浅谈BIM技术在建筑施工中的应用
摘要
关键词
正文
建筑信息模型(BIM)作为数字化信息集成的载体,贯穿于建筑全寿命周期的各个阶段,指导建筑与结构设计、建筑施工及运营管理。BIM自引入我国工程建设领域以来,带给行业的变革不仅体现在技术手段上,还体现在管理过程中,并贯穿于建筑全生命周期,其价值逐渐被认知并日益凸显。
BIM技术在建筑施工中的应用主要有:
(1)投标阶段及施工准备阶段的应用;本阶段主要是保障整体工程项目质量服务,以施工方的角度采用BIM技术对设计环节、可能存在的“错漏碰撞”等问题进行技术保证;同时对设计图中可能存在的不符合施工要求,影响施工进度、质量的问题进行修改;采用BIM软件协助设计方进行图纸优化,以最终达到业主建造高质量建筑的目标服务。
(2)施工阶段的BIM应用,主要是运用BIM技术对施工过程中的成本、进度、质量、安全、工程文档、沟通协调进行全面的管理。本阶段结合BIM5D项目管理平台,充分利用BIM技术精细化与可视化的特点,将各项指标进行精准化的过程控制。
(3)竣工交付阶段的BIM应用,按照国家规定及合同要求交付竣工模型和相关竣工资料。向业主提供能够浏览和使用本项目BIM模型的软件。根据合同要求进行运维阶段BIM要求信息参数化(如:设备厂家信息、规格信息、进场信息等),满足未来业主对自持物业的运维要求。
下面具体围绕各阶段的应用进行详细阐述:
1、管线碰撞检查、提高设计品质;
在BIM模型中整合建筑、结构、机电各专业模型,检查设计中的错漏碰缺,处理解决管线碰撞问题,优化管线排布方案,预留管线空间,减少施工阶段因设计疏忽造成的损失和返工工作,提高施工效率和施工质量。
2、设备及管理用房空间优化、合理布置房间;
依据BIM模型可视化特点,检查设备房空间的设备布置是否符合标准,空间布置是否足够优化,后期运维检修是否便利,利用模型进行设备、管理用房、走道空间的管线优化实现方案快速决策。
3、装修设计阶段,运用BIM技术将土建、机电与装修模型结合,解决各专业结合处的问题;
百叶风口与装饰板材冲突,不美观 屋面桥架及管道设置阻碍消防通道
4、优化施工场布、确保施工安全同时展示企业文化;
办公区布置 施工现场布置
5、宴会厅高大模板支模区域盘扣架建模分析;
主要信息:高大模板支撑架,架体总高度:17.2m,最大梁截面:600x1200
三维模型 立面图 平面图
6、砌体排砖:施工阶段,方案确定后,跟栋号长确定排砖细节(砖型号),使用BIMMAKE根据土建、机电留洞图纸建立模型,并按要求进行排布,跟排砖师傅确定方案,经审核后对相关人员进行交底,打印图纸,贴在现场,指导劳务人员现场施工。
建立模型 确定砖尺寸 现场张贴指导施工
6、BIM+安全管控:通过安装无线传感器实时载重监测,将监测数据传输至平台,当卸料平台承受重量超过设定阈值时,报警装置自动发出声光报警,系统同步响应,及时规范现场操作,实现风险控制和安全预警,培育标准化、信息化、智能化和绿色化的智慧工地。
7、BIM+基坑监测:采用基坑监测整合信息化技术,以可视化的BIM模型作为监测信息载体,实现监测数据及巡检记录的及时上传。通过数据分析,形成各类变化曲线和展示图形,使监测成果“形象化”,方便各参与方随时掌握施工期间基坑支护结构及周边建筑管线的内力及变形情况;PC端和手机端在线可查各项监测数据,水位、位移等监测临界值预警、超标报警,及时预警深基坑危险态势辅助基坑安全管理,预防生产安全事故。
现场监测模型图
8、BIM设计施工成本算量一体化
由于BIM模型承载的信息量会根据设计成本一体化建模标准要求,全面采用可视化的参数修改方式,对模型的功能参数、特征参数、设计参数、成本参数等进行增加和修改,实现数据实时关联。再通过设计、成本各专业协同工作,优化设计模型,从模型中直接提取满足成本需求的工程量、价的信息,快速形成准确的项目招标控制价。
