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摘要:對bim在建筑施工過程和項目的設計和管理過程中的具體應用情況進行了深入總結,包括建筑平面布置及建模、施工項目質量的管理、安全質量管理、成本及施工進度的管理,在此基礎上重點分析和論述了BIM技術在A項目全過程中的具體技術應用,從建模方式、碰撞檢測、成本控制、施工進度控制及竣工驗收核算五方面進行了詳細研究,希望對于BIM技術的發展具有一定參考價值。
關鍵詞:BIM技術,建筑工程,施工管理
BIM在不同的數字模型建設項目中,能夠保證整個過程任意時刻的數據被使用者存儲、提取并且進行參數化更改,所以能夠保證對項目的控制,并完美地設計和完成了每一項的工作,提升了對數字模型項目的管理所需要的合理性、科學性和普適性[1]。BIM作為控制整個建設項目的綜合性平臺,能夠有效地實現信息數據共享。隨著我國現代建筑工業和信息化工程技術的進步和發展,傳統的現代建筑和信息管理的理念也受到了革命性的沖擊,我國現代建筑行業的信息管理方法也在不斷地探索和改進?;贐IM建筑信息管理模型的軟件不斷地研究和開發了出來,已經被廣泛地應用在實際的建筑工程當中,并且收到了顯著的效果[2]。
1基本概念、技術及理論
1.1BIM技術BIM基礎信息技術是信息技術建設和應用的一項重要技術,其基本含義是以信息技術為基礎,通過三維數字信息技術項目的實施,在建筑工程BIM中可以更加便利的修改基本信息,進行任意的插入與信息的創新。同時,通過項目優化,結合效益分析,按照成本控制策略,即成本最小化原則,對項目設計的全過程,其中包括項目的施工及項目的基本運營過程,進行系統的過程分析。
1.2建筑工程施工管理基本內容建筑工程的施工設計和管理的基本要點大致可分為以下三點的內容:安全的管理、質量的管理、成本及建筑工程進度的管理[3]。在整個建筑工程的施工設計和管理當中,安全的質量管理成本是整個建筑工程設計和施工所有的管理中最重要的內容,一定要將其放在首位。
2BIM在建筑工程施工管理中的應用
現階段,我國的建筑行業BIM質量管理技術尚處于剛剛起步的階段,加強對建筑行業BIM質量管理技術的深入研究,將其與現代建筑施工質量管理技術進行系統的融合,可以在根本上提升建筑施工的質量,實現對智能化的建筑工程實施質量監督和智能化管理,在當前的建筑施工項目管理中由于應用廣泛具有一定的理論和實踐應用意義。
2.1質量管理中的應用。通過應用BIM互聯網技術可以加強對于施工以及材料的質量控制與管理,為建筑項目的施工以及設備的管理人員施工作業提供了信息的支持,通過應用BIM互聯網技術的質量管理模塊可以了解項目施工的材料以及施工機械設備的信息是否與互聯網應用的信息一致,可以在最快的工程實踐中有效保障各項材料以及施工機械設備的有效規范應用[4]。在建筑施工的技術上從質量等角度來說,通過應用BIM互聯網技術可以加強對于建筑施工的流程、技術手段的控制與其模擬,可以有效的構建一個標準化的流程和規范施工作業流程,進而為建筑工作人員嚴格執行施工作業的規范奠定了基礎,從根本上有效的保障了施工的質量與其效果。
