BIM技术在建筑工程中的应用

来源 :安家(建筑与工程) | 被引量 : 0次 | 上传用户:fronj
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  摘要:在社会经济不断发展的背景下,人们对生活质量更加关注,对建筑工程产生了更大地需求,有效促进了建筑工程的发展。特别是在新时代背景下,逐渐拓展了建筑的规模,投资数量日益增多,参与建设单位变得多元化,对项目功能提出了更加严格的要求。因为建筑项目的设计与工程管理工作具有较强的复杂性,所以以往的信息沟通与管理方式已经与具体要求存在较大的差异。在这样的背景下,必须在工程施工中合理应用BIM技术,提出科学的技术应用策略,以为工程的顺利开展提供保障。
  关键词:工程施工;BIM;应用策略
  在城市化进程不断延伸的基础上逐渐拓展了建筑工程的建设规范,并在建筑工程施工中广泛应用了信息化技术。BIM作为信息化技术的主要组成部分,其合理应用更加便利了施工工作的开展,能确保有序施工,在同一工程施工中高效共享各种项目信息,使各主体能够对工程的实际建设情况有明确的了解和认识,加强不同工种之间的沟通和交流,为施工创造良好的条件。因此,深入研究工程施工中BIM技術的具体应用具有非常重要的价值。
  一、BIM技术概述及其应用在建筑工程中的意义
  (一)BIM技术概述
  在建筑工程中合理应用BIM技术,对建筑工程各项工作具有至关重要的意义。在开展设计工作的过程中,运用BIM技术可以建立稳定的模型,为设计工作开展提供便利。设计人员以此模型为基础,可以针对性的优化设计方案。在实际操作过程中,工作人员在BIM系统中输入工程项目的各项模型参数,就可以对这些数据信息进行全面的分析,然后建立模型,将设计方案准确地展示出来。同时,管理人员在该模型的帮助下,能对建筑工程项目进行全面的管理,不断提高实际的建筑工程管理水平。因此,在建筑工程中需要合理运用BIM技术,发挥该技术的优势和作用,对设计方案进行全面的优化,准确把握施工要点。
  (二)BIM技术应用于建筑工程中的意义
  近年来,建筑行业发展速度日益提升,直接改变了建筑环境,整个建筑环境开展具有了复杂性的特征。目前,不断提高了人们的生活质量,对建筑提出了严格的要求。其中,针对于工程施工工作来说,所面临的要求更高,如果想要将建筑工程的性能充分发挥出来,就必须将施工工作落实好。
  1.对工程施工的管理模式加以强化
  在时代不断发展的背景下,逐渐提高了工程建设水平,但并没有在建筑行业全面覆盖相关的政策和法规,直接增加了工程施工问题的发生概率,对建筑行业的持续性发展产生了不利的影响;为了使这一现状得到明显的改变,需要相关人员在实际施工中,科学管理施工过程,而BIM技术的应用能够对这一现状加以改变,减少施工的资金投入。同时,能够优化工程施工的各个过程,促进工程施工水平的稳步提升,具体如表1所示。
  2.科学管控工程施工
  目前,已经在建筑行业中加强了BIM技术的应用力度,对建筑工程施工提出了更加明确的标准,这就需要在具体施工时科学管理施工过程;同时,还需要加强BIM技术的应用力度,对建筑项目施工方案加以优化,从源头上控制施工问题的出现几率,从而保证工程质量达到规定要求,为建筑行业实现持续性发展打下良好的前提。
  二、BIM技术在工程施工中的应用特点
  (一)模拟性
  目前,工程施工中已经广泛应用了BIM技术,该技术最为主要的特点就是模拟性,同时也是该技术落实到工程施工中的必备条件[1]。这种虚拟性的体现主要就是运用BIM技术优化设计,并模拟整个设计操作,如此就能对设计方案中存在的不足有及时的了解,及时地作出调整,从而流畅的开展施工工作。
  (二)三维可视化
  在工程项目具体操作过程中,BIM技术在应用时表现出了较强的三维可视化性,依托于这一特点能够为工程项目的严格落实提供重要得的帮助[2]。与传统设计手段相比,其能够应用相应的设计图纸来处理施工中的一些操作,但这样很容易出现偏差。而依托于BIM技术能够以三维可视化的方式呈现建筑信息模型,如此就能为建筑工程项目施工人员提供辅助,顺利解决设计方案中存在的问题,确保各项设计内容能够规范化地落实。
  (三)协调性
  在对工程施工环节BIM技术的应用进行分析后发现,其所具有的协调性特点非常理想,能够积极推动工程的发展[3]。因为后续在实施相应的施工操作的过程中,会涉及不同的主体,特别是分包制度的落实,会直接增加施工的困难性,这就需要协调好施工工作,而BIM技术的应用于使协调性方面的需求得到了最大程度低地满足,不仅仅能够协调施工单位,还能够全面优化施工单位与其他管理部门之间的合作,有效提升施工水平。
  (四)可传递性
