BIM技術(shù)在建筑施工階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑施工階段的應(yīng)用

Summary：BIM技術(shù)是以3D數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)衍生出的新型技術(shù)，其廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑工程領(lǐng)域，可提高建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)等階段的信息共享水平，增強(qiáng)信息的流動(dòng)，聯(lián)動(dòng)多方協(xié)同開展工作，以此保證建筑工程的質(zhì)量和效益，改變建筑行業(yè)“粗放式”管理現(xiàn)狀。BIM技術(shù)在建筑工程管理領(lǐng)域具有顯著的應(yīng)用價(jià)值，能夠提高管理水平，有效管理材料、機(jī)械設(shè)備、人員等要素，以便順利施工，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。Keys：BIM；建筑工程引言在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，建筑領(lǐng)域呈現(xiàn)出加速發(fā)展的態(tài)勢，施工管理研究也開始受到越來越多的關(guān)注。在此背景下，如何將現(xiàn)代信息技術(shù)融入到工程管理中，實(shí)現(xiàn)公共管理的智慧化發(fā)展成為越來越關(guān)鍵的問題。在建筑施工管理中，面臨的主要難點(diǎn)是施工的動(dòng)態(tài)變化是不可控且非規(guī)律性的，直接影響到相關(guān)管理工作難以實(shí)現(xiàn)對施工問題的有效預(yù)判，容易出現(xiàn)相關(guān)管理工作滯后，且對于異常情況的調(diào)整和適應(yīng)能力較差。但與傳統(tǒng)管理方法相比，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的加持下，施工環(huán)境的信息更加立體直觀，相關(guān)管理工作的開展也更加具有宏觀色彩。BIM技術(shù)作為一個(gè)結(jié)合了現(xiàn)代信息技術(shù)和建筑施工特性的信息交互平臺(tái)，不僅可以將建筑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具象化的內(nèi)容，也可以將施工過程中涉及的各個(gè)參建方進(jìn)行有機(jī)整合，使資源分配更加合理，并大幅提升有效利用率。由此得出，將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑施工管理中具有較大的開發(fā)空間。1BIM技術(shù)概述BIM技術(shù)的核心在于將復(fù)雜的二維建筑圖紙轉(zhuǎn)換成具有可視性的三維建模，這些三維模型包含了所有與建筑工程有關(guān)的參數(shù)、構(gòu)件等，它們不僅具有可視化的特性，而且還可以實(shí)時(shí)地模擬出整個(gè)施工過程，使得參與者可以清晰地獲取到有關(guān)的參數(shù)、數(shù)據(jù)，從而有效地提升工程的施工質(zhì)量。BIM技術(shù)的應(yīng)用使得建筑工程的圖紙、信息等變得更加簡單、易懂，從而降低了施工管理的難度。通過三維立體模型，工程管理人員可以更加直觀地了解工程的各個(gè)方面，并且能夠根據(jù)三維動(dòng)態(tài)模型來合理安排施工計(jì)劃，更好地掌握施工過程中的重點(diǎn)難點(diǎn)，從而更有效地控制施工中的安全風(fēng)險(xiǎn)，并且能夠更好地保證復(fù)雜施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量。確保施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。通過BIM技術(shù)構(gòu)建的三維參數(shù)模型，不僅能夠有效控制工程的成本、進(jìn)度、質(zhì)量和安全，而且在處理大規(guī)模復(fù)雜的建筑工程時(shí)，能夠極大地提升施工管理的效率，減少質(zhì)量控制的負(fù)擔(dān)。因此，BIM技術(shù)在建筑工程管理中得到了普遍的應(yīng)用，通過將BIM技術(shù)的優(yōu)勢與建筑工程的特性相結(jié)合，可以有效的控制項(xiàng)目的施工質(zhì)量，從而使得項(xiàng)目的完成能夠達(dá)到預(yù)期的目的。