2.2安全管理中的應用。為了有效的避免各種現場施工安全事故和問題的頻繁出現,必須要大幅度的提升企業對現場的施工安全和管理工作的高度重視,通過先進的BIM技術模擬現場施工的安全管理流程以及施工的環境,及時的識別在施工現場中可能存在的各種現場施工安全隱患和事故問題,通過對現場施工細節的處理進行模擬和再現,加強對現場施工安全管理方案的分析以及檢驗,了解施工現場中可能出現的各種危險安全問題,進而有效的做好了預防和處理,在根本上有效的避免了安全隱患和事故問題的頻繁出現[5]。同時,BIM這樣的信息技術服務平臺可以對于企業施工人員及其崗位設置進行精準的管理定位,加強對于企業施工現場的管理信息化和系統化的監督,這樣也就可以為一個企業的所有施工現場管理者及從業人員提供一個完全可視化的企業施工現場管理問題解決方案,對一個企業在每次施工的進行過程中一些沒有及時發現的問題等進行反饋,這樣才可以使一個企業施工有效的及時解決各種個體的問題,及時的預測一個企業每次施工的實際效果,對其崗位進行一個系統的管理調整。
2.3成本及進度管理中的應用。建筑工程的施工要想如期的開展,首先必須要對建筑工程進度以及計劃進行系統的監控,從成本及進度對施工過程進行管理[6]。進度管理系統設定了模擬進度執行方式,動態顯示實體任務進度和執行的情況,對于滯后的工作情況及時提出了預警和提示,確保了實體進度任務的按時順利完成。項目管理計劃的進度與項目實際的進度對比通過云端管理平臺自動實現了信息的共享,方便施工項目的每個人隨時查看自己的進度管理計劃,并根據項目進度管理計劃做好相應的進度管理工作,再將施工項目進度日報的相關數據和內容自動同步發送到項目進度管理計劃后,實現項目管理計劃的進度和項目實際施工進度的自動對比。這就需要對圖紙問題以及其信息來源進行系統的實時調整優化處理;對于實際施工的進程中與實際施工圖紙矛盾的各種問題也進行了調整與優化,進而有效的保障了施工如期的開展,加強對于施工的成本及進度的有效控制與監督管理[7]。
3BIM在項目管理中的應用———以A項目為例
A工程項目主樓上部結構為鋼—混體系,豎向結構為核心筒,水平結構為鋼梁、桁架和組合樓板。塔樓沿高度可以分為裙房、辦公用房、高檔酒店、公寓式酒店和開放觀光區9個區域,地下為5層,采用箱型基礎(見圖1)。A項目基于BIM信息處理技術,對結構、日照、能耗、建筑聲學進行了合理的分析,同時對水暖電進行了合理設計,對實際情況的建筑圖紙、效果圖、工程算量和施工管理進行了詳細修正,協同現場工作人員一起,為整個項目的合理進度保駕護航(見圖2)。
3.1建模方式。利用BIM軟件直接建模,使用建筑模塊初設建筑圖、使用結構模塊對結構部件進行設計以及使用水暖電模塊保證管道設計的合理性。建模時,可根據實際情況進行客觀調整。另外可根據實際情況在進度管理中增加時間維度,從而建立三維模型,實現大幅度提高工作效率的目的。通過將電氣、給排水、暖通等工程導入基本模型后構建綜合建筑信息模型,實現了整個模型的建立,BIM三維形態CAD建筑圖見圖3。通過整合不同建筑元素,進而構建出總體的建筑效果圖。運用BIM通過組合模型、視圖和標注元素,進而建立起3D模型,另外通過輸入元素各項參數可以對構建進行更為合理的表現。用Revit建立3D模型后,通過Navisworks打開,由此實現3D模型的管理。BIM綜合建筑信息模型見圖4。應用BIM能夠最大限度減少設計的誤差,實現更加精確化的測量與數據計算。BIM項目設計技術的優勢是能夠針對具體的設計項目以及根據相應的項目設計任務完成與實施情況進行自動化的測量與計算,其中對任何一項數據可以更改與處理進行優化,其他的后續數據處理進程都是能夠自動的進行并及時的根據需要計算與處理進行優化。BIM技術在設計與建模上的技術優勢更是能充分體現在具體的項目建模設計當中,它的使用為項目節約了大量的時間,以及大量的人力、物力等等資源。
