BIM技术在房建工程施工中的研究及应用

发表时间:2020/11/5   来源:《建筑实践》2020年第18期   作者:曾昌晶
[导读] 近年来,随着科学技术发展水平的不断提升,物联网技术、大数据技术、云计算技术、3D打印技术以及智能化技术对建筑行业带来了极大的冲击和影响,建筑信息化发展不断迈步向前。
        曾昌晶
        海南中龙建设工程有限公司  海南海口市570100
        摘要:近年来,随着科学技术发展水平的不断提升,物联网技术、大数据技术、云计算技术、3D打印技术以及智能化技术对建筑行业带来了极大的冲击和影响,建筑信息化发展不断迈步向前。BIM技术是建筑信息化发展中的主力军,通过构建三维模型实现建筑全生命周期信息数字化驱动,为设计、施工、造价等各个环节人员提供“模拟和分析”,使项目在各个阶段都能有效的实现节省资源、节约成本和提高效率。
        关键词:BIM技术;房建工程;应用
        引言
        BIM全称为建筑数字信息模型(Building Information Modeling),是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达,为设施(建设项目)从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据。项目的不同阶段、不同的利益相关方,可以通过BIM提取和修改信息,做到多方面工作的协同进行。BIM的运用范围也十分广泛,从设施的设计到管理维护,可以说贯穿项目的整个建造流程,在国内外受到广大相关工作人员的青睐。最近几年,我国也逐渐开始重视BIM在实际工程中的推广和运用,当下许多建筑公司、监理公司、设计单位都在组织员工进行BIM的培训,成为了行业内的必修课和大趋势。
        1BIM技术特点和优势
        1.1覆盖面广
        BIM技术不单单是系统模型,也不只是针对房建工程项目的某一个环节和方面,而是涉及整个项目的全过程中,包括项目设计、项目施工和运营管理。从施工设计、施工进度、质量与成本等各个方面全面进行控制,这一技术可以调动业主、设计和施工等各方的作用,共同参与和管理应用,确保工作科学高效。
        1.2可视化强
        过去,房建工程结构相对单一,实施较为简单,只需要利用二维平面设计图就能完成建筑构图。然而随着时代的发展和建筑结构形式的多元化,无法再沿用传统的二维图纸进行构图,先进的BIM技术能实现立体模型的构建,呈现出真实所需的效果,一方面能实现施工中构件的可视化,还能实现建筑整体的可视化,可视化服务能在项目设计、施工到运营管理整个过程中应用。
        1.3模拟性强
        BIM技术模拟性较强,可对建筑结构形式进行模拟,同时可利用时空模拟建筑结构现实情况,例如,应急状况下的人员疏散、建筑通风情况等,而BIM技术在这方面具有无法取代的优势。
        2BIM技术在房建工程施工中的应用
        2.1施工现场布置
        BIM技术主要是将工程项目设计阶段的图纸进行数据化呈现,利用材料搭建的形式在计算机中构建成建筑实物。具体而言,主要是利用BIM技术模型的可视性特征,对房建工程的施工现场进行施工布置规划,规划形式主要通过三维立体形式展现,借此在施工作业行动执行之前,总结出施工现场材料布置期间可能会出现的问题,并针对问题关键点进行分析和解决。例如在进行房建施工中大跨度钢结构构件布置时,需要提前针对运输过程中的相关条件进行考量,进场前利用BIM技术进行起重机作业模拟,通过模拟技术的运用,避免施工现场出现由于起重机旋转半径不足导致的施工碰撞类问题产生,进一步提升施工安全性。
        2.2可视化指导施工方案制定
        房建施工期间,有效应用BIM技术后,能够进一步将工程施工所用的二维图纸进行立体化处理,借此将图纸中的细节更突出地显现出来,从而为工程施工的现场管理人员提供最清晰明确的施工指导,从施工设计阶段强化返工问题的管理。

