BIM技术在房建工程施工阶段的应用分析

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:白斌
[导读] BIM即建筑信息模型,其主要价值体现在模型的可视化和数据信息的使用,在建设工程项目的全生命周期中,可对项目的设计、施工、运营等各个方面、各个环节进行信息化整合。
        白斌
        华南建设集团有限公司内蒙古分公司  内蒙古 010051
        摘要:BIM即建筑信息模型,其主要价值体现在模型的可视化和数据信息的使用,在建设工程项目的全生命周期中,可对项目的设计、施工、运营等各个方面、各个环节进行信息化整合、并通过数据分析、纠偏等措施,来有效提高项目管理效率,降低项目施工成本,提升施工企业在项目管理中的综合能力。基于此,本文主要阐述了BIM技术在房建工程施工阶段的应用及分析。
        关键词:建筑工程;项目管理;BIM技术;融合;应用
引言
        BIM技术依托新时期建筑工程管理新要求,通过建模、统计、分析等方式,能够针对性发现建筑工程项目中存在的问题,通过管控措施的方式,一方面能够确保建筑工程达到质量、安全、进度、成本等要素的提升,另一方面能够为建筑工程项目管理提供样板,助力施工企业更为高效地管理各类工程项目,增加项目综合收益。
1.BIM技术主要特点
        1.1可视化
        BIM技术应用具有可视化,其可以根据建筑工程项目的二维设计图纸,转化为三维模型,并能展示出建筑中各类构件及复杂节点,进而为工程项目管理人员和作业人员提供精准、直观的参考信息,让其明确工程项目特点及施工要求。
        1.2协同性
        BIM技术应用具有协同性,其可汇总建筑工程项目管理中的各个方面的信息,对各参与方和各专业的信息进行整合、协调,并将整合信息进行共享,进而满足各参与方和各专业对施工参数的需求,为建筑工程项目的顺利开展奠定基础。
        1.3模拟性
        BIM技术应用具有模拟性,针对施工企业其可进行项目的施工模拟和进度模拟,通过对虚拟模拟和现实情况的对比,进而找出其中可能出现的问题,及时调整方案并制定相应措施,将项目向最合理方向推进。
2.BIM技术在房建工程施工阶段的应用
        2.1深化设计
        传统意义的深化设计主要指的是设计阶段施工图的深化设计,包括了钢结构、幕墙、机电管线深化设计等。比如,深化设计会将钢结构复杂节点设计出来,但是不能告诉我们具体怎么施工这些复杂节点,这就需要施工单位想办法,编制施工方案,进行施工部署。相比设计而言,一直采取粗放式的施工方案和技术措施对现场施工的指导捉襟见肘。而BIM技术为进行施工措施的深化设计提供了便利,同时也是项目精细化管理的基础。
        首先在图纸会审阶段,可以利用设计模型(基于设计图纸搭建的模型),通过碰撞检测检查出设计文件的错、漏、碰等图纸问题,为图纸会审及后期的设计变更提供依据。其次,通过已建立的模型和收集的项目文件(设计变更、施工方案等),进行各分部分项工程或措施项目的深化和优化。例如模板工程深化,使用BIM相关软件对已搭建好的结构标准层模型进行模板配置及支模架的虚拟搭设,依据施工方案和相关规范对模型参数和构建进行调整,最终结果以图纸形式输出(包括模板配置图、模板下料清单及裁切列表、各类材料用量清单、计算书等),为施工生产提供依据。基于BIM技术的施工深化还包括钢筋工程、砌体工程、脚手架工程、钢结构工程、幕墙工程、水电管线综合等。
        2.2质量管理
        基于BIM技术的质量管理可以应用到项目质量管理体系当中,包括:质量控制(事前、事中、事后)、影响质量的因素(人、机、料、法、环)及PDCA循环方法等。其核心是建立标准化模型为质量标准的建立提供平台,其使用的功能是BIM的数据信息、可视化及施工模拟。
        首先,通过BIM标准化模型筛选出项目质量控制的重点部位,由各专业工程师协作建立标准化工艺流程,再使用BIM相关软件制作重点部位的动态模拟施工或虚拟样板,对项目管理人员及作业人员进行可视化的技术交底,最后由施工人员按照仿真施工流程或虚拟样板进行施工,确保施工质量不发生偏离。其次,项目管理人员或监理工程师在进行质量检查时,利用BIM云平台的功能将现场出现的质量问题进行拍照上传,并标记在标准化模型的相应部位处。相关质量责任人通过云平台在手机端可以接收到质量提醒信息,便于及时查看质量问题,及时进行整改。
        2.3安全文明管理
        BIM技术在安全文明施工的管理与质量管理类似,即使用BIM的数据信息、可视化、施工模拟等功能。

