摘要:2010年BIM一词开始逐渐被工程建设行业专业人士所熟悉,经过近8年的发展,成为行业内的年度热词。国内建筑工程也从设计阶段开始进行BIM技术的应用,到如今大型建筑公司也在工程施工过程中成功地使用了BIM技术。文中对建筑工程管理应用BIM技术的效率提高方法进行了分析。
关键词:建筑工程;BIM技术;管理;效率
1 BIM技术的主要内容
1.1建立模型
运用BIM技术建立各专业模型,通过模型对整个施工过程进行虚拟,用于施工过程中的质量控制、进度控制、成本控制。虚拟模型可以结合各项属性和相关参数,来动态地反映出施工模型和设计模型之间的关系。施工模型一旦建立好之后,如果有变化可以在原模型上修改,即施工模型具有重复使用的功能,随着施工过程的不断推进,模型展示越来越精细、准确,所以,需要通过BIM技术建立施工模型。
1.2仿真
BIM仿真首先是应用计算机技术将现实系统经过抽象和简化形成模型,然后再对此模型分析后进行运行,由此得到一些统计结果。BIM仿真的基本步骤如下:系统研究—数据收集—系统模型建立—仿真算法确定—仿真模型建立—仿真模型运行—结果输出,根据仿真的程度不同又可以分为数值仿真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。
1.3优化
首先通过仿真技术将现实建设项目转化为虚拟模型,然后根据建设的目标和计算的方法,进行更进一步的优化,目的是使建设目标在限定条件内达到最接近,为建设相关参与方提供科学的定性或定量参考数据。其中优化的方法有很多种,例如:运筹学、动态规划、线性与非线性规划等。
1.4虚拟现实
此部分内容主要是通过操作者对多种媒体的感受与交互作用,能够将建设中所要解决的问题在虚拟现实环境下得以解决。虚拟现实技术作为虚拟建设的核心部分,融合了多种综合信息技术,例如计算机图形、工业建筑多媒体、人工智能、机械技术、电子技术等。通过多种感官的模拟,不但让人有一种身临其境的感觉,而且人还可以与之互动,最终使人对建设项目有直观上认识。
2传建筑工程管理的方法存在的弊端
传统的建筑工程管理是把各个工程施工工艺按照时间阶段进行分割,这样使得各个单位缺失交流联系,单从实现自身利益最大化的角度出发,盲目的寻求以最低的成本、最快的进度来实现建筑工程目标,建设项目的质量很难符合要求。建筑工程施工偏差的不确定性,施工人员进行返工作业的过程较为困难,严重的降低了工程施工的效率,造成大量的人力资源及社会资源的浪费。
2.1传统建筑工程安全管理
施工安全管理可以严格准确地进行,直接关系到施工人员的人身安全,同时对于施工单位而言施工安全会对自身的社会形象以及后期发展产生严重影响。但是,相关部门的监管力度不足、施工单位安全培训投入不足、施工工人安全意识不强等众多因素对安全施工产生重大影响。
2.2传统建筑工程的进度管理
工程项目能否在规定的竣工期之前完成相应目标的建设关系到建设投资方的资金效益。在工程施工的进度控制中有详细的计划以及横道图、网络图等方法,但是以上的进度管理方法往往难以表达各个施工工艺之间的复杂、相互制约的生产协作的逻辑关系无法满足工程管理效率的要求。
2.3传统建筑工程的质量管理
施工质量是项目管理范围内最重要的任务之一,项目管理在涉及建筑材料使用、施工机械和合同程序签订的过程,应符合国家有关标准,并在符合规定的前提下,用较低的造价实现工程施工建设目标高效顺利的完成。在传统的建筑工程质量管理的过程中,项目管理者在检查各种专业知识规范与标准是否完全的实施等方面有很多不便,这使得建筑工程管理效率降低。
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2.4传统工程的成本管理
关乎项目各方的收益能否最大化的实现的一项重要内容是建筑工程的成本,在BIM技术被施工单位在工程施工阶段充分被利用之前还存在以下的问题:施工所需的材料、人员、设备调配不均;工程动态问题管理的不合理性导致了项目效率的低下和成本的增加;成本管理人员计价的标准各不相同使得工程成本预算的科学准确性不能得到保障。