  在建筑施工过程中,应用BIM技术能够统一数据,设计人员在继续工作中无需针对性的处理图纸,通过应用程序即能够修改相关内容。此外,可以在不同用途中应用统一建筑模型,如施工模型与结构中,应用这一程序不仅可以有效减轻人员的压力,还能够促进工作效率的显著提升。
  二、BIM技术在建筑工程中应用的优缺点分析
  (一)BIM技术在建筑工程中应用的优点
  在建筑工程具体建设过程中会出现大量的信息,通过整理这些信息,能够对建筑物与的真实信息进行数字化的模拟,建立完善的信息数据库,保证信息的一致性,同时其还具有着多元化的特征,能够对整个施工进行全面地优化,特别是在建筑工程管理中更是表现出了多方面的优势。
  1.建筑模型三维可视化
  BIM技术能够在传统图纸的基础上,建立三维建筑模型。该功能直接创新了建筑设计及,为设计者准确把握设计细节提供帮助,从而及时发现设计中存在的不足,并对其加以优化,从源头上规避错误的产生,有效减轻设计人员的工作压力,保证建筑设计的规范性和安全性。
  2.建筑工程信息集成化
  目前,信息数据库是BIM技术的重要基础,而建筑模型是数据库构成的前提,不仅包含了建筑的详细信息,而且能够将具体的施工信息资料囊括在其中,高校利用各种资源。保证各个阶段的施工都能够运用数据模型来交换数据,保证建设过程项目基本信息的精准性。   3.優化进度管理
  在传统管理模式中,需要设计人员、施工人员等以二维设计图纸为依据在现场确认工程信息,但由于各方水平差异性较大,对工程有着不同的理解,经常会出现沟通不畅的问题,严重影响工程施工进度。应用BIM技术后,工程施工各方人员在观察施工项目完成情况时,只需要通过建筑信息模型就可以准确了解,并及时明确施工材料、设备等各方面的使用情况,准确把握工程施工的具体内容,更好地管理工程进度,有效避免了时间的浪费,使各方面的工作处于协调的状态,保证施工进度。
  (二)BIM技术在建筑工程中应用的缺点
  1.BIM技术应用仍不完善
  在建筑工程施工过程中,BIM技术的应用还不够完善,无法运用BIM技术将所有数据一次性成功录入好,直接影响了数据的输送速度,导致无法及时共享数据。另外,在传输数据的过程中也存在数据丢失等问题。
  2.BIM技术管理有待提升
  相比于其他国家来说,我国的BIM技术管理水平还有待提升,其他国家针对管理工作进行了细化,我国在管理方面还存在许多的问题,必须要对其加强关注和重视。除此以外,由于BIM技术具有着较强的专业性,管理人员对其了解的较少,导致BIM技术所发挥的作用非常有限,直接制约了此技术的大范围应用。
  3.成本有待提升
  BIM技术属于专利技术,我国在应用该技术的过程中,针对此技术所应用的软件比较匮乏,需要经国外采购,需要投入的成本比较多。从我国研发方面进行分析,目前尚没有统一具体的标准,各软件公司在理解技术时存在一定的差异性,导致不同软件无法兼容,甚至需要重新编写软件才能够正常使用。此外,由于各公司的研发水平存在较大的差异,受到技术方面的影响,导致BIM技术研究始终进展缓慢。
  4.专业人才的缺乏
  由于BIM技术具有着较强的专业性,针对于具体实际来说,我国并没有大力研发此方面的软件,且专业人员明显不足,BIM技术还处于探索阶段。在多种因素的影响下,企业并没有针对技术研发投入大量的资金,势必会导致专业人才缺乏问题的产生。
  四、BIM技术在建筑工程中的具体应用
  某工程建筑占地面积10215.35m2,工程造价5320万,总建筑面积125263.41m2,其中综合楼建筑面积9433.00m2,物管及辅助用房400.00m2,采用混凝土灌注桩基础,主体结构为混凝土框架结构。在本工程中,BIM技术的应用,进一步提升了工程的建设速度,在保证工程质量达到规定要求的借此上,提前15天完成建设任务,节约了20万元以上的投资,并且有效减少人力资源投入。
  (一)在施工方案设计中应用BIM技术
  BIM技术在速度方面具有鲜明的优势,相比于人工来说其需要花费的时间较少,能够高效节约资源投入,避免时间的浪费,将工程的施工时间控制在合理地范围内。这也能够积极带动整体经济效益的提高[4]。由于人工作业很容易出现错误,而运用BIM技术进行设计,能够从源头上规避错误,科学设计工程,降低问题的发生几率,从而保证设计的合理性,避免设计工作影响后续的施工。
  (二)综合管线碰撞检查
  本工程依托BIM技术可以建立稳定的三维模型,以虚拟环境作为碰撞检查的主要环境,快速检查出设计图纸中存在的冲突和不同专业间的碰撞问题,使设计变更可以逐渐减少,彻底规避返工所造成的浪费,使施工质量可以得到显著的提升,将施工成本控制在合理的范围内,保证工程可以在规定的时间内顺利完工[5]。通过建立的三维模型还可以为施工提供指导,使施工困难性可以逐渐降低。
  (三)BIM技术在施工成本计算上的应用
