BIM技术在建筑工程施工中的综合应用 曹文刚

发表时间:2021/7/20   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:曹文刚
[导读] 摘要:近年来,随着科学技术的不断发展,BIM技术已经逐渐趋于成熟,且在多个领域中得到了广泛的应用。
        鄂尔多斯文化产业发展中心  内蒙古自治区鄂尔多斯市  017200
        摘要:近年来,随着科学技术的不断发展,BIM技术已经逐渐趋于成熟,且在多个领域中得到了广泛的应用。BIM技术可使整个工程项目在设计、施工和运营阶段都能够有效地配置资源、降低风险、节约施工成本和能源,并使施工过程中的效率大大提升。BIM技术的发展是现代信息技术发展和我国建筑行业快速发展的重要体现,为我国建筑行业发展的道路指明了方向。BIM技术是一种全新的高效的现代化信息技术手段,它的全流程应用,贯穿了整个建筑工程项目施工的过程,极大地提高了建筑施工企业的精细化管理水平,为建筑行业专业人才的培养、专业管理平台的规范、对建筑行业更长远的发展做好了准备。因而在建筑企业的实际发展过程中,要结合时代发展,不断优化创新其施工的技术和工艺,加强施工全过程的管理,全面提升建筑工程的信息化水平。
        关键词:BIM技术;建筑工程施工;综合应用
        1BIM技术的概念
        BIM的全拼为building information modeling,即建筑信息模型,通过数字信息模拟建筑工程所需的真实信息,具有协调性、可视化、模拟性、优化性等特点。一个完整的信息模型可以连接建筑工程生命期不同阶段的数据,是对建筑工程的完整描述。
        1.1协调性
        复杂建筑项目的管理自制以来便困扰着建筑单位,各类项目信息的“不兼容”现象严重影响着建筑工程的构建,如何做到合理构建复杂建筑成为了建筑单位的一大难题,而BIM技术的出现则有效解决了这一难题。BIM技术可以实现将复杂建筑的不同数据进行整合,并以可视化的形式表现出来,可以有效提高施工过程中的时间和空间的协调性,如电梯的布置与建筑的其他布置之间的协调问题。在施工前发现施工过程中可能会出现的问题并提前做出协调调整,这对建筑工程施工的整体效率的提升有着重要意义。
        1.2可视化
        BIM技术可以将抽象的建筑构造以可视化模型展现在人们面前,更加便于人们进行观察,且这种可视化模型具有反馈性与互动性,可以以促进建筑的设计优化和建造的顺利开展。同时这种可视化还可以更好的展示企业的建筑能力,让建筑施工的策略更加清晰化,使建筑企业易于得到投资人的认可,对加大企业竞争力,提高企业的竞争优势有着不可估量的作用。此外,建筑信息模型的可视化还可提高业主对建筑企业的信任程度,让广大业主更为放心。
        1.3模拟性
        我国目前的BIM技术多运用于建筑的设计与设计后的测试阶段,在进行建筑设计时可以根据实际需要进行模拟实验,如:热能传导模拟等。在设计完成后,则可以通过模型的不断模拟来最终确立最为合理的施工方案。BIM技术的模拟性将建筑工程的设计与施工的进度安排进行了可视化模拟,便于设计者与建筑师的沟通交流,真正做到建筑工程的理论与实际相结合。模拟性还可用于模拟建筑工程的紧急情况处理能力,如模拟地震、火灾的紧急疏散与人员避险等。
        1.4优化性
        BIM技术可以利用模型所提供的各项信息如:几何、物理、建筑物变化后的各项情况等,以此来对建筑工程进行详尽的优化,对建筑工程的优化处理起着重要作用。BIM技术在建筑行业的应用为建筑工程的项目优化提供了具体措施,进而在一定程度上减少了建筑工程人员的压力。
        2BIM技术在建筑工程施工中的应用
        对于传统的建筑工程管理工作,主要是从安全、质量、进度和成本四个方面进行管理。由于传统的施工管理方法较为落后,使得建筑工程施工管理的效率不高,不能有效的协同做好这四个内容的管理工作,经常会出现顾此失彼的情况。通过合理应用BIM技术进行施工管理,可以以一种整体、系统的方法开展管理工作,同时保证这四个项目管理目标顺利实现,实现建筑工程项目的效益最大化。
        2.1安全管理
