摘要:随着时代的发展,信息化的不断深入,信息化技术在各领域各行业中都得到了普及,同时也对其发展做出了巨大贡献。在建筑工程领域中,信息化也渗透进了施工项目的每一个环节,也得到了淋漓尽致的体现,即BIM(建筑信息模型)。BIM通过其承载的工程项目信息把其他技术信息化方法(如CAD/CAE等)集成了起来,从而成为技术信息化的核心、技术信息化横向打通的桥梁,以及技术信息化和管理信息化打通的桥梁。从1986年开始推广普及CAD技术,2003年开始推广普及BLM/BIM技术,现在,BIM技术应日趋成熟,且成为了目前建筑行业的中坚力量,得到了广泛的使用。它的应用为工程施工活动的开展带来了很多便利,例如,实现同一工程施工各专业对工程项目中心文件的信息数据的共享,进一步促进各施工单位的协同合作,确保工程有序、顺利的进行。将BIM技术应用到项目管理中,优化项目造价、工程进度和建筑质量的管理模式,提高项目管理效率。
关键词:建筑信息模型;工程施工;管理与应用
一、BIM的含义
以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息反震模拟建筑物所具有的真实信息,利用的复制模型对项目进行设计。施工和运营的过程。同时,美国国家BIM标准对BIM的定义是:“BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达;BIM是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个设施的信息,为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;在项目的不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责的协同作业。”如果用简单的解释,可以将建筑信息模型视为数码化的建筑三维几何模型,这个模型中,所有建筑构件所包含的信息,除了几何外,同时具有建筑或工程的数据。这些数据提供程式系统充分的计算依据,使这些程式能根据构件的数据,自动计算出查询者所需要的准确信息。诸如建筑的平面图、立面、剖面、详图、三维立体视图、透视图、材料表或是计算每个房间自然采光的照明效果、所需要的空调通风量、冬、夏季需要的空调电力消耗等等。美国 Building SMART Alliance的BIM Project Execution Planning Guide Version 1.0在对目前美国AEC领域的BIM使用情况进行调查研究的基础上总结出目前BIM的25种不同应用,包括:维护设计;建筑系统分析;资产管理;空间管理/追踪;灾害计划;记录模型;场地使用规划;施工系统设计;数字化加工;三维控制和规划;3D设计协调;设计建模;能量分析;结构分析;日照分析;设备分析;其他分析;LEED评估;规范论证;规划文本编制;场地分析;设计方案论证;阶段规划;成本预算;现状建模。
上述BIM应用有些跨越建筑项目规划、设计、施工、运营等阶段的一到多个阶段,有些应用则局限在某个阶段内。BIM规划团队可以根据建设项目的实际情况从中选择计划要实施的BIM应用。
二、项目管理存在的问题
1.脱离市场,制约发展
当前我国的工程项目造价管理存在于市场脱节的现象。国内建筑企业一罐运用的项目小家管理方法是企业的区域造价部门用单价来制约工程定额,以调适建筑市场的价格浮动。但现如今,建筑市场经济形势不断变化,传统项目造价管理系统无法跟上市场变化的速度,阻碍了建筑业的发展。
2工程计算低效,误差频现.
