浅谈BIM在建筑工程管理中的应用 钟永青

发表时间:2021/5/18   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:钟永青
[导读] 摘要:随着我国经济的快速发展,近年来建筑业的规模越来越大,不仅带动了社会的发展,而且加剧了行业的竞争。
        安吉县旅游发展有限公司  浙江省湖州市  313300
        摘要:随着我国经济的快速发展,近年来建筑业的规模越来越大,不仅带动了社会的发展,而且加剧了行业的竞争。建筑企业要想在市场上占有一席之地,不仅要解决企业内部存在的问题,还要进行技术创新。要改进一些落后的技术,为企业注入新鲜血液,确保企业在激烈的竞争中不出局。近年来,BIM技术在建筑行业逐步普及,是一种新型的建筑设计技术,在实际的建筑工程中发挥着广泛的作用。基于此,本文就BIM技术在建筑工程管理中的应用展开讨论,并针对BIM在应用过程中的问题提出解决措施,希望可以促进BIM技术在建筑行业的应用,为我国建筑业发展做出贡献。
        关键词:BIM;建筑工程;工程管理;管理应用
        1 BIM技术概述
        1.1定义
        BIM是科学技术的新产品,它能充分展示建筑工程设计的所有细节。BIM技术可以根据建筑工程信息的要求、设计要求和性能指标,将建筑施工中的所有决策、设计、施工和管理信息进行集成,构建建筑信息管理的三维模型。通过该模式,项目建设各方,包括承包商、设计人员和管理部门,都能充分了解建筑工程从设计到施工的全过程,从而在施工过程中实现员工绩效管理和信息共享,方便施工人员各环节的沟通。将BIM技术应用于施工项目管理,可以显著提高施工质量和效率,减少施工项目生命周期中的差错和风险,节约施工成本,提高施工企业的经济效益。
        1.2运作形式
        与一般的3D建筑软件相比,BIM技术的工作形式与其并不完全相同。BIM技术主要基于实际的施工流程,通过使用数据信息,有序的将建筑工程施工分为多个部分,例如地基、圆柱、横梁、门窗、楼梯、盥洗用品等,不同类型的对象不仅具有不同的3D视觉效果,而且还包含了各部件的具体信息数据。使用这些构建信息,设计人员可以通过BIM技术实现建筑工程的三维建模。另外,因为各个构建已经包含了详细的特征数据,设计人员还可以针对建筑内的装饰设计与业主进行交流、调整和改进设计。此外,在实际施工之前,还可以结合地理环境,空间配置等要求来检查建筑设计是否存在冲突,例如楼梯高度,管道路线堵塞等,避免在施工时才发现设计上的不足,在很大程度上避免了人员和设备的浪费。
        1.3 BIM技术的特点
        1.3.1协调性
        在建设工程的施工中,需要各个部门之间的交流衔接,应用BIM技术可以很好地调整施工交接,以便解决复杂的问题,从而确保施工安全。使用BIM技术进行建筑工程管理后,管理人员还可以全面掌握建筑物的内部布局和结构构造,对改善不同环节施工的衔接很有帮助,为建筑工程的顺利施工提供了保障。
        1.3.2可视性
        BIM技术的出现是基于计算机技术的发展。在实际的施工项目管理中,可以选择用计算机来完成一个完整的工程,对于施工管理有一个直观的保证,建筑工程的精细化施工是不成问题的。对于建筑工程来说,传统的模式通常需要设计图纸,但由于图纸本身的局限性,施工人员会根据自己的经验来处理施工问题。然而,随着BIM技术的出现,建筑工程信息的三维建模得以实现。施工人员能更直观地了解施工要求,调整实际施工操作,保证建筑工程质量。
        1.3.3模拟
        在实际施工过程中,许多问题是无法预见的,当问题发生时,不能采取有效措施加以解决,造成工期延误和经济损失。而BIM技术可以通过模拟实际施工现场来确认可能出现的问题,保证实际施工安全。因此,利用BIM技术进行节能模拟,可以使施工人员更准确地了解建设项目的性能要求,明确施工中可能出现的问题,及时采取措施,确保在紧急情况下的连续施工。
