工程质量安全管理BIM技术的应用研究论文_刘运华

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摘要:近些年来建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)技术受到人们的重视,通过先进的计算机技术来解决传统质量安全管理中存在的不足,其应用也越来越广泛。通过对BIM技术在质量安全管理阶段的分析研究,找出应用过程中存在的问题,提出基于BIM技术的质量安全管理新流程,研究结果为BIM技术在质量安全管理体系的推行提供参考。

关键词:工程质量;安全管理;BIM技术;应用研究

1导言

随着社会经济的迅猛发展,全国建设项目日益增加,但一系列工程中质量安全问题也不断出现。事故的发生不仅在于建设工程技术难度和施工风险的不可低估,而且在于市场、现场的信息联动不顺畅,以及质量安全管理的过程监控和风险预报的不足等原因。近几年在政府对质量安全管理信息化的大力推进和建筑市场对质量安全管理的建筑信息化的需求背景下,BIM技术在质量安全管理中得以应用。

2BIM的概论

2.1BIM的概念

一般意义上讲,BIM(BuildingInformationModeling)是以3D技术为基础,对建设项目各个专业相关联的信息实现有效集成的建设项目数据模型。BIM中参数化建模技术应用能更有效帮助建筑设计师提高设计的效率和质量,也更有利于设计师对客户或合作者的要求做出快速反应,使设计和图纸的修改不受时间、空间以及其他工具的限制,且设计和图纸绘始终保持协调,一致和完整。

2.2BIM的应用价值

(1)设计意图的可行性分析和设计图纸的复核。首先,运用BIM可以在正式图纸出来之前就能发现问题,并提出可行的修改意见,与设计方协调修改图纸,以降低施工难度和成本;其次,把不同专业如建筑、结构、管道、电气等设计方案整合在同一个模型中,能提高复核、协调的效率和水平。(2)施工现场的可视化管理。在BIM施工管理平台中实现参数化模型与进度安排、资源安排、成本以及质量安全方案等的对接。这样既有利于使规划的施工流程与项目各个参与方的信息沟通,同时可以在三维模型上通过模拟施工,直观、准确的反映方案的可行性同时对施工期间可能出现的问题进行预测,如成本问题、质量问题、进度问题、安全问题等。

2.3BIM技术在我国的应用及发展

我国自21世纪初才开始运用BIM技术,而作为建筑领域中的一种新型技术,其初期主要是在沿海城市应用,并多集中于大型的设计公司以及施工单位,导致了我国内地在建筑项目的施工环节中对于BIM技术的应用相对比较少。此外因为BIM技术在我国的推广时间比较短,也导致了一些自主研发技术欠缺或者不成熟,这也就需要相关的BIM软件设计人员能够对其进行不断的优化与完善。总体而言,BIM技术的推广能够促进我国建筑行业得到更进一步的发展,并进一步提升我国建筑项目施工的经济效益和社会效益。

3加强建筑工程质量安全管理的必要性

当前我国经济的快速发展刺激了建筑行业的发展,房地产经济逐渐成为经济的重要组成部分,建筑工程的内部结构和外观设计逐渐复杂化,这也就工程质量安全管理提出了更高的要求。在建筑工程施工中,高层建筑施工和地下工程施工逐渐增多,从而极大增加了质量安全管理的难度。建筑施工安全技术与防护对策是提高施工安全水平和构建文明施工场地的重要保证之一,对于预防及减少施工现场伤亡事故,确保职工的安全与健康,实现现场安全生产标准化、规范化起着重要作用。加强建筑工程质量安全管理有助于提高施工质量,提高建筑工程的抗震性能、抗风性能,提升了建筑物的安全性能,有效避免安全事故的发生。这就要求设计人员和施工人员在开展工作时要按照质量规范要求,准确评估安全隐患,并做好建筑工程的安全监控,消除质量隐患,提高行业的安全性。

