BIM在建筑工程管理中的应用研究分析

发表时间:2021/5/8   来源:《建筑实践》2021年4期   作者:曹雨
[导读] 近年来,我国的综合国力的发展迅速,目前建筑工程项目管理工作大多还是停留在较为低级的阶段
        曹雨
        山东金城建设有限公司 山东 淄博 255000
        摘要:近年来,我国的综合国力的发展迅速,目前建筑工程项目管理工作大多还是停留在较为低级的阶段,效率低下、设计错误多,参与建设的各方缺少一个统一的沟通管理平台,引发各种冲突、忙乱。阐述了BIM技术的概念,分析了BIM技术应用对于项目管理现状的颠覆性改造,研究了BIM技术大力推广的主要阻碍和解决办法,希望通过BIM技术可以彻底改变目前建筑工程项目管理的面貌。
        关键词:BIM;建筑工程管理;应用研究分析
        引言
        城市化的快速发展推动现代化工程建筑行业的进程加快,社会对工程建筑的管理工作非常重视。本文首先阐述了建筑工程管理在工程每个阶段中BIM技术的应用要点,其次分析BIM技术所具备的优势,最后阐述BIM技术的应用,提高了管理效率,期望对后续BIM技术应用于建筑提供一定的帮助。
        1工程管理现状描述
        很多建筑工程项目管理都很忙乱,项目施工具有时间很紧、工期不够用、业主催促进度等现象。抢工有可能没有起到应有的作用,赶进度同时需要代价,不合理的赶进度还可能会影响工程质量。建筑工程图纸版本多、错误多。业主催促施工单位进场施工,这时经常还没有拿到设计院盖章的蓝图。施工单位按照电子版图纸订设备、组织进场施工后,常常发现设备和管路与现场不符,联系设计院后,才发现图纸版本是错的。这些问题导致的损失,责任的认定却经常引起各方扯皮纠纷。施工过程中,这种忙乱与冲突,归根结底是设计的问题造成的。我国目前的主流建筑设计的方法是,先由建筑专业进行建筑外观和内部分割设计,然后由土木专业进行结构设计,最后交给各个专业设计进行能源、光照、消防、电力、暖通等专业设计。在这种设计流程中,各个专业设计是独立的,在设计细节上各个专业是忽略的,比如水电通风各种管道在交叉的时候,如何翻弯、登高,如何保证净空高度等等。在实际施工中,这些问题都是施工单位自行解决。先施工的专业总是按照自己最方便的方式布置管道,后面施工的专业只能翻弯避让,这样做的结果是经常违反规范,或者不能很好地提高空间净高,会造成一定的浪费、耽误工期。这些是传统的二维图纸设计方式中难以避免的问题。BIM系统可以有效地解决这些问题。通过BIM系统建模,以三维方式呈现各个专业的管道的布置和翻弯方式,这就相当于用计算机模拟了从二维图纸到三维施工的过程。这个过程是贯穿设计施工整个过程的,现场如果发生了设计变更,BIM系统可以立即进行再次的模拟,始终确保系统在受控范围内。BIM系统内置了碰撞检测等多个系统,可以使得这些问题在施工之前就得到优化,就会极大地减少实际施工过程中可能出现的各种问题和麻烦,使得效率提高,减少损失和沟通成本。BIM技术将会给建筑设计施工带来一场变革,目前在英美等发达国家,已经开始立法推广BIM,使用BIM系统给英美等国家的建筑工程带来质的变化。相信在不就的将来BIM系统也会在国内得到推广应用,将会彻底改变目前建筑工程项目管理的面貌。
        2工程的设计管理中应用BIM技术具备的优势
        从建筑工程设计的角度来讲,灵活的运用BIM技术呈现出的优势如下:①相关工程设计成员在进行设计的过程中,灵活地运用BIM技术能够协助相关设计成员经过专业化的CAD软件进行设计工作,并且需要结合图纸搭建出一套健全的BIM工程建筑模型;②建筑工程建设项目的管理人员协同设计人员,通过BIM技术的支持对工程的设计方案进行审阅和检查。对设计方案进行多方交底审阅,更要从工程实际建设的角度去解析该工程的设计方案是否符合设计要求,特别是工程设计的线路要检查详尽,从工程设计中找出与实际建设要求不相符的设计方案,及时优化不相符的设计方案。并根据工程审阅的结果出具工程报告文件,方便后续对工程设计进行细化调整。