        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
        应用BIM技术可以将二维平面图的设计要求构建成三维设计模型。建筑的设计模型不仅可以分别展示建筑的各个环节,还可以结合建筑的各个环节来展示整个建筑。BIM技术对建筑设计进行建模,使设计人员更方便地查看工程建筑设计的细节,使工程建设的设计人员能够根据建筑的实际要求对不合理的建筑设计进行修改,降低建筑设计实际工作中可能存在的建筑风险,是实际工程建设的保证和基础。
        2.2 BIM技术保证数据与实际信息的一致性
        信息数据不仅是BIM技术的基础,也是BIM技术的焦点。建立完整的信息数据库是信息一致性和相关性的保证。数据信息是建筑工程设计、建筑材料资源和施工环节细节的综合信息。面对不同的施工阶段,将各个环节的施工信息转化为BIM数据的可视化模型,进行信息协调和交换,是整个施工过程数据信息与各施工环节实际信息一致的保证。
        2.3建筑方案优化
        通过BIM技术与5D技术的结合,优化了建筑设计方案,简化了复杂繁琐的工程设计。将优化结果及时反馈给设计人员,对项目的设计、投资和收益进行详细分析,并对工程设计的不足之处进行设计变更。比较了设计变更对原设计的影响,选择了优化设计方案。在改进的基础上,项目的建设规划和建设内容的变化更加科学合理。BIM技术的应用使建设项目设计方案的修改和变更得到及时有效的反馈。
        3 BIM技术在我国实际应用状况
        BIM技术在我国的应用起步较晚,其在建筑行业的应用尚处于探索阶段,有些企业对该技术比较感兴趣,也在尝试摸索属于自己的BIM技术,也在向国外的一些先进企业学习该技术,在建设施工过程中不断探索和提高。总的来说BIM技术在我国来说尚处于起步阶段,在建筑工程中的应用还比较落后。随着信息化的发展,建筑行业的信息化也发生了很大的变化,BIM技术也逐渐受到建筑行业的青睐,越用的越来越广泛,在该技术开发和运用方面舍得大投入,从而为该技术在我国建筑行业信息化发展起到了引领带头作用。同时我们也应该清醒地看到BIM技术在国内运用过程中存在着诸多问题,需引起足够的重视和解决。
        3.1相关管理人员的专业技术需“充电”
        BIM 技术因在国内起步较晚,受专业技术、人员思想的影响,部分管理人员不能够接受该技术,总认为没有学习之处,在运用中缩手缩脚,不够大胆,使得 BIM 技术在建设项目中采用的频率较低。同时BIM 技术作为信息化的高科技,对于管理人员提出了相应的专业技术要求,而国内掌握该技术的人员不多,可以说人才比较紧缺,这些因素直接导致该技术在国内建筑行业管理的技术优势没有充分发挥出来,没有真正把BIM核心理念灌输与建筑行业的管理中。
        3.2施工现场的相关设备需“改进”
        施工现场的设备需“改进”的最主要原因是,一方面该技术的处理系统成本较高、价格比较昂贵,施工单位基于效益等方面的考虑,一般不会运用BIM 技术所需的不同种类的设备,为后期的施工造成不同程度的安全影响。另一方面是管理技术人员对施工现场数据处理的兼容性不够,施工人员在施工过程中不能够正确对BIM 技术进行数据模拟处理,同时在施工过程中相关人员不能够进行数据处理与分析,给施工造成一定的误差。


        3.3信息的时效性与准确性难以得到保障
