BIM技术在建筑工程全过程中的应用研究论文_孙迪

BIM技术在建筑工程全过程中的应用研究论文_孙迪

中建三局第三建设工程有限责任公司 天津市 300459

摘要:综合BIM技术在国内外的实际应用情况来看,目前BIM的应用在设计阶段和施工阶段相对较为成熟。对于运维阶段的应用,正在逐步深入,而在最后的拆除阶段,没有过多研究。同时BIM的应用多偏重于技术,轻于管理。因此,BIM技术的应用研究,应着眼于技术和管理相结合,统筹全寿命周期的各个阶段,并将项目各参与方纳入到统一的数据库中,建立起完整的项目综合数据库。

关键词:BIM技术;建筑工程;全过程;应用

1 BIM技术的含义

BIM技术指的是建筑信息模型,近年来随着数字化技术的发展,BIM技术开始大量的应用在建筑工程施工中,其改变了传统的建筑运作方式,在工程建设中发挥着非常重要的作用。在BIM技术的基础上,可以提供大量的数据,从而对建筑工程的成本进行估算,完善合同的签订,使工程的预算更加科学,在施工环节中也可以充分采用BIM技术实现成本的结算。BIM技术信息技术是一个比较复杂的体系,在建筑信息模型建设中,借助计算机技术对实体的建筑物进行模拟,从而可以充分的掌握建筑物的各类参数,掌握建筑施工中的工艺,在建筑施工中,对材料进行合理的筛选,完善建筑的规划和设计。BIM技术实现对建筑的规划、设计和实际施工的管理工作,在建筑工程不断扩大规模的基础上,BIM技术借助数字化的技术,将数据及时的保存在中心数据库。在实际的工程管理分析环节中,对各项数据进行科学的管理和分析,使管理的效率得到切实提升。在建筑工程BIM技术实践中,信息非常完整,已经形成了系统化的信息管理模式,在建筑信息管理中确保信息的一致性。

2BIM技术在建筑工程全过程中的应用

2.1设计阶段

CAD的出现和大面积的推广使用,使建筑行业的设计从传统的手绘时代进入了人工智能的计算机辅助绘图时代,这不得不说是建筑行业的第一次信息化的革命性的进步。而BIM技术在CAD的基础上,除了拥有绘制建筑模型的功能以外,更加强调了对建筑物施工、成本和投入使用期的管理,强调对其全寿命周期的综合信息管理,这其中包括建筑物所处的环境、大气气候、甚至周边的生态因素等等。在项目立项之前,必须进行项目的可行性分析,这个阶段,业主主要是通过对此技术进行应用,来实现对相关的技术和项目方案的分析和选择。传统的可行性研究,业主需要借助图纸,并需要借助专业人员进行分析,这就带来了费用的增加以及工期上的消耗。业主可以利用BIM技术建立模型,模拟工程项目所在地的综合性信息,在节省成本的同时,也提高了分析结果的精度。设计阶段,BIM技术以其优越的3D模拟技术,在为设计者提供良好的视觉效果的同时,帮助设计者更全面地理解建筑物,并且极大地提高了建筑、结构、安装、设备等各方设计人员的协调性,从而提高图纸质量的稳定性。对于项目前期工程量的计算,可以在设计阶段建立的BIM模型上直接提取,不需要再单独建立模型,并且可以实现设计与计量的同步,因此即保证了计量的连续性和高效性,同时大幅度节省了时间。

2.2施工阶段

2.2.1工程量的计量

施工过程中,为了把控施工进度,同时也为了进度款的支付,必须对工程量进行及时、准确的掌握,人工核量耗时费力,并且存在着极大的偶然因素,影响着计量结果。而BIM模型可以以其独特的优势,快速进行计量,并将设计变更能及时地显现出来。

