摘要:本文结合所在单位BIM技术实际应用情况,简要分析了BIM技术在建筑工程项目施工中的应用并提出了几点关于运用BIM技术的建议。
关键词:BIM技术 建筑工程 施工管理
1 BIM技术的概述
BIM技术是通过创建建筑物的三维模型,以模型为载体对建筑物的各专业、各阶段的数据信息进行存储、整合和管理的一种新技术。通过互联网技术,让项目各参与方对工程数据实现共享,从而满足不同人群对数据的需求。
建筑工程施工BIM技术的应用可以覆盖由施工准备阶段、施工阶段、竣工验收阶段和保修阶段组成的整个施工全过程,也可根据工程项目实际需要应用于某些环节或任务。
2 BIM技术在建筑工程施工管理中的应用
2.1 在图纸会审中的应用
图纸会审是指项目各参与方在接收到设计文件后,结合现场实际对图纸进行熟悉,查找出施工图中存在的错误以及设计不合理的地方,并提交设计院进行处理的一项工作。通过图纸会审可以将因图纸错误带来的变更消灭在施工之前。通过对问题的早发现早解决从而提高施工的质量和效率,确保项目工期目标的实现。
可是靠传统的图纸会审,却很难发现各专业之间的碰撞,特别是构件之间的交叉、干扰、净空不够等,导致返工及整改,在一定程度上浪费材料和人工,影响工期,增加成本。
在依据设计图纸进行BIM建模时,建模人员可以迅速并清晰发现图纸中设计意图表述不清的现象和明显的设计错误,比如:缺乏文字说明、图上构件无编号、构件重叠、有索引号而无详图号、索引号和详图不对应、错漏标高、错漏尺寸等。当各专业图纸完成建模后,技术人员使用建筑模型为主文件,将结构模型、机电模型在碰撞检查软件中进行整合,然后进行本专业构件之间的碰撞检查和不同专业构件之间的碰撞检查,并输出碰撞检查报告[1]。最后由技术人员向设计单位提交图纸翻模时人工发现的及碰撞检查报告中出现的问题,并通过图纸和模型与设计单位进行交流,让图纸会审更加准确、高效、便捷。
2.2 在施工图深化设计中的应用
由于在设计图纸中,建筑施工中的诸多细节做法无法一一表述,所以进行施工图的深化设计显得尤为重要。而BIM技术的可出图性、一处改处处更新、工程量清单一键导出等优势均可使得施工图的深化设计变得更加简便快捷。首先BIM技术在深化设计中对施工图进行的补充、完善和优化,使得施工指导文件更具指导意义,确保施工质量目标的实现。其次BIM模型可以导出更加细化的工程量清单和构件参数表用于精细化管理,合理节约施工成本。
使用BIM技术进行主体结构深化设计、钢结构深化设计、机电安装深化设计、室内外装饰装修深化设计。主要工作包括:在模型中进行二次结构设计;对装配式建筑的预制构件拆分及节点设计;建筑室内外防排水、变形缝、施工缝、后浇带的构造设计;钢构件布置图设计、构件详图设计、安装节点详图设计、构造节点优化;对机电设备进行选型、对管线进行优化排布、对机电安装与土建之间的配合问题进行深化设计;依据设计院图纸的总体风格,直接链接建筑、结构、设备模型进行室内外装饰装修深化设计;
2.3 在现场施工阶段的应用
①利用BIM技术进行三维场地布置及施工交通模拟。
运用BIM技术创建“基础施工阶段场布模型”、“主体结构施工阶段场布模型”、“装饰装修施工阶段场布模型”,将总平面布置图的平面元素立体直观化。通过施工现场交通模拟,综合考虑各施工阶段的场地转换,并结合绿色施工中“四节一环保”的要求优化场布方案。
②利用BIM技术对施工难度大、施工工艺复杂、采用新工艺新技术新设备的分项工程或工序进行构件的受力分析、施工模拟和三维技术交底。
利用BIM技术进行土方工程中的基坑支护、降排地下水和土石方调配的施工模拟和技术交底;进行模板支架及临时支撑的承载力及变形验算;对吊装方案进行虚拟施工,可视化地进行方案比选。