        在建设项目管理中,对项目中各种信息及相关信息的收集效率提出了更高的要求,这也与项目管理的效率和决策的质量密切相关。由于工程建设中的投资决策、工程造价和工期控制密切相关,做好现场资源配置和施工组织是十分必要的。在传统的建设项目管理中,它涉及的主体多、利益关系复杂,也涉及到许多专业的施工和控制环节。因此,信息沟通和收集的及时性很难得到应有的保障,呈现出信息收集的特点,处理复杂,互动渠道不够畅通,不利于管理的优化。而且由于各学科、专业的目的和过程存在差异,难以形成广泛的同一性,给质量控制和成本控制带来不确定性。
        4BIM技术在建筑工程管理中的应用
        建筑工程管理质量对建筑企业乃至建筑行业的发展有着不可取代的影响,从业人员就建筑工程质量的监督与管理工作提出的措施也较多。而BIM技术是建筑行业的一项新兴技术,随着其不断发展完善,已经得到越来越多建筑行业专业人士的认可并将其广泛应用到建筑工程管理中。BIM技术还可实现虚拟施工,相关建筑企业因此获得了较大的经济效益和社会效益。另外,BIM技术在建筑工程设计、施工、决算方面也都得到了不同程度的应用。
        4.1 BIM技术在工程设计方面的应用
        在建筑工程的设计规划阶段,建筑公司往往要寻求建筑设计公司的帮助,而建筑设计公司却只考虑自身设计的需要,并没有将建筑工程项目的实际情况和建筑公司的需求考虑在内,再加之2D图纸设计十分抽象,使得双方无法有效进行沟通。BIM技术则不同,其不仅能将各项数据整合构建3D模型,提高可视性,而且形成了4D和5D理论,并在工程造价上为建筑企业提供设计方案,能一定程度上避免设计方案发生变更,节约建筑成本。
        4.2设计管理阶段的应用
        建筑工程的设计是非常重要的工作,设计人员需要给予设计工作充足的重视,从而将建筑工程的美观性、功能性等长期发挥出来。在设计阶段,可以充分利用BIM技术的可视化优势,在设计中精确控制建筑物的参数,以三维的方式呈现设计图纸,实现数据和信息的实时共享。此外,BIM技术还具有更强大的优势。对设计过程中的不同环节进行全面分析和综合管理,提高装饰设计、水电设计等方面的协调性,并利用相关参数做好精确控制。在实际设计工作中,相关工作人员利用BIM技术将工程参数转化为工程模型,对工程整体设计进行三维渲染,提高了设计工作的准确性,避免了设计过程中的错误,提高了设计工作水平,有助于更有效地推进工程。
        4.3 BIM在建筑工程进度管理中的应用
        建筑工程的复杂程度高、工程项目类型多、施工数量大、难度大,这都给建筑工程的进度管理工作带来了许多困难,也面临着管理方面较高的技术要求,需要在建筑工程的全过程中做好进度方面的控制,减少各个环节对于施工进度的影响。在施工进度管理过程中,为了做好各个环节的准确控制,保证施工的进度和效果。利用BIM技术的优势,可以对施工各个环节的工作进行准确的控制,为施工管理的进度分析提供有效的数据信息和分析结果。在建筑工程进度管理中,要充分发挥BIM技术的优势,利用建筑工程信息管理平台进行分析和控制,将工程各工序、各部位的数据信息上传到平台上,并做好整个项目数据的实时数据反馈,从而做好动态管理。然后,利用BIM技术的分析功能对准确的数据和信息进行分析,并利用BIM技术的建模功能进一步建立准确的项目进度模型体系,从而在动态管理中更直观有效地控制进度,保证项目的顺利完成循环。
        4.4 BIM技术在工程施工方面的应用