        通过BIM技术可以通过三维模型将建筑工程的所有信息直观地反映出来,这样就可以将施工中的危险源详细的暴露出来;同时其动态演示施工功能还能模拟施工过程,让人们意识到危险性较大的分部分项工程可能存在的安全问题,安全管理人员结合这些信息可以提前制定安全管理计划,做好事前控制,消除危险源,加强危险性较大作业的管理,尽量消除危险因素带来的安全事故,保证施工安全。同时应用BIM技术可以实时监控现场施工,保证施工安全。BIM技术可以模拟现场施工,结合监控技术可以实时对现场的高危作业进行监管,这样一方面可以规范现场施工人员的施工过程,避免不当操作引发的安全事故;另一方面可以实时的将施工过程展示给安全管理人员,便于其及时掌握施工进展,可以提前布置好下一步的安全管理工作,提高安全管理效率。
        2.2质量管理
        质量管理工作也是建筑工程施工中较为重要的管理内容,通过合理应用BIM技术可以显著提升质量管理效率。这主要是因为BIM技术的三维立体模型和动态演示功能,可以提前发现施工中的重难点,并且及时发现设计方案中存在的矛盾,这样可以提前采取应对措施,避免工程施工后才发现问题导致工程返工。
        2.3进度管理
        在建筑工程施工管理中,进度管理是保证工程在合同约定时间内顺利完成的首要条件。将BIM技术融入进度管理,有利于各项工作的顺利进行。BIM技术为施工进度管理提供了可靠的数据资源。通过建立BIM建筑模型,充分了解建筑施工的全过程。管理人员结合各种信息资料编制施工进度计划,根据施工组织设计的内容,利用项目软件编制施工进度计划。其次,运用BIM软件对劳动消费的具体情况进行分析。结合进度计划内容和三维模型,采用广联达算量软件对工程量进行精确计算。根据劳动消耗曲线,对过度劳动消耗进行分析,以提高进度管理中风险因素的有效控制。
        2.4成本管理
        基于BIM技术的建筑工程计算机软件除了能够建立起建筑工程的三维模型,还能够建立起建筑工程项目的5D模型。这一模型的建立能够为建筑工程的相关管理人员提供是施工中成本管理的所有数据信息,有效的融合了建筑工程的成本与时间要素,完成对建筑成本的优化控制。

例如,建筑工程项目的5D模型能够为工程管理人员提供不同时间段的工程成本,提升了建筑工程的成本管理水平,让管理人员能够更加合理地制定资源的分配计划。同时,BIM技术的使用还能实现对于建筑工程项目成本的动态管理,结合三维模型的建设和分析,可以得出工程每一阶段的现金流,可以实现动态的工程成本管理,这可以有效降低项目资金风险。
        3BIM技术在建筑工程施工中应用的优化策略分析
        3.1完善建筑工程的整体性能
        在建筑工程项目前期设计工作进程中,要全面了解建筑项目的整体结构,科学、合理地做出相应建筑模型,使其能够直观、形象地呈现在建筑工程设计师眼前,便于后期建筑工程设计工作的进行。BIM技术具有三维模型建筑能力,通过收集有关信息数据,可以把建筑项目整体直观地呈现出来,工程设计师可以依据有关的模型信息,全面分析并完善其中的不足,有效提高建筑工程项目的整体性能。
        3.2优化基础勘察,提高建模质量
        为科学合理提高BIM技术的运用效果,在运用该项技术前,施工企业应高度重视优化基础勘察工作,通过基础勘察工作的优化实施,保障有关基础信息数据的真实、准确,减少因为基础数据信息不正确而出现的建筑模型问题,避免后期监督管理效果不达标、碰撞测试结果错误、资金成本控制存在误差等情况。同时,优化基础勘察工作,正确实施建筑模型工作,为后期提高BIM技术运用效果以及技术运用质量打下坚实基础。
        3.3深化施工设计
        将BIM技术运用到建筑工程项目施工中,能合理优化施工设计图纸,使其更具科学性,符合建筑实际需求。BIM技术通过构建立体建筑模型的方式,有效弥补建筑工程施工进程中的不足,确保设计工作的准确性,将纸质施工图纸中的设计和具体成果相结合,不再停留于“纸上谈兵”阶段。三维管线设计和二维平面图纸的密切结合,也可以让建筑工程设计方案更为完善、合理。通过初期构建数据模型,立体化展示最终建筑工程施工效果,能更直接地观察到前期设计中的不足,以便完善设计方案。