计算项目工程量是工程造价的核心工作,也是造价准确的基本保障,同时,工程正量计算也是造价中最繁复的工作。传统的计算方法极大的制约了工程效率,且误差频频出现,损害了建筑企业的利益。建筑工程进度管理设计图误差率高工程项目建设在设计环节中主要的工作内容是绘制项目施工图。项目施工图纸中涉及大量数据,由于建筑项目中各个专项的设计各有不同,在设计前负责绘制施工图的技术人员若没有实现沟通,图纸内容就会出现重复或矛盾的地方,若此误差没有的都妥善解决,在进行项目施工后,图纸误差会影响施工进度。项目进度计划制定不当,当前工程项目编制进度计划一般只能依靠进度编制者的工作经验进行,计划难免会受管理者的影响,或多或少会出现一些误差,这样的项目进度缺乏具体性,难以在进度计划实施前评估计划的科学性
3施工企业盲目追求经济效益,对企业来说,利润是企业建设发展的根本目的,但当项目成本和项目质量之间存在矛盾时,许多施工单位为了节约成本而忽视项目质量,施工单位盲目追逐利润会对工程质量造成严重影响,可能会导致施工时出现严重的质量和安全事故。
三、BIM技术在建筑工程项目管理中的应用
1.BIM技术的推广应用影响后续计算的准确性。一般项目人员计算工程量误差在±3%左右已经算合理了。如果遇到大型工程、复杂工程、不规则工程结果就更加难说了。另外,各地定额计算规则不同也是阻碍手工计算准确性的重要因素。每计算一个构件要考虑相关哪些部分要扣减,需要具有极大的耐心和细心。BIM的自动化算量功能可以使工程量计算工作摆脱人为因素影响,得到更加客观的数据。利用建立的三维模型进行实体扣减计算,对于规则或者不规则构件都是同样计算。合理安排资源计划,加快项目进度建筑工程周期长,涉及人员多,条线多,管理复杂,没有充分合理的计划,容易导致工期延误,甚至发生质量和安全事故。
2.利用BIM模型提供的数据基础可以合理安排资金计划、人工计划、材料计划和机械计划。在BIM模型说获得的工程量上赋予时间信息,我们就可以知道任意时间段各项工作量是多少。控制设计变更遇到设计变更,调整与之相关的构件。3.深化设计在一些大型建筑工程项目中,由于空间布局复杂、系统繁多,对设备管线的布置要求高,设备管线之间或管线与结构构件之间容易发生碰撞,给施工造成困难,无法满足建筑室内净高,造成二次施工,增加项目成本。基于BIM技术可将建筑、结构、机电等专业模型整合,再根据各专业要求及净高要求将综合模型导入相关软件进行碰撞检查,根据碰撞报告结果对管线进行调整、避让,对设备和管线进行综合布置,从而在实际工程开始前发现问题。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,有效解决施工图中的设计缺陷,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。
4.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实施的关键,是提高施工进度的保障,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,不可避免地存在很多局部的、隐性的、难以预见的问题,容易造成各专业在建筑某些平面、立面位置上产生交叉、重叠,无法按施工图作业。通过BIM技术的可视化、参数化、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。
5.BIM技术的出现给平面布置工作提供了一个很好的方式,通过应用工程现场设备设施族资源,在创建好工程场地模型与建筑模型后,将工程周边及现场的实际环境以数据信息的方式挂接到模型中,建立三维的现场场地平面布置,并通过参照工程进度计划,可以形象直观地模拟各个阶段的现场情况,灵活地进行现场平面布置,实现现场平面布置合理、高效。
