BIM 技术在土建工程管控中的运用

发表时间:2021/5/10   来源:《科学与技术》2021年第29卷第3期   作者:沈文亮、黄琳薇
[导读] 我国是基建大国,不管是建设规模上还是土建工程技术上,我国都处于世界较为领先的地位
        沈文亮、黄琳薇
        政通建设管理有限公司  浙江省杭州市311100
        摘要:我国是基建大国,不管是建设规模上还是土建工程技术上,我国都处于世界较为领先的地位,但在工程管理理论与管理软件开发应用方面,与西方发达国家相比还有较大进步空间。为推动建筑业转型升级、促进建筑业高质量发展,国家提出了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,指出了要大力发展装配式建筑、推进建筑业数字化转型、推广应用建筑机器人等指导意见。而BIM技术正是推进建筑业数字化转型的有效途径之一。随着国家建筑业主管部门及相关行业协会的推广,越来越多的土建工程中开始应用BIM技术,取得了良好的成果。可以预见BIM技术在未来会得到更加广阔的应用。
关键词:BIM技术;工程项目管理;应用
中图分类号:TU18
文献标识码:A
引言
        良好的土建工程质量管理不仅是实现建筑质量目标的基础,也是人民生命财产安全的有利保障,对于促进建筑企业乃至整个建筑业发展有着重要的作用。但由于波动性大、隐蔽性强、终检局限性大及影响因素多等特点,几乎每一个土建工程项目都不可避免地在建造或使用过程中出现或大或小的质量问题。因此,提高土建工程质量管理水平,降低其质量问题的发生率,对于我国建筑业发展具有重要的现实意义。目前,我国建筑业正在大力发展BIM技术,在国家和各地政策的大力扶持下,BIM技术在土建工程项目中的应用越来越广泛。大量的研究和案例表明,BIM在土建工程质量、安全和成本的三大目标管理中有着很好的应用效果与前景。这为土建工程的质量管理提供了新的思路和解决方案。
1BIM技术的特点
        1.1可视化
        传统二维的CAD图纸,表达的信息远不如BIM技术生成的三维立体图像形象和具体。从二维图纸到具体的施工实体,设计人员和现场施工人员还是需要在大脑中进行想象转换。特别是对于一些形态复杂的建筑实体,很难用二维图纸进行形象的展现。这种情况下使用BIM技术生成的三维模型或动画来展现,效果好得多。且传统基于CAD的设计一般各个专业各自为战,由于施工现场的复杂性,某一专业的设计人员极易由于对其他专业的不了解而使设计出的方案与其他专业产生冲突。而凭借BIM强大的可视化功能,把各个专业结合在一个可见的模拟实体上进行分析,更容易发现设计中的各种空间碰撞检查问题。
        1.2模拟性
        BIM技术的模拟性功能十分强大。在BIM3D模型基础上可以增加时间维度,称为4D,可以按照进度计划对建筑施工过程进行模拟,通过对照现场实物量形成情况与某个时间点的模型,直观地体现整体工程进度情况。在此基础上还可以增加造价信息,称为5D,可以方便地得出某个时间点的计划投资额度,这对于实时进行造价控制是十分得力的工具。
2BIM技术在土建工程管控中的运用
        2.1设计制图方面
        通常,一个项目的图纸按照专业有结构图、建筑图、消防、给排水、强弱电、暖通、燃气等专业图纸。虽然通过图纸会审可以降低各专业图纸之间存在的矛盾与碰撞,但由于二维的图纸不够直观,还需要想象才能在大脑中还原为立体的具体施工画面,所以一些图纸问题还是不容易被发现。特别是对于一些复杂形态的建筑项目来说,想象难度大,施工人员要完全理解设计图纸,需要较强的专业水平和空间想象能力。而基于BIM的协同设计,将整个项目视为一个整体,使各专业在一个统一的平台上进行设计,信息共享,降低了不一致性,使施工人员对项目设计的理解大大增强。且通过BIM的三维模拟,直观地发现并解决设计图纸中各专业的矛盾。通过碰撞检查,自动查找存在的碰撞问题,极大地降低了到了施工阶段才发现碰撞问题的可能性,节省了由此带来的时间和成本耗费。利用BIM的剖切功能,设计人员可以快速出图,即使进行了设计变更,图纸也能自动更新。


