BIM技術與建筑施工管理研究

時間:2022-02-22 03:53:53

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BIM技術與建筑施工管理研究

【摘要】bim技術建筑施工中得到推廣和廣泛運用,論文通過對BIM技術的分析,從可視化、一體化、信息完備參數化方面,探討了BIM技術和建筑施工管理相融合的相關問題。

【關鍵詞】BIM技術;建筑施工;應用探討

1BIM簡述1.1BIM技術

BIM技術是以三維數字為核心的工程數字模型,它連接著建筑全壽命周期中的所有數字、過程和資源,能為建筑從設計到拆除的全壽命周期中的各項決策提供可靠的依據和參考,在項目的不同階段,不同利益的相關方均可通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息,實現各盡其責、協同合作以及資源利用的效率化。1.2BIM技術的特點運用BIM建筑信息模型能實現整個過程的可視化,因此,無論項目的設計、施工建造以及運營過程中的溝通交流、最后決策等都能在可視的狀態下完成。一體化是BIM技術的一個重要特點,BIM技術貫穿于項目設計、施工以及運營的全過程,以計算機三維模型形成的數據庫為技術核心,容納了建筑全壽命周期中的信息。BIM技術還能通過對工程對象的3D幾何信息和拓撲關系的描述使信息更完善。此外,BIM技術能通過參數的調整反映構件間的不同,簡單調整模型中的參數值就能實現建立和分析新的模型[1]。

