BIM在建筑工程管理中的应用研究

发表时间:2021/9/7   来源:《中国建设信息化》2021年9期   作者:王婷婷 武俊青
[导读] BIM技术在施工管理中的应用优势明显。
        王婷婷   武俊青
        济南一建集团有限公司,山东济南250100

        摘 要:BIM技术在施工管理中的应用优势明显。分析了BIM技术在项目管理过程中的三维性、可视化、协同性特点及应用价值,提出了BIM技术在建设项目规划阶段、施工管理阶段、施工深化设计阶段、工程竣工阶段的具体应用,以期为相关行业的建设和发展提供参考。
        关键词:BIM技术;建筑工程;施工管理;应用分析
1 1BIM技术的特点
1.1三维特征
        建筑工程BIM技术的三维特征可以在建筑工程综合管理设计中体现出来。在设计过程中,设计人员需要解决构件之间的碰撞问题,但传统的2D图纸很难表现建筑工程的空间结构关系,不能充分反映建筑构件之间的碰撞或建筑构件与建筑管理系统之间的碰撞。因此施工中经常会出现各种碰撞问题,给施工带来不便。BIM技术可以构建高精度的3D建筑模型,并利用仿真演示进行碰撞测试,使得建筑碰撞问题一目了然,也有助于设计人员对项目进行优化。针对地下室基坑支护格构柱问题总结、地下室整体问题报告、地下室柱位与柱墩、地下室集水坑偏差、地下室楼梯房疏散路线、地下室门窗尺寸不一致及与主体结构碰撞、地下室墙柱、坡道、特殊地下室楼梯定位、地下室二次结构一次性成型、地下室底板建筑标高分析等一系列问题。,利用BIM技术构建模型进行深入分析,并在项目建设前进行优化变更和调整,减少建设过程
1.2协同作用的特征
        协同管理是施工管理的重点,也是难点。二维施工图协同设计存在诸多困难和障碍。由于项目规模大,前期工作所需时间紧、任务重,涉及跨专业、多点、多人协同设计。他们的专业特点、设计理念和不同专业的要求都有所不同。在实际设计过程中,不可避免地会出现设计错误和遗漏,直接影响施工图的绘制质量,进而间接影响现场施工进度。项目建设前,利用BIM技术,结合品茶技术管理平台的应用,通过数据整合分析,提前获取专业图纸之间的错误、遗漏和差距,并将相关信息汇总成专题报告,以直观的点对点方式反馈给设计单位,让设计人员最快速、最全面地了解图纸中存在的问题,进而进行修改优化。整体问题包括图纸间轴号冲突、底板未标注结构标高、结构标高与建筑标高冲突、梁号缺失、地下集水井详图缺失、楼梯详图缺失、图纸表达不清等39个问题。,以及构件尺寸定位、结构柱与停车位冲突、梯柱与防火门冲突、停车位与车道冲突等371个问题。存在格构柱、柱位和柱墩偏差、集水井、门窗、楼梯、屋面洞口、坡道、楼梯专项、设计优化等163个专项问题。
2BIM技术在施工管理中的应用价值
        (1)BIM技术的应用1)BIM技术可以最大限度地降低工程项目施工过程中,因施工图纸中的错误、遗漏和空白而导致工程变更和返工的发生概率。利用BIM技术的优势,构建精细化的建筑模型,结合专业插件和工程管理平台的应用,清晰展现建设项目的每一个实施环节和施工细节,包括施工中的关键难点。这样可以保证参与施工的各方管理人员及时发现建设项目设计方案和施工图中的矛盾和不足,及时论证、分析和讨论,采取有效的措施和方法加以改进,减少施工过程中的变更问题,降低施工现场返工的概率。
        (2)模拟施工。BIM技术可以提前动态模拟一个建设项目的整体结构和每一个施工细节。技术人员可以将工程施工相关的施工图纸和数据参数输入到已建立的BIM模型中,实现各专业建筑的三维模型的构建,动态模拟每一个实际施工环节。通过与实际施工作业对比分析,可以及时发现施工中的不足和问题,并迅速解决[1]。
        (3)BIM可以提供先进的信息扩展功能。它以计算机技术、信息技术和通信技术为基础,具有很强的信息化特征。通过使用BIM技术和建筑信息模型,数字信息数据能够保持高度的统一性和一致性,为项目涉及各方的管理和建设工作提供最新、最全面的数据。
3BIM技术在施工管理中的应用
3.1项目规划阶段
        在项目策划阶段,通过BIM技术的应用,优化整体目标,降低项目成本,提高效率,更好地把握产品与市场的关系,实现市场收益最大化。

