BIM技術在工程建設全過程管理的應用

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BIM技術在工程建設全過程管理的應用

摘要:bim(BuildingInformationModeling縮寫),即“建筑信息模型”。BIM技術是以三維數字技術應用為基礎,基于計算機軟件集成的建設工程各項物理形態和信息的數據模型,并在建筑全生命周期,為設計、建造、運營、維修改造、造價控制等工作提供功能分析和數據支持,可提高工效、降低成本。

關鍵詞:BIM;工程管理;應用

1BIM技術基本介紹

1.1內涵

BIM即“建筑信息模型”,20世紀70年代,此概念由美國喬治亞理工大學的查克•伊士曼博士提出:“建筑描述系統匯總了建筑全生命周期內的所有幾何、物理特性,并且涵蓋了建筑的施工、運營管理等信息”,后來其他學者逐步完善并明確了BIM的命名。目前關于BIM尚沒有統一、準確的共識性定義。美國國家BIM標準(NBIMS)對BIM技術的有關描述相對較為全面,其表述為“BIM是建筑數字化表達,BIM是一個可共享的信息庫,為建筑全生命周期各階段提供技術支撐和管理依據;信息庫在不同階段可提取、修改、更新,實現協同作業”。

1.2BIM技術的應用概況

BIM技術在我國工程界尚處于起步應用階段,2008年北京奧運會場館———水立方建設中較早地運用了BIM;2012年住房和城鄉建設部通知推動《建筑工程信息模型應用統一標準》的制定工作;2015年6月16日,住房和城鄉建設部了《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》?,F階段,我國已逐步在大型設計、施工企業對大型復雜建筑工程開展了BIM輔助設計及施工應用。部分建設單位也提出將BIM成果延伸投入到運維實踐,提高了運維管理信息化水平。

1.3特點

①模擬性。利用BIM軟件可以實現建筑結構、設施設備構件的虛擬化建模,將傳統二維CAD設計成果在計算機中實現3D轉化。將模型導入其他設計仿真分析軟件,可以復核各項設計指標是否滿足要求。例如:日照分析、通風分析等;②可視化。將圖紙信息在BIM模型中進行創建,可以直觀表現建筑各類結構、構造做法、管線、吊頂、衛浴設施等,甚至外裝飾幕墻等復雜節點也可以進行模型創建。利用BIM可以生成效果圖,并對相應構配件添加信息,設計、施工、運維管理均可實現立體化及時查看,并生成管理表格;③協調性。通過創建BIM模型,在施工管理過程中,對同一問題各方能協同及時處理,對不同專業之間的沖突、材料的選型定樣、工程樣板制作等更容易達成一致,增進信任和形成工作合力;④共享性。BIM模型創建后,從設計到運維全過程均可以進行模型及資料的查詢、使用、修改及共享。

2BIM技術在工程建設管理中的應用

2.1BIM模型搭建

為實現建筑信息在設計、施工、運維階段的有效傳遞及應用,BIM模型搭建時應注意以下事項。首先是輸入相關物理信息實現模型的可視化,如建筑結構、洞口尺寸位置、管線、設施設備等;其次輸入其他基礎參數,為模型中各類對象(如一臺水泵)添加相關類別、品牌規格、功能參數、廠家信息、質保期限等信息;再次添加維修維護管理信息,比如設施設備維保記錄、維修工單信息、加載設備應急管理手冊等。還可考慮設置相關軟件接口,以BIM為基礎實現平臺化管控和共享。最終在運維階段實現檔案資料和信息動態化管理。

2.2在工程設計中的應用

從最早的“畫板+丁字尺”傳統畫圖模式到CAD輔助設計,設計行業工作效率實現了革命性變化,現在又進入了BIM三維輔助設計時代。在BIM模型中,設計人員可以實現建筑、結構、機電安裝不同構配件的碰撞檢查、復雜節點的設計協調、樓內凈高的復核,開展其他功能分析等工作,據此進行設計調整。郵儲銀行合肥基地三期項目在應用BIM技術進行施工圖設計時,為保證樓層通道凈高,即將部分消防水管進行了穿梁處理。