3建筑工程管理应用BIM技术的效率提高方法
3.1做到虚拟仿真施工
采用BIM技术,建立虚拟施工、施工过程控制以及成本控制的模型,将可能对施工造成影响的属性与工艺参数相结合,对设计模型与施工模型的交互作用进行反映,采用BIM技术实现三维+时间+费用的5D模拟下的施工模型构建,保证了模型的可持续性与一致性,将虚拟施工的各方面与各阶段都集成于BIM模型中。
3.2专业碰撞检查
将水电、设备、结构以及建筑等各专业信息集成于BIM模型中,施工前执行碰撞检查操作,有助于对管线、设备位置进行优化,能有效避免施工过程中的返工,从而加快施工进度。象未采用BIM技术时,某项目施工过程中施工人员按照传统的方法将二维图纸叠加于建筑结构图中,导致施工过程中,下料时材料计划与实际需求不符、多处管线尺寸不准的现象。将BIM技术引入后,构建施工阶段的机电、设备BIM模型,采用Autodesk Revit系列软件进行三维管线建模并执行综合管线的碰撞检测处理,及时发现了模型中的全部碰撞点,将碰撞检测报告出具于设计单位后,配合设计单位对施工图纸进行深化,对二次设计的图纸再次进行管线碰撞检测,有效避免了二维设计过程中的撞、碰、漏、错等问题的产生。结合碰撞检查结果,调整管线后,满足了维护检修空间需求,充分表达了设计意图,与设计施工规范相符合、满足业主的需求,最终实现了零碰撞。借助BIM的可视化功能,将施工方案、不同专业安装顺序以及建筑完成效果进行了直接的展现。
3.3对项目管理进行了优化
施工阶段采用三维模型实现了对施工组织的优化,象通过在BIM模型上进行塔吊的布置、施工电梯的布置、脚手架的提升,同时对多种施工机械的空间位置进行了检查,对机械运转的配合关系予以优化,从而实现对施工管理的优化。象某项目施工前先对施工设备予以建模,采用三维模型对爬升挂靴的插入状况进行模拟,对预留孔洞的位置进行了确认,对预留孔洞与横梁的位置关系进行了模拟,在爬升前,先将可能出现的问题进行实现模拟,并根据模拟结果进行了及时调整,保证了爬升安全性。构建异型模板的模型,获取其几何尺寸进行预加工,使施工损耗得以降低。构建设备管线的模型,获取了管件数量、规格的数据以及管线下料尺寸的数据,使管线尺寸能够在加工厂预先预加工,实现了建筑生产的工厂化。
3.4对项目成本进行精细化管理与动态管理
施工阶段,建立5D模型对项目成本进行精细化分析,对各个时间节点段、各个工区以及各个工序的工程量进行准确计算,结合企业定额分析,对施工成本与施工阶段中各构件的中标单价的对应关系予以确认,从而实现对项目成本的精细化管理。以往项目建设完毕后,施工企业难以了解项目盈利状况,当存在亏损时,也难以分析其亏损部位与原因,将BIM技术运用于对成本的动态管理,结合施工进度,对BIM模型进行及时地分析与统计,能实现对成本的动态管理。当发生设计变更时,则对BIM模型进行及时调整,能在短时间内确定发生设计变更前后的造价变化,实现了对成本的动态管理。
4结束语
总之,在BIM推广应用相关政策陆续出台的背景下,建筑领域对BIM技术的应用呈现出了广泛化、普及化的发展趋势。当前,BIM技术已支持通过模型构建、碰撞检测、虚拟仿真等途径完成对建筑工程项目全寿命周期的管理,能够在确保工程项目质量目标的基础之上,合理降低工程建设期间各类资源的消耗量,促进建筑工程管理效率的全面提升。可以预见的是,在BIM技术的支持下,建筑工程管理流程将日趋完善与清晰,并在弥补当前建筑工程管理所存在的一系列问题上发挥着重要的作用。
参考文献
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论文作者:尹新建
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第07期
论文发表时间:2019/6/28
标签:模型论文; 技术论文; 建筑工程论文; 建筑论文; 管线论文; 成本论文; 效率论文; 《城镇建设》2019年第07期论文;