BIM技术在建筑工程管理中的应用研究
摘要
关键词
BIM;建筑工程管理;智慧化
正文
《“十四五”建筑业发展规划》中,BIM出现18次,数字化13次,智能化30次,CIM2次。《规划》对建筑产业信息化做了具体部署和要求。为推动建筑高质量、数字化发展,加大BIM技术的推广应用,并且积极建设智慧化管理模式,助力建筑工程高效化管理,有着重要的意义。通过BIM技术的广泛应用,结合运用其他技术手段,助力工程的高效化管理,防范各类质量问题的发生。
1 BIM技术的简单概述
简单来说,BIM就是建筑信息的模型化。在实际应用中利用数字信息模拟技术,进行建筑相关信息的模拟分析。通过建设虚拟的建筑,形成一个虚拟的数据库,实现各类数据信息的统一和集成利用,进而为项目管理提供支持。建筑全寿命周期内都可以运用BIM技术,包括规划、概念设计、细节设计、分析、出图、预制、4D/5D施工、施工物流以及运行维护。
2 建筑工程管理中BIM技术的应用实践
2.1 案例概述
以某建筑工程项目为例,总建筑面积为19279.78m2,建筑的高度为30.3。项目采用的是EPC承包模式,地下设计为钢筋混凝土结构,地上设计为装配式钢结构,包括土建和人防结构等。工程的施工组织难度大,且工艺要求高,为保证工程施工安全高质量建设,实现项目的全面精细化管理,采用了BIM技术辅助管理,提高项目管理的效益水平。
2.2 BIM技术常规应用
2.2.1 现场道路优化
本次项目施工作业受到现场和周围生态环境的限制,在建筑各个施工阶段需要合理安排施工路线,保证车辆行走顺畅安全,提高材料运输的效率。为了妥善解决此问题,项目实践中采用BIM技术,通过模型结合生产过程中遇到的限制条件,科学合理规划现场的施工道路,保证道路运输的畅通性。
2.2.2 工程算量
在建筑工程管理中成本控制为重要的内容,影响到工程造价管理目标的实现,因此要高度重视。实践中,根据建筑分部工程的BIM模型开展算量分析,精准统计各部分的工程量,包括土方和混凝土等,将输出的工程量清单或者下料单作为依据,进而保证材料采购的合理性,避免出现超额采购的问题,同时还能够提高现场施工环节的材料资源管理水平,为工程造价管理提供支持,保证项目的效益目标实现。根据工程算量的结果,同时建筑工程施工期间还要进行资金、材料以及其他信息的统计分析,识别成本控制风险,及时采取干预措施,避免最终出现造价失控的问题,保障项目的效益目标实现。
2.2.3 技术交底
本次工程施工中采用BIM技术联合运用VR技术,对钢结构与土建施工交叉点的问题进行模拟分析,并且制作为施工模拟视频,可以保证钢结构与土建工程施工的有序性,避免出现施工质量问题影响到后期的施工。采用三维可视化的方式进行工艺技术的交底,能够使得现场的管理人员和技术人员更好地掌握技术方法,同时还能够提高施工现场的沟通效率。利用VR技术进行施工安全教育,通过虚拟现实的方式,使得施工人员感受到不规范操作或者其他行为带来的后果,进而引起思想上的重视,避免各类风险的发生。
2.3 重点应用
2.3.1 钢结构深化
建筑工程管理实践中,采用BIM软件,进行钢结构模型的构建,为设计工作的开展提供支持。通过钢结构的细节深化设计,比如桁架和楼承板等,可形成高质量的方案,指导工程高质量施工,防范各类风险的发生。在进行方案优化时,对项目地下室钢柱外包混凝土柱展开全面细致的检查,排查是否存在和钢柱钢板冲突或者梁钢筋锚固长度不足的问题,事前做好节点的优化,提升方案的质量,指导工程的高质量施工。项目将钢结构模型导出到BIM软件内,利用钢结构模型进行土建模型的建设,经过分析后可以发现钢结构与土建之间的冲突问题,比如受到结构的影响无法安装门窗,进而进行优化,保障工程施工顺利开展。采用BIM软件,利用经过优化的桁架模型,获得详细图和拼接示意图等,为现场吊装作业的开展提供支持,提高现场吊装作业的效率。此外,本次工程施工中存在部分大跨度桁架,具有重量大和跨度大的特点,增加了吊装作业的难度,难以做到一次性的吊装作业,需借助临时支撑系统。为保证施工的安全性和质量,采用BIM技术手段进行吊装方案的编制分析,结合工程的实际情况,选择最为适宜的临时支撑方式,保证作业顺利开展,同时保障施工安全。在开展吊装施工作业前,通过对桁架吊装方案的全面分析,并且制作吊装模拟视频,支持可视化技术交底工作的开展,全面提高工程施工的效率,并且能够增强人员的安全意识,提高技术水平保障工程的质量。
