基于BIM技术的公共建筑建设项目管理应用探讨
摘要
关键词
公共建筑;BIM技术;项目管理
正文
随着社会经济的快速发展,人民群众对居住环境的要求也在不断改变,公共建筑越来越高,基坑越来越深,跨径越来越大,结构越来越复杂,功能更加完善。这对我国公共建筑工程从决策、设计、施工到运营的整个生命周期内的管理提出了更高的要求。BIM技术是构建和运用数字模型,对项目设计、施工、运营等全过程进行管理与优化的过程、方法与技术。公共建筑是指用来从事各项公共活动的建筑物,它包括办公楼、商场、宾馆、教育、卫生、文化等多种类型。
1BIM技术分析
BIM技术是一种基于传统CAD的多维度模型信息整合技术,它以CAD的共享工作平台和三维的信息传递模式为实现设计建造一体化,实现信息的高效共享、传递与更新。通过监测,可以帮助建设工程中的信息整合、交互和协同管理,可以有效地解决目前公共建筑中的协调性差、整体性差的问题。
1.1BIM技术原理
BIM技术是高效率的智能工作方式,它以三维仿真技术为基础,将公共建筑工程中的各种有关信息进行整合的数据模型。通过对模型中的信息、数据、文档、图表等的管理和分析,为工程中的各个参与者提供一个信息交换与共享的平台,从而提升管理人员的管理和建设的效率。在施工全过程中,模型信息的连续性使得它可以根据实际情况实现实时的自动更新,并对所需的资料进行修改,确保工程进度、质量、费用等目标的达成。
1.2BIM技术在施工中进度管理应用
在公共建筑项目管理中,工程建设的进展,既受施工技术水平的影响,也受操作人员的影响;除了客观因素如原料来源等,还受天气和施工环境等诸多因素的影响。所以,如何对施工进度进行有效的控制,对于建设项目管理来说,是一个非常重要的环节。将BIM技术运用到公共建筑工程进度管理中,可以有效地克服传统的进度管理方法的种种弊端。
依据BIM技术在施工进度控制中的应用园林,进行各项进度规划的制定,并利用BIM信息平台,使各个环节之间能够进行实时的信息协作和交流,从而实现了进度计划的协调和变更。具体来说,就是通过BIM模型的可视化特征,通过4D仿真等函数,实时、动态地追踪整个工程的建设进程,并与原有的规划方案相结合,对调度中存在的问题进行分析;通过BIM信息平台,实现了各部门之间的信息交换,并通过各方面的信息进行协调,从而实现了项目的进度规划调整。
1.3BIM技术在施工中质量、安全应用
质量和安全管理是公共建筑项目项目管理的重要内容,它的完成与否,对进度、费用、环境等目标的达成有很大的影响。传统的公共建筑工程安全管理以建设单位、监理、监督部门等为主体,以施工企业为辅助,以“人防”为重点的综合管理模式,存在技防不足,管理上经常出现漏洞。为了实现对工程项目的全面、系统、现代化的管理,逐渐朝着大数据的信息化管理的方向发展,BIM是公共建筑工程全生命周期的应用平台,它将BIM技术运用到公共建筑工程的全过程中,构建了一个信息共享平台和协作的工作管理模式。在此基础上,构建施工过程中的安全和质量计划,通过对施工过程的仿真和模型部件的属性校验,对施工质量和安全进行优化,达到对施工安全的协同管理。
在BIM的基础上,引入了施工质量和安全信息的维度,建立了BIM模型。基于BIM信息平台的可视化、协同性等特点,利用4D施工仿真对质量和安全数据进行分析,并利用远程视频信息功能对质量和安全进行实时的动态追踪,并在实时的基础上,与各个部门之间的质量和安全信息进行交互,及时地对施工质量和安全进行变更和培训。同时,结合BIM技术在施工过程中的质量安全管理方法,构建了BIM的质量安全管理流程图如图1。
图1BIM质量、安全管理流程
1.4BIM在施工中成本管理应用研究
在保证工程质量的前提下,追求最大的利益,而造价控制是公共建筑项目管理的核心和重点。传统的工程建设费用控制,需要在设计和竣工的两个阶段进行,在这个过程中,很容易出现费用信息的更新和费用数据的不能及时获得,费用的控制责任不明确。后期出现的物资管理混乱等问题,对整个工程的管理带来了很大的损失。鉴于上述的建设项目成本控制管理的缺陷,很多项目已经将 BIM技术引进到了很多项目中,利用 BIM技术的可视性和协调性等特点,利用 BIM技术为建设项目提供了一个信息化的技术支撑平台,可以从各个角度来优化建设项目的管理,达到节省成本、缩短建设工期的目的,让建设项目的效益最大化。
