]马兵.建筑工程施工现场安全管理工作探讨.建筑安全,2017
        [2]李秀媛.论建筑工程施工现场安全管理要素.广东科技,2016.
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