  以往在计算施工成本时,对于人工比较依赖,所选择的成本计算方式也比较有限[6]。这些方式在实施过程中需要浪费大量的时间,且难以保证成本计算的准确性。本工程运用BIM技术能够将设计模型所具有的作用充分发挥出来,减少计算的时间,从而有效促进工作效率的提高。同时,BIM技术能够建立SD模型,该模型中能够合理融入工程预算及进度计划,通过相应的软件实施管理施工过程,使整个施工过程得到有效的控制。
  运用BIM技术可以将施工成本与4D模型相结合,使其形成5D模型,以形象直观的方式管理和控制施工过程。管理者可在BIM平台中录入项目形象,当实际成本与计划成本相偏离时,平台就会发出预警,提醒管理者对资源投入进行针对性的调整,对施工成本计划进行全面的优化,使实际成本可以与计划成本相符合,提高成本管控效果。另外,还需要合理引导施工人员对工程项目进行全方位地审核,利用BIM技术获取所需要的材料,合理控制和管理施工阶段的造价,以将建筑工程的成本支出控制到最低。
  (四)BIM技术在施工技术上的应用
  BIM技术能够运用三维可视化技术全方位模拟施工操作,及时找到问题,采取合理的方式处理这些问题,从而确保方案的可行性,保证工人能够对施工过程中的关键工序有准确的了解,明确施工中的重点和难点,避免施工环节出现错误[7]。运用BIM技术,能够准确把握施工过程中的材料使用情况,科学保管施工现场的各种物资,避免出现浪费问题,确保这些物资能够发挥真正的作用,对施工过程加以规范。BIM技术可以拆分工程模型,从而对相应的工程量有及时的了解,为采购计划的完善提供便利,将成本控制到最低,确保实际用量和理论用量的统一,准确把握好施工过程。
  (五)BIM技术在施工管理中的应用
  通过BIM技术可以将施工进度计划与三维建筑模型紧密融合,形成的4D模型包含时间和空间方面的信息,以可视化的方式预演施工进度计划。通过4D模型可以对施工进度进行合理的掌控,虚拟仿真建造施工项目,为决策者了解工程施工细节提供和帮助,对人员、机械等各项资源进入施工现场的的时间进行合理安排,全面提高生产效率。   (六)BIM技术在建筑工程施工平面布置中的运用
  建筑项目施工具有着较强的复杂性,会受到多种因素的影响,且容易出现突发情况,从而对施工环境产生限制。在以往的施工中,静态图纸设计只能对施工作业的性能加以指导,一旦出现紧急情况,将直接停止施工,计划出现了较大的浪费问题。为了避免影响施工质量,可以用BIM技术为工程图设计创建三维视图模型。三维视图可以对整个订单和施工过程加以展示,确保施工订单和所形成的不同位置的施工变得更加详细。为了使相关人员能够对数据信息有及时的了解,BIM技术可以用于动态仿真分析,在突发情况出现时针对性的更改数据,并且可以做出快速的响应,以避免施工的顺利开展产生不利的影响。将BIM技术应用到建筑工程施工中,需要建设人员结合具体实际,优化该技术的应用,使该技术能够发挥最大化的作用。
  结语
  通过合理应用创新性的技术,能准确把控整个工程的建设质量,全面提高建筑企业的经济效益,促进企业综合竞争实力的提高。在不斷发展BIM技术的同时,该技术变得更加完善,建立了高效率的信息数据平台,为建设项目的质量控制提供了最大化的支持。随着BIM技术的深入发展,其将会应用于到建设项目的每一个过程中。通过BIM技术的合理应用,能够有效促进建设项目信息化管理水平的提升,对建设项目的管理效率加以改善,更好地管控建设工程的质量。
  参考文献
  [1] 马少雄,李昌宁,陈存礼,赵钦,张学钢. BIM技术在某工程施工管理中的应用[J].施工技术,2019,45(11):126-129.
  [2] 王宇佳,王佳,于辉.BIM技术在建筑工程施工管理中的应用探索[J].土木建筑工程信息技术,2019,8(4):89-93.
  [3] 刘祖雄,申祖武,王军武.基于BIM技术的桥梁工程施工材料精细化管理[J].中外公路,2018,38(1):312-317.
  [4] 张立茂,刘文黎,张文静,等.基于BIM的工程施工安全关键技术研究[J].建筑经济,2018,39(8):43-48.
  [5] 陆海燕,鲍文博,宁宝宽,白泉.BIM与VR技术在土木工程施工教学改革中的探索与实践[J].高等建筑教育,2018,27(5):127-131.
  [6] 徐钰德,王铭岩,杨叶娟.基于BIM的水利工程施工管理模式及应用流程[J].人民黄河,2019,41(8):138-143
  [7] 欧阳业伟,石开荣,张原.基于BIM的地铁工程施工进度管理方法研究[J].建筑技术,2017,48(3):271-274.
  作者简介:赵恩藏(1977年1月-);男;汉族;云南巍山人;本科;工程师;主要从事工程项目管理;工程咨询和工程施工工作。
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