2BIM技術(shù)在施工中應(yīng)用的優(yōu)勢2.1提升管理效率的需要就當(dāng)下而言，工程項(xiàng)目的施工環(huán)節(jié)眾多，現(xiàn)場勘查、主體設(shè)計(jì)、施工材料及設(shè)備管理、施工建設(shè)、施工過程監(jiān)理、竣工驗(yàn)收等環(huán)節(jié)屬于建筑工程項(xiàng)目中的主要環(huán)節(jié)。其中施工建設(shè)作為上述眾多環(huán)節(jié)中的核心環(huán)節(jié)，其施工周期最長且安全管理的壓力最大，它對建筑工程項(xiàng)目實(shí)施的順利與否有著直接的關(guān)系。復(fù)雜性與高危性是建筑項(xiàng)目施工過程中的顯著特點(diǎn)，因此相關(guān)工作人員應(yīng)協(xié)調(diào)好施工各主體信息之間的交流，確保施工過程中各部門之間能夠互相協(xié)同、高效工作。傳統(tǒng)施工項(xiàng)目管理中的信息化管理工具較為落后，其技術(shù)不夠先進(jìn)，故不能將建筑項(xiàng)目中的重要信息全面地表達(dá)出來，從而造成了一定的局限性，嚴(yán)重阻礙了施工管理工作的開展。此外，傳統(tǒng)的施工技術(shù)其施工圖紙一般使用二維技術(shù)，該技術(shù)只能展現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)卻無法將建筑項(xiàng)目的具體參數(shù)信息展現(xiàn)出來，因此管理人員不能直觀了解施工的具體過程和建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.2節(jié)約材料，降低成本建筑項(xiàng)目施工成本涉及各個(gè)環(huán)節(jié)，其中材料成本在整個(gè)建筑成本中所占的比例非常大。由于傳統(tǒng)的工程建設(shè)管理模式較為粗放和單一，以至于材料使用不合理、施工人員對物料需求預(yù)算出現(xiàn)誤差、材料浪費(fèi)等現(xiàn)象層出不窮，從而加大了建筑工程的總成本。而BIM技術(shù)則能很好地避免上述問題的發(fā)生，最主要原因是其具有數(shù)據(jù)處理功能，能夠結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)對施工過程中所用材料的規(guī)格和數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，工作人員可按照計(jì)算數(shù)據(jù)購買建筑材料，避免材料浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生，既提高了材料的利用率，又降低了施工的成本。3BIM技術(shù)在建筑施工階段的應(yīng)用3.1BIM技術(shù)的模擬性能突出例如，可模擬設(shè)計(jì)中的信息，化抽象為形象，實(shí)現(xiàn)建筑物性能分析仿真；可借助BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)緊急疏散模擬、日照模擬，以便工程人員更加直觀地明確場景內(nèi)容；能夠?qū)崿F(xiàn)施工仿真模擬，模擬、優(yōu)化施工方案、自動(dòng)計(jì)算工程量、消除現(xiàn)場施工過程干擾或施工工藝沖突；能夠?qū)崿F(xiàn)施工進(jìn)度模擬，建立BIM技術(shù)與施工進(jìn)度計(jì)劃的聯(lián)系，將空間信息與時(shí)間信息整合在一個(gè)可視的4D模型中，直觀、精確地反映整個(gè)施工過程。同時(shí)，還可模擬建筑工程項(xiàng)目移交建設(shè)單位后的運(yùn)營。此外，BIM技術(shù)的模擬性有利于造價(jià)控制工作的高效開展，可在順利推進(jìn)施工進(jìn)程的同時(shí)取得突出的經(jīng)濟(jì)效益。3.2工程設(shè)計(jì)優(yōu)化提高工程質(zhì)量的前提條件是保障設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性，設(shè)計(jì)優(yōu)化是提高工程質(zhì)量的重要組成部分，而在建筑工程中借助BIM技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有顯著作用。