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2.2.2 基于BIM的3D图纸展示

以2D图纸为依据,使用REVIT软件绘制的BIM模型,其动态展示功能使得图纸具有极佳的可视性,无论是业主,还是施工方,均可快速、直观、准确地理解设计者的设计思路。相较于2D施工图纸,BIM模型的立体感可以避免施工过程中的“想当然”,避免出现返工情况,提高施工效率和质量。另一方面,施工人员可凭借丰富的施工经验,对设计模型的可施工性进行反馈,提高设计质量。目前应用较普遍的BIM建模有REVIT、GraphisoftArchi-CAD等。

2.2.3 三维碰撞检测

BIM模型是集合了土建、结构、机电、管线、设备于一体的综合信息模型,并可以对模型进行全面的碰撞检测和分析,其目的是为了提前发现设计中存在的错误,并及时修改,最大限度地减少对施工造成的影响,降低设计变更。目前,我们常用Naviswork软件做碰撞检测。

2.2.4基于BIM的4D施工模拟技术

BIM技术可以对施工过程进行全方位的模拟,包括施工机具的选择、施工顺序、施工进度、人员的调配、材料的用量等等。在未开始施工时,就可以使施工方全面掌握项目施工重难点,优化施工方案,提高人、材、机的配置效率,减少损失和浪费。可用于4D施工模拟的软件较多,比如AutodeskNaviswork和BentleyNavigator,以及清华大学BIM研究中心开发的基于BIM技术的4D动态系统管理软件。

2.3运营维护阶段

2.3.1 基于BIM的建筑物的空间管理

传统的2D图纸不能直观地展现出三维立体空间,以商业地产为例,装修改建较为频繁,给管理单位带来极大困难,而BIM模型可以及时针对改建情况做出调整,这是纸质记录单不能比拟的优势。西方国家在长期的实践中形成了施工运营建筑信息交换(COBi e)标准,并有许多应用成功的例子。

2.3.2 基于BIM的设备维护管理

保证设备的正常运行是运营维护管理的基本目标。因此,对于设备基本参数、运营周期内产生的各项数据的收集和分析是运维管理中必不可少的环节。以往的管理手段中,纸质数据的管理和保存具有相当大的局限性,同时人为因素导致出现错误的概率大大增加,并且对于故障设备的排查和处理很大程度上依靠经验进行。

2.3.3基于BIM的应急安全管理

应急安全管理,应把握两条思路。在突发事故发生之前,应着眼于对建筑物的设施、外部环境以及可能发生突发事件的关键节点的监控,通过各种传感器的使用,也可以对建筑物内人员流动、集中程度、物品稳定性进行实时监控,及时对危险进行评估。国外有学者探索过RFID(无线射频识别技术)与BIM结合的途径,如Li N和Becerik-GerberB。以往的事故减灾方式多为组织应急演练,而BIM技术的运维系统可以帮助业主主动应对突发事故,而Wang S、Wang W和Wang K,以及朱庆、胡明远、许伟平等的研究成果表明,可运用3D模型模拟事故发生后的应急演练,帮助规划逃生路线,寻找施救途径。

2.3.4基于BIM的运营能耗管理

我国作为一个能源消费大国,存在着大量的能源浪费,而当下并没有完整的能源监控体系,对于能源使用的监测、统计、处理依然大量地依靠人力,不能做到科学规划和统一协调。BIM在能耗方面的应用取得了一定的成果,但在更大型项目上应用还有一定距离。张赟及ClarkeJA、JohnstoneCM、KellyNJ通过对能源消耗和能源效率的研究,提出了提高能源利用效率的需求和实施方案,为能耗管理提供了科学的指导。

结束语

人工智能的广泛应用,极大地促进了生产效率的提高。BIM技术在工程项目的设计阶段、招投标阶段、施工阶段、运维阶段均有广泛的应用,对于项目全过程的质量、进度、费用三大目标均有积极的促进作用。文章以项目实施过程为主线,具体阐述BIM技术在项目全过程的具体应用。

参考文献

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[2]王芳,翁光耀.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].中国标准化,2017(22):97-98.

[3]包旭.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].建材与装饰,2017(09):170-171.

[4]尚中兴.BIM管理理念在建筑工程施工管理中的应用[J].工程建设与设计,2017(04):192-194.

论文作者:孙迪

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期

论文发表时间:2019/1/10

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