基于BIM的设计成本一体化体系,使设计和成本有效地进行融合,建立基于该体系的协同管理平台,让项目参与各方通过平台进行有效沟通。依据优化调整后的模型,从模型中直接提取满足成本需求的工程量、价的信息,提高招标工程量的精确度,并大大节约传统工程量算量时间,提升了造价工程师工作效率。如果出现变更,可以实时调整模型并提取变更工程量,附加成本信息后快速形成变更前后的成本对比分析报告。
在施工管理中,整个进度管理在项目整体控制中起着至关重要的作用,虽然有详细的进度计划表、图等技术做支撑,但是执行结果却不如人意,延迟事情常常发生,对整个项目的经济效益产生直接影响。在传统的施工管理中,2D设计图由于形象性较差无可视化效果,不方便各专业之间的协同管理,网络计划图设计抽象难以理解和执行,使传统管理手段无法做到精细化管理。而基于3D的协同、技术交底,由于可视化效果好、简单易懂,大大提高了沟通效率,设计、成本、施工、业主在平台中看到的BIM模型都是一样的,在模型中获取的信息也是一致的,就可根据施工计划计算资金计划;根据变更实时调整目标成本;通过设计成本一体化协同管理平台,将各专业整合到统一平台,可以有效支持造价、采购、库存、财务等的动态和精确管理。同时将设备材料信息集成到BIM模型中,如材料特征、物理特征、力学参数、设计属性、价格参数、厂商信息等,使得建筑构件成为智能实体,实现甲供材料采购精确管理。
9、施工计划、施工方案的模拟
将BIM技术与进度计划集成,排出总计划、月进度计划;通过模拟施工进程,使进度计划更具有可行性,实现了快速施工。将BIM模型和施工方案集成,在虚拟环境中对项目的重点和难点进行可建性模拟,比如对环境、场地、工序、安装、安全模拟等,对施工组织设计论证而进行优化施工方案。
10、钢结构深化设计
在钢结构深化设计中利用BIM技术三维建模,对钢结构构件空间立体布置进行可视化模拟,通过提前碰撞校核,可对方案进行优化,有效解决施工图的设计缺陷,提升施工质量,减少后期修改变更,避免人力、物力浪费,达到降本增效的效果。具体表现为:利用钢结构BIM模型,在钢结构加工前对具体钢构件及节点的构造方式、工艺做法和工序安排进行优化调整,有效知道制造厂工人采取合理有效的工艺加工,提高施工质量和效率,降低施工难度和风险。另外钢结构施工现场安装过程中,通过钢结构BIM模型数据,对每个构件的起重量、安装操作空间进行精确定位,为在复杂及特殊环境下的吊装施工创造实用价值。
11、多专业协调
各专业分包之间的组织协调是建筑工程施工顺利的关键,是提高施工进度的保证,其重要性毋庸置疑。目前,暖通、给排水、消防、强弱电等各专业由于受施工现场、专业协调、技术差异等因素的影响,缺乏协调配合,不可避免的存在很多局部的、隐形的、难以遇见的问题,容易造成各专业在建筑某些平面、立面上产生交叉、重叠,无法按照施工图作业。通过BIM技术的可视化、参数化及智能化特性,进行多专业碰撞检查、净高控制检查和精确预留预埋,或者利用基于BIM技术的4D施工管理,对施工过程进行预模拟,根据问题进行各专业的事先协调等措施,可以减少因技术错误和沟通错误带来的协调问题,大大减少返工,节约施工成本。
综合所述:
BIM技术的应用,使工程进度加快、成本更省、计划更准确、施工安排更合理,各工种配合的更好、图纸出错的风险更低;长远方面不但利于设计和施工,也惠及工程的运作、维护和设施管理,实现可持续费用节省。
BIM技术将业主、设计单位、总包单位、分包商集合在一起,发挥了巨大的作用;基于BIM模型与数字化信息的结合,实现施工流程和建造方法的标准化、工业化、自动化,体现了先进的精细化施工管理。
参考文献:
[1] 贾宝莹 刘见涛 BIM技术在项目管理中的应用总结 中建八局浙江建设有限公司
[2] 罗斌 刘俊 BIM技术在建筑管理中的应用研究 城市建设理论研究
作者简介:
姓名:贾以仓,性别:男,民族:汉,出生年月:1977.6,籍贯:山东茌平,毕业院校:烟台大学,职称:高级工程师,学历:本科,研究方向:建筑工程,邮编:310000,工作单位:红银建设工程有限公司
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