2.3.2 GRC外装饰深化
采用BIM软件,根据建筑工程的数据信息,对GRC外装饰开展建模分析,认真检查内部龙骨设计方案是否科学合理,事前发现螺丝、钢板、龙骨冲突或者错位等各类问题,保证项目的效益目标实现。在线条深化中,利用模型进行分析,检查并且修改GRC线条和主体结构的冲突或者其他设计不合理的问题,保证装饰线条的美观效果。在安装模拟分析时,同样可以做到事前发现问题,实现外架的优化,防范拆除或者返工等的发生。
2.3.3 机电深化
从机电工程中BIM技术的应用分析,实现了机电安装方案的优化,指导工程高质量施工。本次工程中各楼层都配置了各类机房,比如水泵机房和空调机房等,且建筑内部还布置了很多智能化设备,存在着密集的水电管线,机电安装的工程量很大,且安装空间有限,对管线净空的要求比较高。为保证机电专业与其他专业的协调施工,并且提高空间利用率,采用BIM技术建立机电模型,支持管线深化分析。在具体应用中将水电管综模型导入到合模软件,开展多专业的碰撞检查分析,获得碰撞位置的信息,支持管线的优化,妥善解决碰撞问题。经过方案的优化,获得高质量的图纸,指导建筑工程机电安装工作的开展。
2.4 现场施工管理
进度管理:基于BIM技术,搭建了BIM5D施工管理平台,根据建筑工程施工进度计划,以及对应的工程量,科学合理分配现场施工的任务以及材料采购工作,设置专门的负责人,同时优化建筑工程施工工期,认真检查人员、机械设备、材料是否可以达到要求,进而及时发现工程施工进度控制问题,做到进度的纠偏,防范施工进度问题的发生。此外,依据编制的进度计划,合理安排机械设备的租赁方案,提高机械设备的利用率,防范闲置窝工问题的发生。
质量安全管理:基于构建的BIM5D管理平台,利用质量管理系统和安全管理系统,配置专门的质量管理人员和安全管理人员,做好现场的各项工作,实现对质量问题和安全问题的精准排查,发现问题后做好记录并且通知工作人员解决,做到高效整改,保障施工作业的安全,提升建筑工程施工的质量水平。项目的管理者可以根据自身的权限,在项目数据库内查阅相关资料,比如图纸资料和照片资料等,进而更好地掌握工程情况,有效处理设计变更问题,保障工程施工安全有序推进。日常的管理工作中,利用数据库的各类数据信息,还能够提高生产例会的效率,妥善处理工程的各类问题,保证建筑工程施工管理目标得以实现。
绿色施工管理:利用BIM技术,结合运用智慧工地管理系统,实现对扬尘、噪音等的实时化监测和预警分析,及时发现问题,通知施工方进行处理,保障建筑工程施工管理工作高质量开展和落实,切实保障管理工作目标得以实现。
2.5 BIM技术的应用成效
从管理效益分析,积极推广BIM技术,开展BIM人才培养,能够为后续企业BIM技术的推广应用储备人才。在项目管理中利用BIM5D管理平台,支持工程施工安全、质量以及进度等的管理,能够提高项目管理的水平。此外,还提高了各部门之间关于建筑施工质量和安全等问题的沟通效率,有效解决各类问题[1]。
从经济效益角度分析,采用BIM软件进行核算,能够实现土方量的精准计算,有效控制土方外运的成本。与此同时,通过事前的识别,发现了土建墙体门窗和钢结构、机电设备管线冲突,避免了施工损失的发生。此外,BIM技术的积极推广应用,还会产生很多的间接效益,比如限制采购和材料的使用,减少资源的浪费,进而提高工程项目管理的水平,推动建筑工程高质量发展[2]。
3 建筑工程管理中BIM技术的应用推广
3.1 加大BIM技术应用的投入力度