2BIM與建筑施工管理相融合的具體體現

2.1BIM技術與施工設計相融合。設計方案是建筑施工的理論依據,傳統的設計模式是通過設計圖紙中的點、線條、平面以及節點來擬建建筑的形狀、樣式,僅憑想象和經驗無法了解真正的建成效果,而把BIM技術運用到方案設計中,可以優化設計,節約成本,提高經濟效益,同時,提高設計圖紙的可實施性。例如,對鋼結構的設計可通過BIM技術的三維建模,對結構進行可視化模擬,對前期設計方案進行優化,減少和避免因后期修改造成人力、物力的浪費和成本增加的現象出現,進而達到優化鋼結構的工藝,減少設計變更,提高施工質量和工作效率,進而提高整個建設效益。2.2BIM技術與施工組織相融合。2.2.1平面布置。建筑工程獨一性的特點決定了它受外界影響較大,傳統的靜態施工總平面布置方式會因外界條件的變化出現各種問題,無法與項目建設同步,缺乏時效性,甚至不能按原計劃進行施工,調整平面布置需要時間和資金的投入,無形中會增加成本。而BIM技術和平面布置相融合可以運用三維視圖的方式建立數量化模型,進而實現對整個施工過程的可視化、動態化管理,并涵蓋工程施工過程中所需的各種臨時設施參數,項目范圍內材料堆放、運輸,實時監控工程中的各個臨時設施的尺寸、位置的準確性,確保項目的各臨時設施正常運作及道路的通行性。一旦臨時設施不能滿足下一步施工工藝時,BIM技術可以根據實際情況及時進行模擬調整,使整個工程順利進行。把BIM技術融入到平面布置中,既簡單方便,又能實現對各個設計方案之間的優化整合[2]。2.2.2材料調配。原材料是建筑施工的物質基礎,據統計,原材料成本在建筑成本中占60%~70%的比例,材料管理是項目建設按期完成的保證。BIM技術和材料管理相融合,使原材料的調配更加及時、經濟,提高了管理效率。運用BIM技術建立材料信息、時間信息和三維數據模型,對施工過程的材料進行調配和管理。運用BIM技術和相關軟件系統實現對材料的智能化管理,管理者不僅可以了解某一階段材料的消耗情況,還可獲取相應的工程造價以及資金消耗,并能預測下一階段的材料需求情況,提前做好資金和原材料的準備,達到一個動態的平衡,既保障材料供應及時,又不積壓材料占用資金,保證工程按計劃進行。另外,運用BIM技術還能及時更新工程變更引起的材料變化情況,保證材料管理信息的真實、準確。2.3BIM技術與施工技術相融合。2.3.1土方工程。在土方工程施工過程中,以往都是憑借技術人員的經驗來確定放坡系數和留設工作面。運用BIM技術,一方面實現了對土方施工的可視化,特別針對有支撐、空間受限的土方開挖,可以提前做好碰撞檢查,選用合理的機械設備,避免發生安全生產事故;另一方面,根據不同的土質特性,運用相應的分析軟件,計算土壤應力及變形,調整放坡參數、一次開挖深度,合理進行開挖,為施工人員提供有效的指導[3]。2.3.2主體工程。主體工程是建筑施工的重點,運用BIM技術可以將不同時期施工的構件提前模擬在模型內,更好的處理基礎與承臺、墻與柱、柱與梁等構件與構件之間的關系,用于指導施工。運用BIM技術,把樁基礎的三維模擬效果真實地展現給施工人員,更加清晰、準確地表達基礎的構造和具體的施工過程,為實際施工提供可靠的依據[4]。一般住宅的墻體砌筑需要設置構造柱,運用BIM技術可以提前將砌筑墻體建立三維模型并繪制雙控線,自動生成砌筑排磚圖,更好地為現場施工提供技術指導。在施工剪力墻及樓面施工時,鋼筋過密的情況并不少見,尤其是梁柱節點,運用BIM技術,可以預先發現鋼筋過密的情況,優化鋼筋排布,及時做出鋼筋替換、加大構件截面的措施;在建筑、結構、通風、給排水、電氣的協調配合時,BIM技術可以模擬開關、燈位、線管、風管位置的合理性,模擬大型設備(如電梯)的吊裝,優化吊裝方案的可行性。2.4BIM技術與成本和進度管理相融合。成本管理是建筑施工企業財務管理和提高經濟效益的重要內容,BIM技術的引入,通過建立建筑信息模型,把施工進度信息、成本信息和三維模型相融合,就能計算、模擬以及優化施工各個階段的人工、材料、設備等需用量,實現資源的均衡投入,避免高峰值的現象出現,進而有效地控制成本。通過BIM技術可以實現對不同施工方案的施工過程和施工工藝的動態模擬,比較采取不同方案進行工程施工的優缺點,選擇優化、經濟的施工方案。對施工進度跟蹤控制時,有一個詳細的初始值,輸入施工過程中影響工期的內容及影響工期的具體時間,通過BIM對實際施工進度和計劃進度進行比較分析,快速找出影響施工進度的因素以及產生原因,采取科學有效的應對措施加以控制,有針對性的壓縮工期工作,保證工程按時交工。2.5BIM技術與安全管理相融合。安全管理是建筑施工的重中之重,通過建立基于BIM技術的安全檢查模型可以對建筑施工中的安全隱患進行檢測,降低安全事故發生的概率。BIM技術在高層建筑的安全管理中運用較為廣泛。在安全監測中融入BIM技術,以模擬施工全過程模型為主體,通過信息化技術實現智能監控,使各個施工部門對施工的全過程進行可視化管理,使安全監控的效果得以提高和優化。運用BIM技術可以通過信息數字模型,有效地識別高層建筑施工中的安全隱患。運用BIM動態施工模擬過程中,實現對不同的施工階段以及施工區域的安全等級的識別和劃分,并自動完成安全指數評價,然后運用可視化技術反饋到模型中,安全管理部門針對獲得的安全隱患信息制定安全防范預案,對安全隱患做好防范措施,提升高層建筑施工質量和安全性。通過BIM安全管理體系,把高層建筑施工的一些基礎資料導入到系統數據庫,通過分析制作出虛擬施工的數字模型,并自動生成安全施工方案。還能根據不同樓層的空間形體特點,給出已有安全措施的漏洞,并在模型中標明位置,進行相應的安全防護警戒,如設置防護欄桿等,更好地進行安全防護,減少和避免高空墜落、高空拋物等安全事故的發生。

3結語

BIM技術是一種新興的技術,是信息技術和建筑業共同發展的產物,BIM技術和建筑施工技術相融合是市場競爭的需求,也是順應時展的必然選擇。通過對BIM技術的闡述,從可視化、一體化、信息完備參數化等方面探討了BIM技術的特點,通過施工設計、施工組織、施工技術、成本和進度管理、安全管理等角度分析了BIM技術在建筑施工中的具體運用,特別是BIM技術在平面布置、材料調配、土方工程、主體工程、安全識別以及防范安全事故等建筑施工管理方面的融入,提高了建筑施工的管理效果,保證了施工安全。BIM技術為建筑施工提供了諸多便利和更廣闊的發展空間,為BIM技術在建筑施工中運用更廣泛、更具實效性和我國建筑業的蓬勃發展做出貢獻。

參考文獻

[1]田輝建,雙晴.應用BIM與RFID技術的高層建筑施工安全管理模型[J].項目管理技術,2018,16(7):13-17.

[2]吳迪迪.基于BIM技術的施工階段應用研究[D].長春:吉林建筑大學,2017.

[3]陳麗娟.基于BIM技術的建筑施工危險源管理研究[D].西安:西安工業大學,2017.

作者:王忠權 單位:贛州開發區建設投資(集團)有限公司