期间可以将BIM技术的可视化作用发挥出来,借助鲁班节点软件的运行,对房建工程施工项目中较为复杂的操作节点进行三维立体化的计算处理,施工人员可以通过直观地观看三维施工要求,对节点的施工构造加以了解,尤其是对于部分施工流程复杂的综合多项梁节点的可视化模式展现,施工操作员能够清晰掌握节点构造关键技术,提升节点施工质量。期间可以将BIM模型与建筑钢筋节点进行连接分析,为后续的施工作业内容推进提供相对应的信息查询和运营维护数据,提升施工便利性。另外,在BIM技术运用过程中,还能够为施工创设相对应的4D施工模拟画面呈现条件,帮助施工人员在施工前熟练掌握复杂施工节点的操作步骤以及施工工艺运用,一旦在模拟过程中发现问题,及时解决,避免现场施工中出现问题影响施工效率,同时对于施工成本节省以及作业时间节省也起到了很好地促进作用。
        2.3工程结构模拟
        随着房建工程施工和数字化平台的发展,BIM技术逐渐被应用到了房建工程施工的各个领域,无论是应用的广度、深度都得到了提升。从目前的情况来看,很多工程项目仍然在采用传统的方式,即利用图纸来进行房建工程项目设计,通过不同角度的图纸设计来对工程状况进行反应。以往的设计方式不但需要很多图纸,同时需要花费大量的时间,且无法迅速进行修改。通过运用BIM技术可有效地弥补这些问题,BIM技术将整个过程组成为整体,通过数据融合的方式来实现对工程项目的模拟。在不同的房建工程施工阶段,均可以按照工作人员的实际需求来提取相关资料,实现多个设计数据的有效集成,并按照提取数据来建立不同位置的模型,为房建工程施工的开展提供便利条件。
        2.4施工阶段应用
        通过BIM模型发现工程在施工现场中出现的错、漏、碰、缺的设计失误,然后通过调整设计方案,提升设计质量,使施工现场的变更减少,最后使工期缩短、工程成本相较预期目标降低。对于陈旧CAD时代存在于建设工程施工阶段的2D图纸具有:可施工性低、无法保证施工质量、拖延工期进度、工作效率低等缺点,BIM技术的出现针对这些缺陷展现出了极大的价值优势;设计错误和漏洞可在施工前改正;4D施工模拟、优化施工方案;让精益化施工成为可能。在工程的施工阶段,施工单位通过对BIM建模与进度计划的数据集成,完成了BIM在时间维度基础上的4D运用展示。正由于BIM技术在4D运用的实施,施工企业既可以依照天、周、月看到工程的施工进度,又能够依据现场实时情况进行实时调整,在对不同的施工方案实施优劣比较分析后,获得最优的施工方案;同时也能够对工程的重难点位置依据时、分,甚至精确到秒,实施可建性模拟,比如对土建项目的施工程序、运输材料的堆放安排、建筑机械的行进路线与操作空间、设备管线的安装流程等施工安装方案的优化。
        3BIM技术应用趋势
        3.1数字化、云计算的应用
        通过一种激光扫描桥梁、道路等工程区域信息,可以获得早期的一手数据。设计师可以在这种浸入交互式的三维空间中进行工作。结构分析、能耗分析都需要用云计算强大的计算能力来处理和分析。甚至渲染和分析过程可以达到实时的计算,帮助设计师实时在诸多不同的设计和解决方案之间进行比较,择优而立。
        3.2扁平化协同模式
        要建设完善的BIM实施,必须通过制定协同工作流程来保障和协同,可以将原设计师、工程师、承包商、业主的协同变成扁平化的管理风格,实现成果共享,各方参与,使得BIM可以在项目生命周期内实现总价值的最大化。
        结语
        BIM技术是建筑业转型升级,从粗放式管理到精细化管理的重要手段,是建筑行业目前发展的重要领域。随着BIM技术的进一步发展和深入应用,BIM技术在建筑各阶段的应用价值会更加凸显,在提高建筑质量,节约建设成本,加快建设进度,提升建设效率等方面展现显著的技术优势,成为建筑企业提升竞争力,创造更多效益的重要技术手段。
        参考文献
        [1]李晋.BIM在建筑工程管理中的应用研究[J].建材与装饰,2019(19):145-146.
        [2]张帅.BIM技术在建筑工程施工中的应用研究[J].居舍,2019(16):83.
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