规划阶段的BIM应用包括:
        (1)土地利用数字化建模与评价,利用斜摄影技术模拟生成地块条件,提供规划作业所需的现场信息。
        (2)结合BIM模型展示容积率、绿化率、建筑密度等建筑控制条件。,打造项目积木式的各种方案,在立体视觉环境下进行总平面规划、道路交通规划、绿化景观规划、竖向规划、管线综合规划。
(3)利用三维建筑概念设计各方案的体量模型,并进行方案比较。
(4)通过BIM规划模型的输出,估算项目数量,辅助决策,确定预算。
(5)根据项目经纬度,采集太阳和气候数据,基于BIM模型数据,利用相关分析软件进行气候分析,对方案进行环境影响评价,包括日照环境影响、风环境影响、热环境影响、声环境影响。
3.2施工管理阶段
        以某工程为例,在工程施工准备阶段进行了施工现场布置、可施工性分析和施工深化设计。专业负责人与BIM工程师配合,合理动态安排施工现场,利用三维可视化优势,分析将堆场、加工场移至地下室的可行性。可施工性分析:是否在工程施工图及各版变更图纸的施工图审查前建立施工图审查表,并在建模过程中对图纸进行有针对性的验证;施工图审查表可以作为BIM人员建模的参考,也可以作为施工方的审查依据。
3.3施工深化设计阶段
        (1)机电管线综合优化。包括管线布置方案、电梯前室管线综合优化、地下室净高分析、管线综合制图。
        (2)桩基工程深化。对地质模型和桩基模型进行整合分析,得出各桩与地质层的关系,统计冲孔灌注桩的桩长和混凝土体积,为实际施工过程中冲孔灌注桩的长度提供参考。
        (3)土方开挖高程分析。地下室土方开挖标高复杂。为避免因不了解图纸信息而导致超挖、挖不到位影响工期的现象,基于模型计算,以分区分色块的形式发布土方开挖高程深度分析图。
        (4)后浇带深化。在原设计中,后浇带的很多位置位于梁柱节点处,有的位于楼梯处,给后续施工带来了很大的麻烦。与技术负责人讨论后,后浇带深化,部分后浇带取消,采用跳仓法。该模型重新优化了铸造后带材和料斗分离位置,并绘制了图纸[2]。
        (5)屋面工程深化。利用BIM技术的三维可视化,直观展示复杂节点的空间位置关系,大大提高了复杂节点的优化效率和方案公开的可靠性。深化设计前,进行多学科协同检查,提前解决设计中的冲突和碰撞,找出各种施工问题的原因和解决方法,并做出修改和相应的补救措施。在屋面工程深化设计中,对最合理的地砖布置进行优化调整,提高屋面的艺术外观。
        (6)铝合金模板深化。建立BIM基础模型,优化铝模(外围凸窗、空调面板、内墙过梁、门垛),根据BIM深化模型和铝模分包总承包确定合理性和可加工性。
        工程量统计和材料管理,利用BIM技术深化二次结构,主要包括排砖、出图、工程量统计,向现场工人进行交底,减少材料和人工成本的浪费,按区域导出平面图和相应的墙体立面图,并张贴在现场指导施工,提高现场精细化管理水平。
3.4项目完成阶段
        项目建成后,在进行项目后评价和整体效益分析之前,对项目的所有实施环节和信息进行总结、分析和整理。这是一项非常复杂的工作,工作量很大,而且在这个过程中,很容易丢失数据和信息。利用BIM技术结合项目管理平台的综合应用,采集实时数据,完善建筑信息模型。基于此,对项目建设中涉及的各种费用和成本进行了详细的分析和梳理,以帮助参与建设的企业更好地把握建设项目的经济效益。
4结论
        BIM技术在建设项目施工管理中的应用,以其自身的可视化、综合性、立体化、可扩展性等优势,不断完善建设项目管理,协调涉及的各个管理环节,对存在的影响因素进行针对性分析,制定有效的解决方案。目前,BIM技术的应用还存在一些不足,建设各方应更加重视BIM技术的研究和完善,拓宽BIM技术的应用领域,以促进建筑行业的进一步发展。
参考文献
[1]陈丽娜.BIM技术在建筑工程建设管理中的应用分析[J].建材与装饰,2019(19):174-175
[2]王香龙.BIM技术在建筑工程设计管理中的应用分析[J].建筑工程技术与设计,2018(13):1057.
[3]谢磊.BIM技术在建筑工程建设管理中的应用分析[J].建材与装饰,2018(42):184-185.
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