6.进度优化比选建筑工程项目进度管理在项目管理中占有重要地位,而进度优化是进度控制的关键。基于BIM技术可实现进度计划与工程构件的动态链接,可通过甘特图、网络图及三维动画等多种形式直观表达进度计划和施工过程,为工程项目的施工方、监理方与业主等不同参与方直观了解工程项目情况提供便捷的工具。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆形象直观、动态模拟施工阶段过程和重要环节施工工艺,将多种施工及工艺方案的可实施性进行比较,为最终方案优选决策提供支持。基于BIM技术对施工进度可实现精确计划、跟踪和控制,动态地分配各种施工资源和场地,实时跟踪工程项目的实际进度,并通过计划进度与实际进度进行比较,及时分析偏差对工期的影响程度以及产生的原因,采取有效措施,实现对项目进度的控制,保证项目能按时竣工。
7.工作面管理在施工现场,不同专业在同一区域、同一楼层交叉施工的情况难以避免,对于一些超高层建筑项目,分包单位众多、专业间频繁交叉工作多,不同专业、资源、分包之间的协同和合理工作搭接显得尤为重要。基于BIM技术以工作面为关联对象,自动统计任意时间点各专业在同一工作面的所有施工作业,并依据逻辑规则或时间先后,规范项目每天各专业各部门的工作内容,工作出现超期可及时预警。流水段管理可以结合工作面的概念,将整个工程按照施工工艺或工序要求划分为一个可管理的工作面单元,在工作面之间合理安排施工顺序,在这些工作面内部,合理划分进度计划、资源供给、施工流水等,使得基于工作面内外工作协调一致。BIM技术可提高施工组织协调的有效性,BIM模型是具有参数化的模型,可以集成工程资源、进度、成本等信息,在进行施工过程的模拟中,实现合理的施工流水划分,并基于模型完成施工的分包管理,为各专业施工方建立良好的工作面协调管理而提供支持和依据。
8.现场质量管理,在施工过程中,现场出现的错误不可避免,如果能够将错误尽早发现并整改,对减少返工、降低成本具有非常大的意义和价值。在现场将BIM模型与施工作业结果进行比对验证,可以有效地、及时地避免错误的发生。BIM技术的出现丰富了项目质量检查和管理方式,将质量信息挂接到BIM模型上,通过模型浏览,让质量问题能在各个层面上实现高效流转。这种方式相比传统的文档记录,可以摆脱文字的抽象,促进质量问题协调工作的开展。同时,将BIM技术与现代化新技术相结合,可以进一步优化质量检查和控制手段。
9.利用BIM模型,可以把设计变更内容关联到模型中。只要把模型稍加调整,相关的工程量变化就会自动反映出来。甚至可以把设计变更引起的造价变化直接反馈给设计人员,使他们能清楚地了解设计方案的变化对成本的影响。对项目多算对比有效支撑利用BIM模型数据库的特性,可以赋予模型内的构件各种参数信息。例如,时间信息、材质信息、施工班组信息、位置信息、工序信息等。利用这些信息我们可以把模型中的构件进行任意的组合和汇总,这是手工计算无法做到的,利用BIM模型这个特性,为施工项目做多算对比提供了有效支撑。利用BIM模型可以对相关指标进行详细、准确的分析和抽取,并且形成电子资料,方便保存和共享。
10.BIM在项目计划环节中的应用工程项目统筹计划环节的主要工作内容是估算项目造价成本。在这一环节中,BIM技术能给负责造价的工作人员提供精确的工程量数据和其他项目信息。只有确保项目工程量数据精确,才能对项目造价进行科学估算,防止人为原因导致造价失真或出现误差。BIM技术在项目合同管理中的应用在签订项目合同的环节中,运用BIM技术可以控制工程项目的细节问题,对细节信息进行分析计算,减少造价估算的干扰因素,确保造价准确。将BIM技术引入工程项目管理后,BIM很好的解决了进度计划误差问题。运用BIM技术对项目工程进行建模,可以自动计算统计项目数据,估算出各个施工环节需要的建材数量,还可以自动套用项目定额,估测出项目人工,建筑材料和建设机械成本,施工单位可以参考BIM估算出的数据进行员工招纳和建材采购,为工程施工做好准备。
四、BIM技术的推广应用
中国第一个全BIM项目--总高632米的“上海中心”,通过BIM提升了规划管理水平和建设质量,据有关数据显示,其材料损耗从原来的3%降低到万分之一。但是,如此“万能”的BIM正在遭遇发展的瓶颈,并不是所有的企业都认同它所带来的经济效益和社会效益。