近年来,各省份积极采取政策手段推广BIM技术的应用,助力建筑高质量数字化发展。从企业的角度来说,应该认识到建筑管理创新的价值,通过引入BIM技术,能够为工程施工质量、安全以及绿色施工等的管理工作提供有力支持。在项目管理中,应该加大BIM技术投入的力度,通过完善BIM技术应用的基础设施,配套相应的软件系统和硬件设备,组建专门的工作小组,负责BIM技术在项目中的实时,进而发挥技术的应用价值,辅助施工全过程的各项管理工作开展,降低管理的成本,提高项目管理的效益[3]。
3.2 拓展BIM技术的应用范围
建筑工程管理实践中,BIM技术的应用范围比较广,能够为设计、施工以及后续的运营管理提供相应的支持[4]。在建筑设计环节,采用BIM技术,工作人员可以进行模拟分析,通过模拟建筑的外观结构与性能,并且进行细节的模拟分析,能够事前发现和妥善解决设计问题,避免设计方案应用环节出现变更或者其他问题,影响到项目的效益。此外,还可以利用BIM的可视化功能进行可视化技术交底,使得工作人员能够更好的理解建筑工程设计方案的内容。在建筑工程施工环节,基于BIM技术能够更好的促进建筑公司和工程师的协调配合,有效的解决施工各类问题[5]。通过利用BIM的数据共享优势,促进各方、各部门的有效沟通,进而实现工程施工质量、安全、进度等的管理。在后期建筑运行管理方面,利用工程施工中建设的三维模型以及各类数据信息,可以为运维管理提供支持,及时的发现运行问题,提出解决方案。
3.3 结合其它技术应用
从建筑工程管理的需求来说,实现数字化管理,除了BIM技术外,还需要结合运用其他信息化技术手段,积极搭建智慧化管理平台,为项目管理提供支持。根据项目的管理需求,基于BIM技术,构建智慧化管理平台,通过数据信息的高度集成和有效利用,助力工程的高效化管理[6]。例如,采用视频监控系统,实现对环境、人员、机械设备等的实时化监测,获得更多的数据信息,经过安全分析、质量分析、绿色施工分析、进度分析等,及时发现存在的问题,保证工程管理的有效性,提高项目管理的水平。再例如,利用VR技术,通过和BIM技术结合,支持三维可视化技术交底和安全教育,可提高交底教育的水平,防范施工安全问题和质量问题的发生,保障建筑工程管理目标得以实现[7]。利用无人机与BIM技术的结合,在建筑工程施工现场进行巡视检查,掌握生产的情况,为工程管理提供支持,及时发现施工问题,通过各个部门的协调配合,提高项目施工组织协调水平,实现管理的效益目标。
4 结语:
综上所述,基于BIM的建筑智慧管理模式应用,可提高工程管理的水平,带来更多的管理效益。随着BIM技术的广泛运用,能够实现建筑工程全寿命周期的管理,助力建筑高质量发展。未来,BIM技术水平的不断提高,可更好地满足管理的多样化需求和要求。
参考文献:
[1]钱钧,计晨渝.建筑工程管理中BIM技术的应用研究[J].中国建设信息化,2022(22):62-63.
[2]刘纪.BIM技术在建筑工程管理中的应用探讨[J].房地产世界,2022(22):105-107.
[3]周国诚.BIM技术在建筑工程管理中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2022(32):10-12.
[4]李娜,朱争光.BIM技术在建筑工程管理中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市,2022(10):48-50.
[5]蒋常银.BIM技术在建筑装饰工程管理中的应用探讨[J].居舍,2022(25):78-81.
[6]崔天伦.BIM技术在建筑工程管理中的应用[J].江西建材,2022(08):182-183+186.
[7]王伟伟,王伟强.BIM技术在建筑工程管理中的有效应用[J].中国建筑装饰装修,2022(09):60-62.
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