該技術(shù)需要依托三維數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)，即將工程數(shù)據(jù)輸入后建立三維建筑模型，借助該模型仿真和模擬工程的相關(guān)設(shè)計(jì)過程，將設(shè)計(jì)所涉及的問題展示出來，在施工前高效、精準(zhǔn)探尋問題，及時(shí)采取處理措施，通過這種方式能規(guī)避質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。BIM軟件的碰撞監(jiān)測等各種先進(jìn)功能，能夠滿?自動(dòng)碰撞檢測測需求，明確工程中相關(guān)部件、管線之間存在的沖突，進(jìn)而不斷優(yōu)化和完善工程設(shè)計(jì)方案。在實(shí)踐中，需要對三維建模進(jìn)行優(yōu)化和分析，盡量采用該模型查找潛在的設(shè)計(jì)缺陷和漏洞，借助信息共享和交流等基礎(chǔ)作用，精準(zhǔn)并快速改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以此確保工程設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、高效性和優(yōu)越性。3.3BIM技術(shù)在施工安全管理中的應(yīng)用根據(jù)現(xiàn)在的情況來說，在我國建筑工程的建設(shè)中，出現(xiàn)安全事故這樣的問題是經(jīng)常發(fā)生的，這些事故的存在嚴(yán)重的危害到了施工人員的生命安全，而且還會(huì)打擊了建筑工程施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以，實(shí)際在建筑工程建設(shè)的時(shí)候，就應(yīng)該更加的重視建筑工程安全管理的工作。很長時(shí)間以來，建筑施工企業(yè)有很多時(shí)候都是利用監(jiān)督工作來檢查是否存在安全隱患，但是，BIM技術(shù)的出現(xiàn)改善了這一問題，因?yàn)锽IM技術(shù)可以建立起一個(gè)完善的數(shù)據(jù)模型，再加上對數(shù)據(jù)的分析，可以將建筑直觀的展現(xiàn)出來，而且該技術(shù)還可以讓工作人員及時(shí)的對問題進(jìn)行處理，大大提升了建筑工程管理工作的效率，而且將安全事故發(fā)生的概率變小。在建筑工程施工的時(shí)候，利用BIM技術(shù)能夠定位出工作人員的位置，可以實(shí)時(shí)的監(jiān)督工作人員的工作情況。3.4BIM技術(shù)在施工成本管理中的應(yīng)用一是建立起模型。通過軟件轉(zhuǎn)換成為模型，獲得三維化的相關(guān)信息，也是可以在可視化的模型之中保留項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)和每一個(gè)構(gòu)件，快速的掌握項(xiàng)目工程量。二是對模型進(jìn)行改進(jìn)。首先根據(jù)其項(xiàng)目的價(jià)值和限額設(shè)計(jì)，工作人員可以通過模型對造價(jià)控制進(jìn)行完善，編制出合理的控制目標(biāo)。其次要驗(yàn)證模型是否能夠和業(yè)主的運(yùn)營需求相互滿足，盡可能的避免設(shè)計(jì)變更問題出現(xiàn)。三是對模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測以及調(diào)整。在對項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，需要對變更進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在模型中可以及時(shí)的處理信息變更問題。四是要對項(xiàng)目的造價(jià)進(jìn)行明確。首先要快速的對造價(jià)進(jìn)行明確，保證項(xiàng)目的綜合發(fā)展可以得到相應(yīng)的監(jiān)控，更好的達(dá)到項(xiàng)目成本管理時(shí)候的目標(biāo)。其次BIM的模型也可以將項(xiàng)目的造價(jià)資料分階段的形成，對其工期的費(fèi)用進(jìn)行合理的統(tǒng)計(jì)支付，全面比較項(xiàng)目整體中的造價(jià)管理。五是要構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，對其信息作出相應(yīng)的共享。