        2.1施工图纸模型可视化
        BIM技术的应用可以将二维平面图纸的设计要求构建成三维立体的设计模型。建筑的设计模型既能够将建筑施工的每个环节单独展示,又可以将每个施工环节组合起来进行整体建筑的展示。BIM技术将建筑设计进行模型化,可以让设计人员更加方便地查看工程建筑设计的细节,从而让工程建设的设计人员对不合理的建筑设计进行符合建筑实际要求的修改,降低了建筑设计实际工作中可能会存在的建筑风险,是实际工程建设的保障和依据。
        2.2BIM技术是数据与实际信息的一致性的保证
        信息数据既是BIM技术的根本,又是BIM技术的重心。建立完整无缺的信息数据库,是信息一致性和关联性的保证。数据信息是建筑工程设计的信息、施工材料的资源信息、建筑施工环节详细信息等综合性信息。面对施工阶段的不同,将单独环节的施工信息转变成BIM数据的可视模型,进行信息的统筹与交流,是整体建设施工的数据信息与每个施工环节的实际信息一致性的保证。
        2.3建筑方案的优化
        将建筑设计方案经过BIM技术的结合5D技术进行优化,使复杂繁琐的工程设计简单化,并将优化结果及时对设计人员进行信息反馈,对工程的设计、投资与回报进行详细的分析,并对工程设计的不足之处进行设计的更改[5]。对设计更改后所产生的影响与原本的设计进行对比分析,选择优化后比较完善的设计方案。在完善后的基础之上对施工的规划以及工程的施工内容的转变更加科学合理,BIM技术的应用让建筑工程的设计方案的修改、变动得到及时、有效的反馈。
        3BIM技术在建筑工程管理中的应用研究
        3.1BIM技术在建筑设计阶段的管理应用研究
        3.1.1施工图设计阶段应用
        在建筑工程设计阶段,BIM的专业技术人员会结合纸质图纸的设计信息,利用该技术建立3D立体建筑模型。BIM技术的应用,在对建筑工程的3D建筑模型形象设计的基础上,为施工人员提供切实可行的施工方案。

在管理过程中,该技术将建筑工程各类信息进行汇总及整理,管理人员可将这些信息数据进行修改及保存,结合建筑相关信息的变化而发生变化,BIM技术会实时更新和保存,为管理人员提供更加准确的数据支撑。受环境、天气等因素的影响,在施工过程中不可避免地会出现影响工程进度的情况。那么为了不影响整体工程的进度和质量,可利用该技术对施工的实际施工情况进行仿真模拟,直观上根据建筑模型的变化将建筑工程实际情况展示出来,及时掌握建筑工程的故障情况,从而确保建筑工程的安全稳定性。
        3.1.2建筑场地应用
        在建筑工程设计初期,技术人员均会对勘察报告、场地等情况进行考察,克服不利因素,保证施工的正常进行。随着BIM技术的运用,可将原来考察场地的分析研究与各类数据形成直观的信息组合,真实体现建筑场地周边环境的实际情况,结合不可预测等复杂的因素对周边环境进行适时的判断,对于原施工方案提出合理化的修改方案,解决施工方案中存在的问题,尽早排除可能出现的不利于安全施工的因素。
        3.1.3建筑工程成本控制的应用
        企业对建筑工程的工程成本最为重视,工程成本的控制直接影响着企业利润。一方面利用BIM技术可以将建筑材料、建筑设备、施工人员及管理人员的费用支出进行总体估算;另一方面还可以对建筑企业的成本进行控制及管理。每项工程都需要对项目进行咨询造价,如果利用BIM技术对建筑工程从立项开始至项目的验收结束进行数字化汇总,根据该技术得出的数字模型,对于整个项目周期的各个阶段的进展状况和实际使用情况进行合理分析,同时还可以根据工程所需的设备、材料及工程技术人员的管理成本等,汇总整个建筑生命周期所需的总体工程成本。
        3.2BIM技术在建筑工程施工管理中的应用
        3.2.1施工方案模拟应用