以往的项目安全管理是在二维图纸及安全方案的传统条件下进行,但在当前复杂多变的建筑形式下,常规的安全管理措施会出现危险源遗漏、安全防护设置不到位、机械布置不合理等问题。BIM技术的介入可以有效减少此类问题发生。例如,在项目施工前,通过反复查看BIM模型,找到洞口及临边位置,并在相应位置处添加防护设施,如果企业有自己的标准化设施也可通过建立标准化族模型添加到模型文件中;通过BIM的数据信息及可视化,统计出防护设施的种类及数量,便于后期加工制作或采购,同时对施工作业人员进行可视化交底,明确危险源种类、形式及位置。
        在场地布置当中,通过使用标准化族模型可将传统二维图纸转化成三维效果,包括企业施工大门、办公生活区、各类加工棚及机械设备等。其中,对大型机械设备的安装位置和高度的辅助效果尤为突出。例如,在群塔作业情况下,通过模型可以分析各塔吊臂之间的高度差、塔臂与塔身的距离、塔身与建筑物的距离、附墙件安装位置等等,避免在实际安装、使用和拆除时发生碰撞等危险事故。
        BIM技术的现场安全管理同质量管理,即安全问题上传BIM云平台,各责任人查看及整改。
        2.4进度管理
        应用BIM技术,可以对现有的资料信息搭建2组4D模型,一组是搭建实际施工状况,另一组是搭建计划施工状况,以相同的施工期限,对两组模型进行进度模拟对比,通过对计划工期和实际工期的对比,找出问题,分析原因,对相应资源配置(人、材、机)进行调整,优化进度计划,同时调整实施方案,将落后的项目分摊到后续施工环节当中,这样可以提高工程的施工效率,确保满足工期要求。
        2.5成本管理
        BIM数据库的创建,可准确快速计算工程量,提升施工预算的精度与效率。通过对数据库工程基础信息的快速获取,可对项目进行多算对比,有效了解项目运营、消耗量、分包单价等情况,实现对项目成本风险的有效管控;还可以制定精确的人材机计划,大大减少资源、物流和仓储环节的浪费,实现限额领料、消耗控制。
        协同和共享BIM中的项目基础数据,根据时空维度、构件类型等进行汇总、拆分、对比分析,保证及时准确提供工程基础数据,为制订工程造价项目群管理、进度款管理等方面的决策提供依据。
        2.6竣工验收管理
        在房屋建筑施工过程当中,由于某些因素的影响,会出现施工变更。施工变更的状况会导致竣工效果和原设计有些不同。在施工生产过程中搭建的BIM模型已涵盖了变更后的内容,即变更内容已记录在模型中,在工程竣工时将该模型与初状态设计的施工模型进行对比,即竣工模型和设计模型进行对比,可快速查阅变更内容。
3.BIM技术在建筑工程管理中的应用价值
        3.1深化设计
        基于BIM技术的施工图深化设计不仅为施工方案和技术措施提供数据支撑,同时也可以指导现场施工,最为重要的是深化输出的结果(排版图、配置图、材料统计表等)是项目精细化管理的重要依据。
        3.2质量、安全管理
        BIM技术信息的传递不会出现偏差,避免在实际施工中遗漏质量缺陷和安全隐患,也可减少不可预见情况的发生。同时,可以通过BIM模型与其它先进技术和工具相结合的方式,如:激光测绘技术、RFID射频识别技术、数码摄像探头等,对现场施工作业进行追踪、记录、分析,能够第一时间掌握现场的施工动作。
        3.3成本管理
        BIM技术自身数据统计能力和其他工程计量软件在工程量统计的对比,及使用价值来阐述。最终的使用价值就是工程量的对比,即现场实际使用量,BIM模拟量和预算造价量的对比。通过对比找出现场施工存在问题并及时调整,也可找出预算量的盈利或者亏损。
        3.3竣工管理
        竣工资料数字化:竣工数据报含大量设计图说、送审文件、施工规范、测试纪录及操作手册,相关数据以数字化保存并纳入BIM平台数据库,可避免数据散佚,及确保数据完整性与连贯性。
        节省资料重制费用:BIM竣工模型可应用于建筑物的整个生命周期,由于BIM保留了完整信息,故进入建筑维运阶段时,可直接汇入FM平台,以节省传统设施管理系统中数据必须重制的人力成本与时间,并降低人为错误的可能。
结束语
        综上所述,在今后的建筑工程施工过程中,BIM技术的运用,可以科学有效地提高建筑工程的施工效率,降低工程施工的成本投入,大大缩短了建筑周期,为承建企业实现效益最大化的目标。在未来的建筑工程管理水平、优化管理方式的过程中,应当确保BIM技术在应用方面能够得到足够的重视,不断提高相关人员对BIM技术的运作能力,从而优化建筑工程管理,使其更为科学化、智能化。
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