        在实际的施工过程中会面临许多不确定因素,甚至可能会对工程质量和进度造成影响。利用BIM技术的建筑模型可以实现对建筑工程的实时动态更新,及时掌握工程的进度和质量情况,并且方便建筑企业控制资金的投入。通过应用BIM技术的实时动态更新,能够将设计变更和施工的实际情况进行记录与检测,使得管理更具准确性,提升了施工效率。BIM技术在该子项目中的应用,可以模拟建设项目局部结构施工过程,对施工过程中存在的难点提出解决方案。无论是什么样的工程施工,过程管理都是保证施工质量和效率的关键措施。为了进一步提高项目管理的效率,确保整个项目建设满足建设工程的要求,可以将BIM技术应用于施工管理中,以其独特的优势激发管理优势,提高管理质量。具体来说,在施工过程中应用BIM技术,可以保证项目管理人员对各个项目管理的针对性和科学性,确保施工项目在实施过程中能够按预期计划进行。此外,在建筑工程的各个施工环节应用BIM技术,可以对各个环节进行动态监控,方便施工管理人员对具体施工环节的施工数据进行全面掌握和分析。只有这样,才能保证建设项目一旦出现问题,迅速追根溯源,找出问题的原因,确保问题在最短时间内得到解决,避免因管理不善而给整个建设项目带来不利影响。也就是说,将BIM技术应用于建筑工程施工中,可以在很大程度上避免因施工管理不善造成的安全问题和质量事故,降低事故发生的可能性和安全风险。
        4.5 BIM技术在工程决算方面的应用
        BIM技术在工程决算方面的作用十分突出,不仅能够提升决算效率和质量,而且能够将决算结果审核变得更加透明。BIM技术是通过属性特征、几何尺寸和空间的扣减关系进行决算的,相对于传统的决算方式,BIM技术的决算方式更加准确、高效。如果在实际施工过程中出现问题,需要变更设计,利用BIM软件进行设计变更,不仅可以节约图纸成本,而且可以提高变更效率,避免重复计价成本。在正式施工前,需要对设计方案进行全面的探讨,并由专业人员对每个细节的施工过程进行讨论,以增加审查。在方案评审过程中,应用BIM技术可以模拟施工过程,使整个施工项目直观、准确。这样可以在一定程度上避免现有的施工问题,优化工程流程,保证职工以最少的投资获得最佳的施工效果,降低成本。通过调查结果可以发现,许多建设项目竣工后,往往出现忽视重要信息和重要图片保存的情况,导致在具体交付和施工验收过程中存在信息不足、信息不完整的问题很多施工单位的。为了有效地解决这一问题,提高建设项目交付过程中的信息完整性,可以在建设项目竣工后采用BIM技术。具体来说,在建设工程过程中,利用BIM技术高效、高质量地采集数据,为验收阶段的工作提供必要的数据支持,在很大程度上保证信息数据的完整性和真实性;在工程决算中,利用准确的信息快速计算出结果,从而保证工程决算的效率和质量。
        4.5运营与维护阶段
        BIM技术可以把整个项目的所有数据进行汇总并呈现在共享平台上,这就使得项目在运营维护阶段的管理工作有数据支撑,例如利用BIM技术进行隐蔽工程的管理。不可见的工程部位增加了建筑后期运营维护的难度,但BIM技术的可视化特点可容易地展示被覆盖建筑的内部环境,像装修时就可十分便捷地掌握内部管线的走向和墙体的属性来判断其是否可拆除。此外在设施管理方面,通过BIM建立的图说及相关信息,可以建立设施管理的数据库,作为设施管理的主要内容,透过管理软件可查询相关设施的数据,能减少维修不便的情况,让使用者在使用阶段的维护管理更方便更有效率。
        5结束语
        随着信息技术的进步,建筑业的结构和技术都发生了很大的变化,建筑业的结构和技术更加复杂。采用传统的楼宇管理已不能满足各行各业信息化发展的要求。只有克服旧观念,及时更新管理观念,才能更好地管理建筑业的发展。将BIM技术应用于建筑工程设计、施工、运行、维护和竣工验收的安全管理中,可以及时发现施工过程中存在的安全隐患,及时纠正设计过程中存在的问题,克服施工阶段的变化,延误施工时间,影响施工效率。同时,更多的技术人员要提前掌握BIM技术知识,了解BIM技术对施工管理的影响,熟悉BIM技术的工作原理,让更多的企业人员积极参与到BIM技术的学习氛围中来。充分发挥BIM技术在建筑业中的巨大作用,为建筑业信息化发展提供技术支撑,适应新技术的快速发展。
        参考文献:
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