BIM技术在工程总承包模式的应用浅析

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:陈俏君
[导读] 摘要:随着计算机的深入发展,BIM技术在全球范围内席卷开来,尤其是在建筑领域也得到了深入融合,可应用到建筑全生命周期的各个过程。
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        摘要:随着计算机的深入发展,BIM技术在全球范围内席卷开来,尤其是在建筑领域也得到了深入融合,可应用到建筑全生命周期的各个过程。
        关键词:BIM  工程总承包  模式  应用  浅析
        近年来,我国不断推行工程总承包模式,使得BIM技术在全过程服务中得到有效的利用。 在此就BIM技术在工程总承包模式中的应用进行分析。
        一、两个概念的定义
        1.1 建筑信息模型:buidinginformation madeling buidinginformationmodel(BIM)是指在建设过程中及建设全生命周期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称,简称模型。
        1.2 工程总承包:是指从事工程总承包的企业,受业主委托,按照合同约定,对工程项目进行勘察、设计、采购、施工、试运行、竣工验收等实行全过程或若干阶段的承包。
        二、BIM技术的特点
        BIM技术是一种数字化建模技术,它根据建筑图纸等信息生成三维的建筑模型,可以在最早期的向我们展示该建筑物。当BIM技术运用到工程总承包模式中,将帮助我们把全过程服务的各个阶段有效地结合在一起,形成统一的监管维度,更加直观地帮助我们解决过程中存在的问题,保证其正确性。
        2.1 可视化
        可视化包括设计可视化和施工可视化。在设计阶段,随着经济的快速发展,人们对建筑的设计要求逐渐上升到另外的层次,以最初的要求结构简单和安全,到现在要求设计外观奇特、美观、唯一等,造型越来越复杂,普通的二维技术已经很难具体想象出建筑构件的具体形成。但如果使用了BIM技术,可将可视化建模,将项目从一开始就从一种沙盘模型的视角展现出来,给予我们最真实立体的视觉感官。同时在施工及维护等阶段,都可以在可视化的状态下完成项目的沟通和决策。
        2.2 一体化
        BIM技术核心是一个由计算机三维模型所形成的数据库,不仅包含了建筑师的设计信息,而且可以容纳从设计到建成使用,甚至是使用周期终结的全过程信息。在设计阶段,BIM使建筑、结构、给排水、空调、电气等各个专业基于同一个模型进行工作,从而使其真正意义上的三维集成协同设计成为可能。在施工阶段,BIM可以同时提供有关建筑质量、进度的以及成本的信息。利用BIM技术可以实现整个施工周期的可视化模拟与可视化管理。
        2.3 参数化
        通过参数(变量)而不是数字建立和分析模型,简单的改变模型中地参数值就能建立和分析新的模型。
        2.4 仿真性
        这一特点使得原本CAD时代需要专业人士花费大量时间输入大量专业数据的过程,如今可轻松完成。
        2.5 协调性
        “协调”一直是建筑业工作中的重点内容,建设各主体在整个项目实施工程中心须保持着信息的交流。几方责任主体都需要对出现的相关问题进行讨论协调,如:设计协调、整体进度规划协调、运维协调等等。如果在事后出现的变更方案,就可能造成进度的滞后和成本的增加,但如果通过BIM模型进行事前的建筑模拟,统一在模型进行建筑设计、结构的布置、水电安装管线的布置,在事前就把问题的给予处理。
        2.6 优化性
        在全过程中,其实就是一个不断优化的过程,BIM和设计优化之间的关系并非那么紧密,但是由于BIM自身的实时模拟等特点可以给设计人员提供一个更好的优化平台,帮助设计人员完成高质量的优化任务。
        2.7 可出图性
        运用BIM技术,除了能够进行建筑平、立、剖及详图的输出外,还可以出碰撞报告及构件加工图等。
        三、BIM技术在工程总承包模式的应用
        人们对BIM投资的原因是想把它作为出图和可视化的工具,这是初级想法,但BIM的真正价值是在于它能够利用全生命周期的过程来做更多的模拟和管理工作,它不仅可能以在早期的设计和分析阶段,同时可用在施工阶段,以及用在最后的运行和维护阶段,这才是BIM真正的价值所在。


        3.1首先在设计阶段的应用。
        3.1.1 BIM模型将所有专业绘制的图纸放在同一模型中,对专业协调的结果进行全面检验,专业之间的冲突、高度方向上的碰撞是考量的重点。这点与传统制图各个专业独立出图,靠人工对图的模式完全不同,避免了人为疏忽造成的遗漏或错误。模型均按真实尺度建模,传统表达予以省略的部分(如管道保温层等)均得以展现,从而将一些看上去没问题,而实际上却存在的深层次问题暴露出来。特别是建筑的剖面图纸以外的每一个剖面均是在平面画完后人为的选择局部主要位置剖切然后检查,而BIM模型一旦建立之后可以随意选取任意特殊的细部进行各专业的综合表达,图纸深度和准确度迅速得到提高。