4BIM技术的应用现状

近几年来BIM技术发展迅速,应用范围也很广泛。BIM技术在设计、施工等方面也有了相应的应用。我们就BIM技术在质量安全管理中的应用状况进行了调查,根据调查结果,对于BIM的应用主要有以下几方面的认识:①对于BIM的了解,主要来源于市场活动,其次是媒体,软件供应方,还有一小部分来源于培训机构、资料、项目业主等;②目前若采用BIM技术,主要存在的困难有:缺乏这方面的人才,缺乏对BIM的认知,采用BIM投入过高,还有一些企业甚至不愿意改变现有模式;③若在工程中,采用BIM技术,对于现场施工主要有以下几方面的改善:1)现场的提前场地布置,方便场地的正常运转;脚手架的节点布置会更规范,碰撞区域也能提前做出预判,及时解决现场可能存在的问题;施工场地布置更有序,不会出现现场中材料乱堆乱放问题,使现场变得更有规划,更有序;2)能利用电子化三维检查现场钢筋,混凝土做法是否规范,建立一个信息平台,把现场所存在的问题能够共享在平台中,方便各个项目学习,参考;3)现场的施工布置平面图,通过BIM可以在工程进场之前就可以提前将施工过程中临建设施,塔吊位置,材料堆放区更直观的布置出来,方便现场的安全文明施工的进行;在施工过程中可以将外脚手架,模版支撑架提前做出来,方便现场的施工交底以及脚手架搭设是否规范;施工电梯安装可以提前设置安放位置,预判安装过程中的碰撞问题;4)目前若采用BIM技术,存在的主要风险有:人力资源风险(人才缺乏)经济风险(成本,收益),技术风险(适应性差),管理风险(方式),等等。

5BIM技术在质量安全管理中的应用

质量安全管理是项目管理中最基本也是最核心的目标,因此及时有效的反映、分析及处理施工现场质量安全隐患尤为重要。通过BIM技术在相关软件中建立3D模型,将施工现场质量安全问题在3D模型相应位置上挂接,直观、全面、准确地反映出项目存在的质量安全问题,摆脱对常规经验的依赖,精准定位质量安全隐患,并在该位置附原因及相关图片,同时将处理办法标注在此处。这样在整个施工过程中各个参与方都能及时处理问题,保证了信息的时效性,各方参与人员可以实时关注问题处理进展,同时方便各方意见的交换,直到问题完全解决。传统施工采用纸质图纸,而BIM技术采用是数字化的图纸,这样可以发挥计算机可以在检索、判别、处理数据等方面的优势,通过简单的功能就能得到项目的相关信息,为现场及时下达指令。而且,利用BIM技术结合项目施工方案进行虚拟建造,模拟施工全过程,可以在事前预防发生质量安全事故。在BIM技术中与质量安全有关的步骤主要有以下几个部分:

5.1BIM建模

利用相关软件如鲁班、Revit等软件,建立建筑、结构、电气、消防等的模型,将二维平面图、立面图、剖面图转换为可视化的三维模型。

5.2模型优化

将建立好的各个专业模型导入相应软件中,利用碰撞检查、漫游等功能,进行三维碰撞检查,从而及时发现设计中存在的问题,反复对设计方案进行分析、选择,达到优化设计方案目的。

5.3BIM5D与质量安全管理

将进度计划以及成本信息与3D模型相结合建立BIM5D模型,这个模型相当于一个综合信息平台,通过BIM5D模型可以进行施工模拟,对施工方案、成本计划、资源计划、进度计划等的合理性进行更加全面的分析,有效的避免施工中潜在的质量安全隐患。基于BIM5D在质量安全管理中的流程如图1所示。

图1BIM5D的质量安全管理流程

6结语

质量安全管理是建设项目管理中最基本也是最重要的目标,通过对传统的质量安全管理模式以及质量安全管理现状的分析,在此基础上得到BIM技术在质量安全管理中的优势,归纳了BIM技术应用在质量安全管理中的实施要点。构建了基于BIM技术的建筑施工质量安全管理体系,其中技术重点主要有设备管线的冲突碰撞检测、危险源识别体系、质量安全评价以及数字化安全培训等。提出的基于BIM技术的质量安全管理新流程为BIM技术在质量安全管理体系的推行提供参考。

参考文献:

[1]尚艳萍.建筑施工安全管理工作中BIM技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(27):52-53.

[2]俞桂阳.BIM技术在房建工程施工中的研究及应用[D].浙江工业大学,2016.

[3]张兆飞.基于BIM技术的工程施工精细化管理探讨[J].安徽建筑,2015,22(06):204-205.

论文作者:刘运华

论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期

论文发表时间:2018/3/22

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