        随着城市化进程的加速,建筑行业发生了巨大变化,超高层、大跨度结构的建筑呈现的越来越多,无论是结构还是工艺都越来越复杂,以往的二维模式的图纸已不能适应当前建筑设计师、造价师及技术人员的需要。因此利用BIM技术对建筑的结构和工艺进行数字化模拟,给相关人员呈现更加直观的效果,避免因理解错误造成对建筑工程质量的影响,从而保证了建筑工程安全性。
        3.2.2施工进度适时控制
        建筑施工受图纸会审、施工技术、材料质量、环境、场地、机器设备使用不合理和气候等因素的影响,施工的周期存在很大的不确定性。BIM技术的运用,为整个项目的进度控制提出了解决的方法,大大减少了因沟通不及时、不到位出现的窝工的现象,同时通过该技术还可以判断设备材料质量是否合格。另一方面还可以激发相关人员的专业知识的学习,提高自身知识水平,促进BIM技术的广泛运用。
        3.2.3对施工现场进行动态安排
        施工场地的规划在工程建设中非常重要。施工现场有可能出现突发事件,在施工的各个阶段,场地规划也会受到施工要求、绿化、防火、交通等多种因素影响,使得施工现场布局变得较为困难,此时利用BIM技术可得到满意的结果。施工现场的临时设施、设备较多,合理布局至关重要。如果临时设施的位置能够保证建筑物、资料室、办公室正常运行,那么便可以直接进行施工,利用BIM技术进行评估和分析,就可以大幅提升施工布置效率。
        3.2.4对施工质量进行安全管控
        建设单位、施工单位、监理单位可以利用BIM技术加强对建设工程的安全监管,可以利用BIM技术进行数据的对比分析,及时发现施工过程中可能存在或易发生的问题,及时进行处理,避免因工作不细、沟通不及时出现的影响施工安全的因素。前期利用BIM技术逐一核对施工图,在方案设计过程中排除图纸错误问题,同时解决在施工过程中因各种因素出现丢项、错项等问题,影响工程进度。同时利用该技术,对于施工单位开展安全月起到了重要的保障作用,及时控制施工现场的人员进出,对于施工现场的危险区域进行警示,从未保障施工单位的安全月、安全年的顺利实施。
        3.3信息录入管理
        工程信息管理人员对收集到的信息进行BIM的系统录入时,还需要专业的数据录入设备对信息管理人员进行辅助,并成立独立的工程管理BIM技术管理部。经过数据模型的搭建和保养维护数据管理平台,工程管理人员、材质、几何、进度计划、成本与预算等数据信息进行系统录入。在工程的建设过程中,BIM技术人员要将施工现场实际情况的数据进行录入,具体还包括施工计划的变动、工程监理的通知信息、建设材料和机械设备价格变动的相关情况的实施信息录入,是数据模型实施更新的保障。工程建设的管理人员应和施工人员定期将材料、人工、造价、进度、质量与安全信息等相关数据按时提交给BIM技术小组成员,BIM技术小组的成员要对信息及时录入进BIM技术信息管理平台中。基于此,工程的技术管理人员按照相关要求形成项目的管理质量报告,包括工程的质量、工程的进程、工程的施工安全以及工程的成本预算的评价报告,并调整相应的施工进程计划。通过BIM技术的支持,施工管理人员将工程的数据信息通过互联网进行共享,方便工程项目负责人员查看工程的实际施工过程并进行远程指挥与监督工程的施工。通过上述的管理活动,建设工程的施工管理人员对施工阶段实施精细化管理,避免在以往管理过程之中存在的弊端,尤其是施工安全和施工质量的问题管控。BIM技术搭建的工程数据模型,对施工人员提供系统的操作细节的参考,对施工安全提供工程的预防和警示,极大概率地降低了工程施工中出现的安全问题。
        结语
        BIM系统就是要建立一个统一的、透明的、准确的平台,一个准确的数据平台,让大家摒弃不精准的管理方式,科学、透明地管理建筑工程。
        参考文献
        [1]注册建造师继续教育编写委员会.综合科目[M],北京:中国建筑工业出版社,2014.
        [2]李雁忠,刘昌平,兰云睆,等.基于BIM信息共享技术的施工进度计划管理及方法研究[J].建筑技术开发,2019(10):74-75.
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