        3.1.2 对设计过程中的随时检验:建筑、结构、水暖、电气专业建模并协调优化,全方位的三维模型可在任意位置剖切大样及轴测图大样,在设计过程中随时观察并调整该处管线的标高关系,及时反馈给需要调整的设计人员,避免了等全套施工图纸完成后发现专业碰车现象然后又花费很长时间调整方案。这样可以在整个设计过程中加强各专业之间的交流和综合管理,提高设计单位的工作效率,避免不必要的人员和设计同期的浪费。
        3.1.3对大型公共建筑的管线综合设计管理。BIM模型可全面反映土建与土建之间、管线与土建之间、检测管线之间的所有碰撞问题,反馈给各专业设计人员进行调整,理论上可消除所有碰撞问题。这一点在普通小型的功能简单的建筑上体现不是很明显,但是在大型复杂项目,比如大底盘商业的地下空间,各种管线在此汇集交叉,很多施工现场都遇到现场没有空间给管线安装的情况,如果运用BIM技术提前绘制管线综合图纸,就能轻松避免这种问题的发生。
        3.1.4对建筑重点空间内装效果的控制。一些大型公共项目投资巨大,实际工程中常遇到某些重点部位如进门大厅、共享中庭、多功能厅等空间出现影响美观的管线或者净高不够的情况,这种问题一般出现后很难解决或者需要花费很大代价和时间重新施工,对整个施工进度影响很大,终其原因就是在设计阶段的图纸没有将每一个细节的管线进行精准定位和综合排布,造成了施工中的误差和随意浪费空间。如果把BIM技术运用进来就可以很明显的解决。
        3.2、在施工阶段的应用
        3.2.1 增强企业技术实力以提高项目中标率,BIM技术可以更好地展示投标书的内容,基于BIM的虚拟营造及漫游功能的展示可以带来可视化、直观性、互动性方面的提升,能更立体地展现技术方案及实力。在能获得项目设计BIM模型的前提下,使用BIM技术技术5D软件可以通过直接导入设计BIM模型,省去理解图纸及在计算软件中建立工程算量模型的工作,对工程量和计价工作效率的提升作用是显而易见的。
        3.2.2 提升企业综合管控能力。首先是解决碰撞问题,如果设计存在瑕疵,各专业协调不充分,或者针对复杂的项目往往出现不同专业关心碰撞专业管线与主体结构部件碰撞等情况,以至于施工单位不得不进行变更作业,运用BIM技术,施工单位可以利用基于BIM技术的碰撞检查软件,提前进行各专业设计的碰撞检查,从而在实际施工开始之前发现问题进行各专业设计的事先协调从而大幅度减少施工变更。其次,可制定项目进度计划。通过将BIM模型与施工进度计划相关联,空间信息与时间信息整合在一起,形成一个三维模型加时间维度的4D模型,可以更直观、精准地反映整个建筑的施工进度过程,通过BIM技术实现进度计划与实际进度的对比,随时管控项目进展提早发现问题,有利于项目工期按时完成。
        3.2.3 通过BM技术进行虚拟。装配和技术交底,提高质量管控能力。运用BIM技术可把项目施工的现场进行虚拟装配。从而提早发现。制造、运输、安装中的问题。及时补救,避免因设计问题造成的工期滞后及材料浪费。也可以使用基于BIM技术的施工管理软件,可以将施工流程的三维模型。及动画演示的方式。直观立体地展现出来。有利于设计人员对施工人员进行项目的技术交底,尤其是对于特殊节点的技术交底,也便于对工人进行培训。使其在施工开始之前充分地理解施工内容和顺序。在成本控制过程中BIM技术根据时间节点准确的预测施工时间节点,并提供海量的数据分析。BIM出现可认证相关管理工作人员快速准确地获得工程基础数据,为施工企业制定精确的资金计划提供有效支撑,为材料员和施工员实现限额领料消耗控制提供技术及数据支撑,同样的通过BIM可视化特点,可以把安全隐患及时发现并在实践中得到及时防控,减少安全事故的发生。
        结束语
        综上所述,BIM技术的优势是显而易见的,尽管我国目前在推行建筑全生命周期的工程总承包模式还在逐步完善之中,重点也在于设计阶段和施工阶段,那么BIM技术在这两阶段中是可以完全发挥其功能的。BIM技术可使整个工程项目在设计、施工和与业主调整方案阶段都能够有效地实现建立资源计划、控制资金风险,节省能源、节约成本、降低污染和提高效率,从真正意义想实现工程项目的全生命周期的管理。随着建筑行业不断深化发展,BIM技术在建筑行业的各个领域的应用越来越广泛。
        参考文献:
        [1]李文林 《大型施工总承包工程BIM技术研究与应用》 中国建筑工业出版社
        [2]刘占省、 赵雪峰 《BIM技术与施工项目管理》 中国电力出版社 2015.7.1
        [3]刘占有、赵雪峰 《BIM基本理论》 机械工业出版社
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