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BIM在建筑工程管理中的应用作用及策略分析

2021-04-24

城市建设理论研究(电子版) 2021年36期
关键词:设计方案工程项目建筑工程

周 愉

同炎数智科技(重庆)有限公司 重庆 400000

1 建筑工程管理与BIM技术概述

建筑工程管理是一门复杂的学科,其核心目标是保障建筑项目的顺利开展与健康运营。从构成内容上,可将建筑工程管理拆解为管理学与工程学两大方向,专业技术的保障是工程项目在建设过程中的质量、安全、成本、进度等指标符合要求,涵盖建筑的决策、设计、施工、验收、使用、销售等各个阶段。建筑工程管理的重要性不言而喻,是将建筑专业理论知识落地为具体工程项目的过程,通过规范管理的形式是建筑的质量指标、安全指标、成本指标等达到预期标准,最终以实现建筑需求和经济指标为目的。

BIM技术是建筑学、工程学及土木工程的新工具,是来形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。BIM技术在施工阶段的应用能够实现多种需求,解决整个过程中的多种实际问题。BIM技术的多种优势能够为建筑工程管理中的种种问题提供解决方案。值得注意的是BIM技术并不是特指某一软件或平台,它是一类技术的总称,借助建筑信息模型开展相关工作的技术形式均可归纳为BIM技术的范畴。随着技术的发展与行业的探索,已经有了多种BIM平台和应用软件,以建筑三维模型为基础,对建筑设计、工程预算、分项深化等提供辅助服务。

建筑工程管理综合性极强,设计内容广泛,且随着工程项目的不同,其管理的侧重点和具体要求也不相同。BIM技术的出现能够给建筑工程管理提供诸多便利,运用其特性与优势,也能够在建筑开展过程中提供多种解决方案[1]。

2 BIM技术在工程管理中的具体应用

2.1 事前阶段

(1) 设计方案校验:建筑工程的设计方案往往由建筑设计、结构设计、外观设计、分项工程设计等多个方案构成,通过BIM技术能够实现将各个设计方案进行整合,最终确保设计方案与现场的一致性,同时保障各个设计方案之间互相关联有效,减少未来施工阶段不必要的问题产生。对于复杂工程形式,采取各个分项工程分别深化的设计形式,利用建筑信息模型也能够将分项工程相关方案整合到主设计方案之中,对于工序之间的交接、尺寸差异、符合程度等均能进行全面验证,确保整个建筑工程项目开展过程中所参考的标准一致。

(2) 施工平面布置:建筑工程项目在开展过程中施工,平面布置也尤为重要,不合理的施工平面布置将会对工程安全、材料倒运、设备安放等造成影响。由于施工场地狭小且影响因素众多,在进行施工平面布置的过程中,难以避免的会出现因考虑疏漏所带来的一系列问题。且在工程项目开展过程中,在不同阶段的工程侧重点不同,现场场地空余位置、道路规划情况等也会随之改变,而在施工平面布置当中,若对该问题未全面考量,则会出现施工平面布置方案频繁更改的情况。在进行施工平面布置的过程当中应用BIM技术,能够依据现场情况直观的进行设计规划,并可模拟工程项目开展对当前施工平面布置造成的影响,由此可输出科学合理适用于工程开展全流程的施工平面布置方案。

(3) 建筑成本预算分析:建筑工程管理中成本管理是影响运营指标的重要部分,成本预算工作对后续造价管理起到指导性作用。在成本预算中引入BIM技术,在建筑三维信息模型的引导下开展预算相关工作,能够保障预算工作的全面进行,可做到内容不遗漏、不重复。对于设计方案直观全面的工程项目而言,通过BIM技术当前已经能够实现接近自动化进行成本预算分析工作,通过标准化BIM模型,应用平台能够自动计算出各个材料的用量、整体工程量、以及相应的人力资源投入等,能够很好的避免传统预算造价过程中遗漏必要项目。

(4) 采购参考:建筑工程管理中的采购环节是十分重要的。一方面所进行的材料采购,其性能与质量将直接影响工程质量,另一方面材料的供货周期对工程进度有着直接关联,采购各类材料的数量是否精准也直接影响着造价管理。BIM技术中结合精准的造价分析与设计方案解读,能够在采购过程中提供重要的参考意见,对采购的材料种类、数量、供货周期等加以明确。