3.2碰撞檢測。BIM可以對項目現場各項設備或者結構各項構件進行碰撞檢查,防止各種元素在施工現場的空間中發生構件“打架”現象。如圖5所示,分別是排煙風管和消防水管碰撞、消防管道與空調水管碰撞、給水管道與結構框架梁碰撞沖突及解決方案圖??梢钥吹疆斉鲎矄栴}發生后,首先要對幾種碰撞構件進行優先級排列,即大型、重要、主要構件優先級要高于小型、附屬、次要構件。BIM技術在施工階段的應用以施工模擬為例,其能夠更好的進行成本控制。
3.3成本控制。A項目的決策第一階段工程成本的控制中需要運用的BIM相關技術的數量統計內容:在初期設計A項目通過的工程量成本統計需要首先采用與BIM相關的軟件———Revit的軟件數量統計明細表功能。通過初步的BIM模型,可以充分利用初步的Revit相關軟件的公共建筑數量統計明細表的功能,快速的統計得出A項目建筑的工程量和建筑面積,該信息為15840m2,結合公共建筑成本估算經濟指標,便可以快速計算得出初步的建筑施工成本規模約為1.2億元。A項目估算出了投資額在1.2億元人民幣。通過數據確定最優的方案,工程成本間接的得到有效控制。傳統的CAD方式工作人員要設計施工圖紙,并運用傳統的分布式BIM模型進行設計。設計當中要運用設計基礎方法,計算工作量較大,程序較為繁瑣,需要進行多次的計算與檢驗才能實現,且其需要不斷的優化。在設計當中的每一次優化,都需要重新進行多種計算與核實。不但給工作人員與設計者帶來巨大的工作量。更重要的是需要對設計好的CAD圖紙,進行核實以及具體的模型構建。并根據模型進行成本計算,通過具體的定額計算,清單匯總,最終實現計算成本優化。
3.4施工進度控制。首先必須從實際情況出發調查研究,掌握各施工方面的情況,進行針對性的反復調查分析比較、改進和完善,同時要想有效地做好對進度的控制,必須綜合分析各施工階段的全過程(或關鍵工序),繪制和設計出合理的包絡圖,找出能夠完成決定質量和工期的關鍵工序和關鍵的線路;同時可以借助先進的斑馬統籌法和進度計劃管理軟件編制的網絡圖,不斷地優化施工網絡進度計劃,選擇最優的方案,尋求最優的工期(一般指能夠完成決定進度計劃的施工階段時間相對較短且消耗費用最小的質量和工期),并在對施工進度計劃制定和執行的過程中有效地控制與進行監督,不斷完善,保證以最小的時間消耗成本獲得最大的社會經濟效益。工程施工的過程中,各個作業工種總是要通過交叉的流水線來完成各個作業。但是若相互間的協調不好,停工或者臨時窩工的現象就有可能會發生(見圖6)。
3.5竣工驗收核算??⒐を炇招杞柚贐IM可視化技術對竣工材料以及圖紙進行詳細的審核,協助項目工作人員將實際情況和可視化結果進行對比,解決了使用者對可視化與可對比性的部分需求。圖6施工進度控制在竣工驗收的階段,BIM技術能夠更好的進行審核最終竣工驗收圖紙。同時,借助于BIM成本管理技術更好的對施工進行了成本核算,進行對成本的控制。BIM成本管理技術能夠更好的集成所有的模型,整合成最終的竣工驗收模型,確保最終的竣工驗收模型真實的反映了在施工驗收階段的所有工程設計變更,及施工現場的情況,可提可視化的成果,有利于竣工驗收管理。
4結語
利用BIM技術能夠創新和集成建筑工程項目各個環節,并能夠通過具體的計算與分析,對項目進行發散性構思,并選擇合適的方案。對項目進行全過程的設計,其中包括建模方式、碰撞檢測、成本控制、項目的施工進度控制及竣工驗收核算,進行系統的過程分析。BIM技術的核心價值不斷地得到應用。通過將BIM技術整合,利用BIM建筑信息模型能更好在項目的全過程中使用。
作者:米麗梅 單位:山西八建集團有限公司