与手工计算、文字叙述结合二维图纸进行方案论证和技术交底的传统方法相比,运用BIM技术进行受力计算和施工模拟的优点主要体现在:计算结果准确可靠、施工过程可视可模拟两个方面。这样能避免手工计算精度不高、文字理解不充分而造成质量事故和安全事故的问题。
③施工进度控制
在建筑工程施工进度的控制中,采用进度软件制定施工进度计划,按照工作分解结构(WBS)与进度计划中的工作进行关联。通过BIM技术进行4D模拟,能够在施工前期形成可视化的进度计划、可视化的施工组织设计、可视化的施工过程模拟,从而优化施工进度计划[2]。在施工过程中将实际进度及进度干扰事件录入软件,通过计划进度与实际进度的比对检查出进度偏差,可视化的表现出对紧后工作及总工期的影响,并及时采取纠偏措施和工期索赔,实现动态的进度管理,确保进度目标得以实现。
④利用BIM技术进行工程量计算及成本管理
通过BIM模型可以直接导出工程量清单,可任意提取某一类型构件、某一施工段、某一施工层的工程量,提高工程量计算的精确性。让模型、施工进度与成本进行关联,建立BIM 5D模型,允许参与者调控时间轴,让施工进程和相应成本的进展情况可视化,并结合“香蕉曲线”合理规划资源投入时间,实现成本的动态控制。
⑤施工现场物资管理
运用BIM技术输出某一时间段材料用量,准确填写物资采购计划。在保证正常施工生产的前提下,制定最佳采购批量和最小库存的采购计划,避免物资积压和资金占用;运用BIM模型输出预制构件的详图大样及加工参数,实现精准预制,确保施工质量;运用BIM+二维码技术对预制构件进行物料追踪管理,构件到达现场通过扫描构件上二维码获得堆场位置、安装平面位置、安装标高等信息,确保工地场堆合理,构件吊装方便、场内交通有序,实现文明施工。
2.4 在竣工阶段的应用
①运用BIM技术进行竣工结算时工程量的核对
项目竣工结算关系到各个单位的利益。传统模式下的核算工作相当繁琐,特别是手工计算,不同预算人员计算的方式方法不全相同,使得工程量计算准确度不高,也不便于多方对量。由于施工过程中出现的设计变更、现场签证等事件,导致工程资料数量繁多,加上项目人员流动性大,在工作交接时资料信息流失,信息管理难度大,造成竣工结算时工程量核对的工作效率低。
运用BIM技术,在模型中可以赋予建筑构件几何特性、成本信息、材料属性以及可以通过创建参数来记录其他信息,并且可以快速检索并组合相关信息。制定导出规则可以导出具有某一个特征属性的构件工程量清单,实现快速精确算量。BIM模型的客观性和可视化可保证多方工程量核算时的沟通顺畅高效。
②数字化移交
竣工模型交付业主,在业主的物业管理系统中进行关联,实现建筑设备的智能管控。在模型上添加建筑设备的技术参数,定期提醒维护人员进行保养及零部件更换,降低设备故障造成的损失。
将建筑模型进行轻量化处理后导入疏散模拟分析软件,在模型上设置逃生路径、逃生出口和设计人流量进行地震、火灾等紧急情况下的虚拟应急演练,可在事故发生前暴露预案和程序的缺陷,优化逃生路径及应急资源配置,提高应急交通疏散效率,增强应对突发重大事故的能力。
3. 结语:
在建筑工程施工项目中,就算只有部分工作或环节用到BIM技术,带来的经济效益和社会效益也可以说是立竿见影的。随着政府相关单位、行业协会、设计单位、施工单位的重视和推广,BIM技术已成为了建筑业进行大变革的推动力。同时我们发现,现在关于BIM技术的标准尚未完善,各地的BIM政策不尽相同;市场上BIM软件众多,实施路径也有差异,软件商之间存在的市场竞争和技术壁垒制约了软件间的数据集成和数据交互。故如何让BIM技术实现多方信息互通资源共享,如何让其更好地服务于建筑行业,还需要我们做出更多努力。
参考文献:
[1] 张天明,谈住宅项目绿色施工新技术应用,安徽建筑,2017.10
[2] 李朋,论建筑信息模型(BIM)的工程管理,城市建筑理论研究(电子版),2013.8