2.3在工程模擬建造中的應用

BIM可用于指導施工,建立模型之后可進行施工階段管線碰撞檢查和調整,加入時間維度后,可4D化動態模擬建造,驗證施工組織設計場地排布、機械設備設置、材料進場、工序銜接等的可行性和科學性,并對工期及進度計劃進行復核調整。通過三維可視化模擬建造,實現管線平面和標高精確定位,用于施工指導。此外,在各專業分包工程的統籌協調管理上,BIM也能發揮模擬器的作用。郵儲銀行合肥基地三期項目施工階段,應用BIM技術對場地平面布置進行了建模調整,對工程安裝管線進行了建模優化,提高了施工效率。

2.4在工程進度質量管理中的應用

在工程模擬建造的基礎上,對照進度計劃,BIM可分階段生成資源配置圖表,對分區分塊施工材料供應量、工序搭接時間點等均可以進行測算,從而為施工組織提供科學的復核工具。如果工程實施過程中出現進度偏差,也可以運用BIM模型來進行原因分析和糾偏措施測試。建筑工程管理中,質量管理是重中之重,直接影響工程的使用效果和投資效益的實現。BIM技術在質量控制上,可利用BIM的模擬性和可視性對復雜構造進行模型搭建,有利于分析工序和工法的實現;利用智能化終端在現場對復雜節點施工進行演示指導;也可以用BIM數據庫與移動終端互聯,及時在現場調取工程信息對工程實體進行質量檢查。

2.5在工程安全管理中的應用

BIM技術可以搭建施工場地內全面的立體模型,展示施工過程中的運行細節,包括模擬垂直運輸設備、交通流線劃分等,對施工過程進行仿真模擬。對同一類別的安全風險源進行篩查,供現場安全管理進行對照。施工現場的安全管理是實時動態化的,利用BIM模型能及時更新、調用、對比的特性,促進工程安全隱患排查和整改管理效率的提高。

2.6在工程投資控制中的應用

BIM模型可自動生成材料清單,統計復核主要材料工程量,比如管道、混凝土量等,便于物料采購和輔助工程造價控制。BIM模型中可以隨時添加、修改工程造價數據,造價、施工管理人員等均可以共享共用,既可以作為過程審計變更工程量核價依據,也可供各方隨時進行成本或投資核查,并可用作后期類似項目造價參考。

2.7項目竣工及運維階段BIM運用

工程設計、施工階段資料眾多,各類變更、設備說明書等檔案資料形成碎片化信息孤島,查找閱讀困難。工程竣工后,可在BIM模型平臺內集中進行相關信息錄入,實現工程檔案資料的電子化集中管理,集成形成數據庫,可為運維管理提供最直觀詳實的資料。相關維修保養記錄也可以動態錄入,實現建筑信息查詢、記錄、修改、輸出和共享的一體化操作平臺。此外,BIM技術與物聯網技術進行融合,通過設備增設傳感功能,可實現設備運行狀態實時監控;通過移動終端對設備上二維碼的掃描識別,讀取數據庫設備及運行參數、維保手冊、上下游設備信息,做到運行狀態巡檢比對、信息共享,及時處置緊急情況,實現應用范圍和功能的擴展,挖掘其應用潛力。

3結語

BIM技術模型是良好的建設、運維管理工具,可以提高工作效率,降低建設運維成本,提升工程科技管理水平,具有較好的應用價值。BIM技術應用在大型復雜項目設計、施工上能起到較好的效果,由于BIM建模須達到一定深度才能有效發揮作用,實施成本相對較高,在小型簡單項目應用時相對傳統管理手段并無明顯優勢。隨著BIM技術的成熟和應用成本的下降,以后可能會有更多工程項目創建BIM模型并將其延伸到運維管理階段發揮作用。業主方在組織實施工程建設過程中,應進一步協調發揮BIM技術在優化設計、指導施工、便利運維上的綜合優勢,提高投資效能。

參考文獻

[1]馮大闊,肖緒文,焦安亮,等.我國BIM推進現狀與發展趨勢探析.施工技術,2019(12):4-7.

作者:張翔 單位:中國郵政儲蓄銀行總務部合肥基地管理中心

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