BIM的模型可以向服務(wù)的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，保證數(shù)據(jù)可以更好的共享，有利于每個(gè)參與方能夠通過模型反復(fù)的對工程量進(jìn)行檢查。3.5BIM技術(shù)在施工進(jìn)度管理中的應(yīng)用從前會(huì)使用編制施工計(jì)劃模型來制作網(wǎng)絡(luò)橫道圖。有的時(shí)候?yàn)榱俗尵W(wǎng)絡(luò)橫道圖更加準(zhǔn)確，就會(huì)先把一部分工程項(xiàng)目先分解后在進(jìn)行編制，這樣的方式有很多的不足之處，而且一旦在施工過程中突然發(fā)生一些事件，就會(huì)影響到分析好的數(shù)據(jù)，收集的數(shù)據(jù)就需要再重新計(jì)算一遍，增加了大量的工作，嚴(yán)重拖慢工程的進(jìn)度。而BIM技術(shù)從很大程度上優(yōu)化了這項(xiàng)工作，因?yàn)槔肂IM技術(shù)能夠建立一個(gè)建筑施工可視化的效果圖，在利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)將這些建筑信息模擬出來，就可以給建筑工程的施工帶來很大的便利，跟以前的平面橫道圖比較，BIM技術(shù)可以說是順應(yīng)了歷史的發(fā)展出現(xiàn)的科技產(chǎn)物。3.6把BIM技術(shù)滲透到建筑施工質(zhì)量管理工作中就目前來說，我國非常的重視建筑工程的質(zhì)量問題，而且這幾年以來，建筑行業(yè)出現(xiàn)了很多的新技術(shù)，也開發(fā)出了許多新型的建筑材料，可是仍舊無法解決施工過程中存在的頑固性問題。比如：使用材料不夠規(guī)范，參與施工的人員素質(zhì)良莠不齊，不能實(shí)時(shí)的監(jiān)管施工的質(zhì)量。如果能將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑工程施工的階段，上面的問題也就能夠被好好的解決掉了，而且連工程建設(shè)的效率也上去了，工程的質(zhì)量也得到了有效地保障。舉個(gè)例子來說，在建筑材料中使用BIM技術(shù)，利用建設(shè)模型的方式來儲(chǔ)備相關(guān)的施工材料和機(jī)械設(shè)備的相關(guān)信息，然后在依靠互聯(lián)網(wǎng)，及時(shí)地將消息傳遞給相關(guān)的管理人員，這樣就能夠?qū)こ探ㄔO(shè)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督和管理，及時(shí)的阻止問題材料被投入到使用中可。而且，施工技術(shù)中利用BIM技術(shù)可以對流程進(jìn)行模仿，給施工人員提供一個(gè)參照物，讓施工人員可以依照相關(guān)的流程標(biāo)準(zhǔn)來施工，從而促進(jìn)工程項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行。3.7強(qiáng)化各專業(yè)施工的協(xié)調(diào)性隨著科技水平的不斷提高，BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用也更加顯著。BIM技術(shù)可以對施工材料的數(shù)量進(jìn)行精準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)與規(guī)劃，對施工過程中存在的沖突問題進(jìn)行識(shí)別，非常有利于施工單位對工程的造價(jià)和資源進(jìn)行合理的管控，減小設(shè)計(jì)圖紙中出錯(cuò)的概率，在提高施工效率的基礎(chǔ)上降低施工的成本。例如：建筑中暖氣管和水管的分布、消防與電線的布置等諸多機(jī)電項(xiàng)目的施工環(huán)節(jié)均會(huì)受到施工現(xiàn)場技術(shù)差異等因素的影響，以至于部分建筑在位置上存在交叉重疊的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致部分施工內(nèi)容無法按照施工圖紙進(jìn)行作業(yè)。結(jié)語建筑施工行業(yè)的發(fā)展使施工管理工作逐漸受到重視，其不僅關(guān)系到施工質(zhì)量、施工進(jìn)度，同時(shí)也與建筑施工成本之間有著密切的聯(lián)系。隨著建筑規(guī)模的多元化、建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜化，實(shí)現(xiàn)對施工環(huán)境