现在面临的一大问题是BIM标准缺失。目前,BIM技术的国家标准还未正式颁布施行,寻求一个适用性强的标准化体系迫在眉睫。我们要树立正确的思想观念。BIM技术10%是软件,90%是生产方式的转变。BIM的实质是在改变设计手段和设计思维模式。虽然资金投入大,成本增加,但是只要全面深入分析产生设计BIM应用效率成本的原因和把设计BIM应用质量效益转换为经济效益的可能途径,再大的投入也不在话下。技术人员匮乏,是当前BIM应用面临的另一个问题,现在国内在这方面仍有很大缺口。地域发展不平衡,北京、上海、广州、深圳等工程建设相对发达的地区,BIM技术有很好的基础,但在东北、内蒙古、新疆等地区,设计人员对BIM却知之甚少。当前我国对BIM的应用有优势、有问题,BIM技术正成为勘察设计行业发展的必然趋势。随着技术的不断进步,BIM技术也和云平台、大数据等技术产生交叉和互动。上海市政府就对上海现代建筑设计(集团)有限公司提出要求:建立BIM云平台,实现工程设计行业的转型。据了解,该BIM云计算平台涵盖二维图纸和三维模型的电子交付,2017年试点BIM模型电子审查和交付。BIM技术具体推广方法,成立BIM技术服务公司目前的软件公司没有明显的分工,开发、推广、销售一起来。成立BIM技术服务公司后,软件开发公司专注于软件开发,推广销售工作由BIM技术服务公司 承担。软件开发公司和BIM技术服务公司以某种形式(如相互控股)形成利益共同体,各自专注于自己的市场。BIM技术服务公司可以轻松解决BIM软件使用权的问题。由于软件开发需要花费大量的人力、物力、财力,所以一般软件使用权的购买价格较高,个人用户大多购买不起,并且现代技术更新更快,软件更新周期很短,软件升级还需要用户缴纳一定的升级费用,巨额的使用费使很多客户不敢使用BIM软件,现在可以选择租赁软件。这样,在用户需要软件的时候向服务公司租用,不但可以解决用户无能力购买软件的问题,也可以使软件租赁费进入项目成本,保证客户利益。同时也保证用户所使用的软件是最新版本,这更有利于软件的推广应用。这对于软件公司和服务公司来说都是很划算的,并且只有BIM软件的客户群扩大,软件才能卖的得更好,并且租赁费还可以带给软件开发企业和服务公司以恒定的资金流,保障了资金链。BIM 技术服务公司可以常年为客户提供培训服务和劳务出租。根据客户的需要,可以为客户提供软件甚至硬件的劳务出租,建立信息交流与共享平台项目信息门户是建设工程领域应用较为广泛的信息交流与共享平台,其核心功能是项目成员信息交流、项目文档管理和各参与方的协同工作。这种方法最为快捷有效,可以迅速扩展业务,提高监理服务质量,是四种方法中最好的一种。
五、总结
BIM技术加入建筑项目管理应用,冲击了我国建筑业的传统管理模式,在国内建筑行业掀起了一场翻天覆地的技术改革。BIM技术具有3D立体化、操作可视化、信息共享化等卓越特点,将BIM技术应用于建筑项目管理可以大幅提升我国钢材项目造价、进度、质量管理效率,促进产业革新。因此作为项目管理专业人员,要不断学习BIM知识、钻研BIM技术,将这项技术充分应用于项目管理,优化管理系统、提高企业效益。BIM在施工管理中应用主要在于信息管理,通过信息模型建立施工准备、施工过程以及运营管理的一套流程,其中与工程有关的施工物资资源以及施工过程都在设计模型中进行信息集成和输出,实现施工整个流程的有序,完整的数据管理与决策支持。
参考文献:
[1]美国国家BIM标准第一版第一部分:National Institute Of Building Sciences,United States National Building Information Modeling StandardVersion 1-Part 1
[2]杨宝明.工程造价管理新思维[J].建筑时报.2010(12)
[3]杨宝名.实现三个维度的八算对比http://www.bim-info.cn/BIM-opinion/yangbaoming/2010-11-07/515-3.html/2010-11-07 /515_3.html
[4]Building SMART中东分部.BIM Journal(BIM期刊),2010.3.
[5]Building SMART联盟.BIM Project Execution Planning Guide(BIM项目执行计划指南)2010.7
论文作者:徐崑骅
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/14
标签:技术论文; 项目论文; 模型论文; 建筑论文; 进度论文; 信息论文; 计划论文; 《防护工程》2018年第27期论文;