根据BIM技术标准,结合实际需求,运用BIM技术构建BIM模型,引入施工工程量数据,实现BIM虚拟施工。运用 BIM技术,通过对施工现场进行碰撞检测,找出施工过程中出现的矛盾点,达到快速统计工程量的目的,达到节约造价的目的。利用 BIM模型对海量信息进行整合,从任何时刻获得基本信息,再拆分和合并各种信息,并进行比较;确定项目超限问题。在此基础上,提出了以 BIM为基础的建筑工程项目竣工结算管理,以提高工程造价计算的精度和标准化程度。通过以上方法,将以上方法应用于施工全过程,达到实时的成本信息协同和成本控制管理,可以有效地防止由于施工项目的冲突而导致的返工,节约了大量的人力物力,获得了可观的成本控制收益。
2应用背景
某公共项目是集办公、商务和停车为一体的多功能公共建筑,项目选址在浙江地区。该为钢筋混凝土框架结构,占地面积13817.0平方米,其中地下空间2309.5平方米。该建筑高度31米,含1层地下停车场,具有公用建筑的基本特征和施工功能。以下从BIM建模、碰撞检测、BIM5D建造模拟及成本控制四个角度开展工程管理的实际应用研究。
3建立BIM模型及应用
该项目以BIM建模为基础,通过各种软件规范的转化,实现“一模多用”,并在此基础上,开展BIM技术在工程管理设计与施工过程中的应用研究。
3.1碰撞检查
该项目以BIM技术为基础,将土建、机电一体化的Revit模型引入到审图平台中,利用该软件的碰撞检测功能,可以在审图平台上看到机电各个专业的管道与建筑物、结构等专业部件之间的交叉、冲突。对整合后的各个专业模型进行检验,通过视图、红线等功能,将碰撞位置记录下来,形成碰撞报告,由各个专业设计师对其进行全面的分析,对各个专业部件的定位、标高、型号等进行再调整。
3.2施工模拟与成本控制
将Revit的3D建模(土建)输入到算量软件中,将组件规范化转换后,导入BIM5D应用平台,实现组件名称及工程量、资源种类及数量等较为完备的3D建模。然后将其输入到施工进度表中,并将其与模型组件进行连接(挂钩),实现了施工过程的动态仿真。最后,将GBQ报价文件和物资定价输入到5D(即三维模型、时间、资金)中,实现对资金的动态管理(如图2)。
图2施工仿真
4应用成果价值分析
通过多专业集成碰撞检测,可以发现结构与机电、机电等各专业间的冲突与矛盾,如门窗开窗、楼梯撞墙、保温层间隙检测等,BIM审图软件可实现对碰撞部件的一次重置,并生成多种形式的图形报表及轴线位置信息,为设计优化、技术交底及施工提供依据。在提升建筑图纸精度的基础上,结合专业动画漫游技术,使技术工人如临其境,一边施工一边对照,提升建筑施工精度。
4.1在BIM基础上进行项目成本管理与费用分析,在传统的项目成本计算中,是以 CAD绘图作为计算基础的;在计算机辅助下,在对图纸进行识别、定义、绘制之后,再进行绘图计算和定价。如果是以BIM三维建模为基础进行工程量计算,可以将其直接输入到成本管理软件中,然后在 Revit模型中对零件进行辨识就可以了。与计算机辅助设计软件进行 CAD 2 D图与3D图的比较,前者在速度、精度等方面都有较大的提高。
4.2利用BIM5D进行资金的动态管理,通过对比规划的施工进度与实际的建设进度,可以对建设资金计划与实际资金要之间的差距进行把握,在保证工程质量和工期的前提下,能够准确地预测、精确控制和适时投入,从而提升资金的使用效率。通过与该工程(土建)工程中结算款的比较,发现结算时存在明显差异。传统的施工合同在成本测算和计价上存在一定的滞后性,且往往按照“形象节点”进行大致计算,管理人员采用较为保守的方法进行风险控制,这对建设单位的资金分配极为不利。如果在签约时,甲方能够委托顾问,或者双方都同意接受BIM5D的基金管理,那么就可以按照BIM5 D基金计划来签署合同,然后按照实际的进度,利用技术来计算出实际出现的资金;执行进度(基金)的付款或控制,两者之间的利益是相互的。
结语
由于公共建筑项目产权主体的一致性、建设过程与经营管理对投资收益的影响,使得其在设计优化、工期控制、成本控制和运行费用等方面都有着非常高的要求。研究表明,应用BIM技术可以提高建筑设计的精度、施工效率以及投资的准确性。但是,BIM技术中存在着多种设计软件,造成了项目造价的增加,这也是制约BIM技术推广应用的一个重要原因。
参考文献
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