        3.4优化建筑性能分析
        BIM技术与建筑工程的设计方案相结合,可以提出多样化的施工设计方案,要根据建筑工程项目实际用途,科学合理地调整施工设计方案,达到投资方预期要求。例如,建设商场的过程中,应当着重考虑建筑工程项目的美观性、建筑高度、以及内部空间布局,优化建筑工程项目的使用性能,从而提高消费群体的舒适度;设计公共设施的过程中,BIM技术可以与我国建筑工程基本要求以及建筑工程实际作用的性能相结合,以选取最佳的施工设计方案。和传统设计方案中商业类型的建筑项目相比较,公共建筑更为大方、简洁,可以满足人民群众的实际需求。
        3.5运用于施工现场布置
        施工现场布置是大型建筑工程项目的重点与难点。通常情况下,建筑工程项目相对较大,内容繁琐,并且建筑工程周边环境比较复杂,这增加了建筑工程设计师的工作难度。如果只是依靠人力布置施工现场,会延长建筑工程的施工周期,因此需要使用BIM技术。首先,对建筑工程周边环境及建筑物进行数据采集,采集到的数据信息会自动进行建模处理,在软件中生成三维平面布置图。其次,建筑工程设计师按照甲方和施工单位的要求,制定建筑工程施工的总体计划,模拟建筑工程施工现场各个阶段的施工情况,把收集的数据信息向施工管理方呈报,以便真正解决施工现场中的布置问题。
        3.6运用于施工检测
        三维建模作业主要是观察建筑物的结构模型与机电模型,建模完成后需要做出适当的调整。首先,可以在检测软件中导入三维模型,对建筑工程项目施工的实际情况展开模拟与检测,并以最快速度改正检测出的问题,保障施工安全。建筑垃圾因其高排放、难降解的特征,一直以来都是政府工作的难点,绿色节能是建筑工程项目发展的必然趋势。因此,物料的排放、使用与回收是未来施工检测中的重点内容,通过调试三维模型,找到最佳的物料使用情况。在BIM技术的协助下,对建筑工程项目施工的所有环节进行检测,不仅能够有效提高建筑工程项目的整体质量,还能有效促进建筑工程项目的开展。
        3.7提高工作人员的专业素养
        BIM技术在建筑工程项目实际施工过程中的运用,要求施工作业人员(如技术作业人员、系统管理工作人员)具有更强的专业素养。因此,提升工作人员的综合素养对于提高BIM技术运用效果具有重要意义。在实际应用中,施工设计单位可以通过以下几种方式提高工作人员的专业素养:第一,加强技术人员、数据人员、强弱电人员、工程人员专业系统的培训,并且抽调工作人员构建联合监督小组,管理与优化BIM技术。第二,招聘专业技术人员,合理运用BIM技术。第三,要求BIM软件设计方对建筑工程管理人员展开技术应用以及理论知识培训。第四,加强技术作业人员对于BIM软件运转控制模式的了解,并且展开具有针对性的技能考核评定,提高技术作业人员及管理工作人员的专业素养,让BIM技术最大程度地发挥其价值。
        结语
        社会经济的发展带动了建筑企业的进步,而在建筑企业发展过程中,衍生出了许多新的工程管理方法和技术。将BIM技术应用到建筑工程项目的管理当中,能够有效弥补传统建筑工程管理中的不足,全面提升管理的效率,提高建筑项目管理的水准,同时也让建筑行业能够与时俱进,逐渐走向智能化和现代化。BIM技术正引领建筑行业的变革。在建筑施工过程中合理有效地利用BIM技术,可以大大提升施工项目的质量,并减少资源成本的浪费。在项目的执行过程中,通过建立的资源数据平台与BIM技术的有效结合,可以对施工工程的全过程实行信息化、可视化和智能化的动态管理。
        参考文献
        [1]孙嘉晨.BIM技术在建筑工程施工中的应用研究[J].化工管理,2020(14):163-164.
        [2]杨滨.探究BIM技术在建筑工程施工中的综合应用[J].中国建筑装饰装修,2020(01):71.
        [3]李燕.BIM技术在建筑工程施工中的应用策略[J].科学技术创新,2018(35):105-106.
        [4]刘楠.BIM技术在建筑工程施工中的综合应用研究[J].建材与装饰,2018(12):1-2.
 
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