        2.2优化施工环境
        干净整洁的环境对于土木工程管理的发展是非常重要的内容。在土木工程施工的前期中。可以使用到BIM技术将施工过程中的环境进行模拟建造。但是,对于现场的施工环境来讲,整个工程项目较大,且各个环节之间的联系比较复杂,所以再进行模拟过程之中,要对实际的现场状况进行一定的分析考察,但是,目前,尽管有较多的行业能够遵守国家的相关规定的要求进行建设实施,但在实际的施工现场当中,环境建设的复杂性,导致企业在施工的过程中出现一定的问题,通过BIM技术的使用,不仅解决了这一问题,同时在一定程度上也减少了人力资源的浪费,通过三维的计算机系统进行建造,更好的提高了施工效率的提高,降低施工成本的浪费。
        2.3模拟施工
        基于BIM技术的建造方式下,建造过程越来越凸显出“先试”与“后造”两个阶段,在一定程度上改变土建工程“建造过程一次性”的特点,避免土建工程出现质量问题的可能性。而基于BIM技术的施工模拟,正是这种“先试后造”模式的核心技术。利用施工模拟不仅可以实现不同施工方法、施工工艺的比较与优化,还可以发现并提早解决施工过程中资源调度的冲突及不合理使用。整个模拟过程主要内容包括施工工序模拟、施工方法模拟及资源调度(主要包括建筑材料、设备以及机械)模拟等。
        2.4碰撞检查工作
        传统的技术体系是在二维图纸中对管件布设情况进行分析。但由于二维平面图不够立体,展示的信息不够全面,因而很难在施工前就检查出图纸中的一些不合理之处,往往是在施工过程中才遇到管件碰撞问题,因此不得不返工重建,既造成时间资源的浪费,又造成经济资源的浪费。将BIM技术应用于土建工程后,通过BIM模型对各专业协调情况、各关键碰撞情况在三维空间环境下进行检查,及时发现问题所在,并提前进行调整与预防,避免造成工期延误与成本浪费。具体的检查步骤如下:在土建工程施工过程中,首先利用BIM技术构建各专业的三维模型,然后整合各专业模型,再进行碰撞检测,在检测过程中利用BIM技术的可视化功能观察,发现工程中存在的空间冲突,最后在获取到相关空间冲突信息后,结合具体的数据信息对工程图纸进行调整,从而防止工程在施工或使用阶段出现相关质量问题。BIM团队对该工程的排水、消防、电气等各专业都应用了可视化模型进行碰撞检测,通过三维空间环境下的检查发现了多处碰撞现象,并及时提醒相关部门进行了调整与预防,使正式的施工活动得以顺利、安全开展。除了碰撞检查,还利用BIM技术对精装修的设计与施工做了调整与优化。优化机电末端点位及设备管线追位,模拟确定方案的同时提前发现影响使用功能及美观的问题。
        2.5成本控制方面
        基于BIM技术的成本控制可以贯穿整个项目周期。前期招投标阶段,用BIM的自动算量算价功能,可以大大减轻工作人员的工作量,缩短招标文件的制作时间。利用BIM模型中的项目进度计划,利用成本数据库中的成本信息,可以方便地制订成本支出计划。项目施工过程中,利用BIM可以快速对现场实物量形成情况进行量的核算和成本核算,以便了解项目支出情况是否符合项目支出计划。BIM的5D成本数据库,使成本核算非常快速准确。到了竣工结算阶段,可以结合签证信息快速计算最终工程量和结算额。
结束语
        综上所述,造成工程项目的成本变化有不同的影响因素,如果影响的因素比较多且比较频繁,那么就会使得成本管理出现较大的问题,要想将土木工程的管理体系发挥更好的作用,那么就必须将工程造价提高,降低成本消耗,提高工作效率,为企业的发展奠定坚实的基础。
参考文献
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[2]韩阳.浅谈BIM对土建工程算量的影响及应用[J].居舍,2020(08):59.
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