(5) 复杂工程深化设计:在当前工程项目中,对于专业分项工程的深化工作,仍由专业分包单位完成,而设计方案的合理性与可行性在建设阶段很难提前验证。BIM技术的引入能够将所有分项工程的深化方案整合在同一建筑信息模型中,通过细节展示等形式使各个专业分项工程的设计方案产生关联,由此可验证各个方案的可行性,尤其对于工程交叉位置的设计能够提供完备的参考。对于钢筋工程、管道铺设工程等关键影响因素多且工程量大的工程形式,应用BIM技术辅助设计,能够大大提高工作效率,同时保障深化设计方案的准确性。

2.2 事中阶段

(1) 技术交底:技术交底工作就是在工程施工开始前针对劳务工人的技术教育工作,通过技术交底能够使劳务工人掌握正确全面的技术要点,进而开展各项施工工作。BIM技术中三维信息模型,可用于技术交底工作当中,通过三维信息模型的演示,能够明确现场的施工流程,交流成本更低,且无需较为专业的知识即可理解施工工序,且展示的三维模型与现场施工完全一致,避免因理解错误带来的施工质量问题。

(2) 进度精准追踪:工程项目开展过程中对现场进度全面了解是很有必要的,能够作为材料统筹与进度款支付的重要依据。BIM技术使现场进度的精准追踪成为可能。可将各个位置的施工工序相关材料使用情况等预先录入信息模型当中,而后根据现场开展的情况,逐一在建筑信息模型中加以确认,即可给出极为精确的进度情况,对现场施工组织设计工作提供完善指导[2]。

(3) 资源投入统筹:施工进行过程中需对材料劳务等资源加以科学统筹,以保障工程项目的健康运营。若欲达成精准资源统筹的目的,则需明确即将开展的工程内容以及所需要的材料和劳务资源数量,在传统的进度统计形势下,该工作难以开展。在BIM技术的指导下,对建筑三维信息模型进行全面分析,模拟后续施工流程的开展,从而能够实现对后续工程开展所应用的材料及人员进行精准分析,并根据实际需求进行资源投入的统筹工作。

(4) 施工资源投入分析:结合资源统筹与预先施工组织设计方案,能够实现施工资源投入分析。对实际应用的材料与理论应用材料加以对比,即可知悉材料具体的应用情况并有针对性的进行现场优化,同理劳务资源和其他成本投入也可进行量化的对比分析。

2.3 事后阶段

(1) 反向建模验收:工程施工完成之后,通过摄像头取景建模的形式来实现反向建模,。再将反向建模成果与设计模型进行对比,即可知悉工程质量情况,精准定位问题点。该技术对于钢筋工程、管道工程等较为复杂的工程形式验的验收有着指导性作用。

(2) 项目全过程复盘:若工程项目开展的全过程均使用BIM技术进行管理,在工程施工完成后,仍可通过BIM平台对管理全过程进行复现,并开展复盘工作。通过BIM技术进行工程项目的运营复盘,能够实现实际投入成本与预算成本的细部对比,通过全流程记录与复现的形式,可知悉各个工程开展过程中的管理动作及优化空间。复盘也能够明确工程项目管理中的优化点,促进施工企业健康发展[3]。

3 BIM技术的应用作用

3.1 全面性

建筑工程管理所涉及到的内容较多,而大部分内容均是构成工程管理的重要内容,并无主次之分。BIM技术的出现,在理论上能够将所有管理内容与指标整合在同一建筑信息模型中,计算机软件自动归纳整理各个数据与工作清单。通过BIM技术开展建筑工程管理工作及全面性的优势十分显著,无需人工核对统计各个工作内容,通过前期预设的方式即可明确建筑工程管理中的各个指标、各阶段数据、当前情况。在深度上同样具有全面性,对于过程中数据的调取和进度回溯,通过BIM技术也可轻易完成。

图1 BIM技术的应用

3.2 直观性

BIM技术的直观性优势是十分显著的,其内涵就是通过建筑三维信息模型开展各项管理工作,而三维模型的形式相比于二维设计方案和数据图表而言所带来的直观性提高是十分明显的。设计阶段通过BIM技术所形成的建筑信息模型,能够轻易读懂设计方案的各个细节,降低整个过程中的交流成本与沟通成本,同时无需较为专业的能力即可明确设计方案内容;施工过程中也能够将材料,进度,资源等信息展示在三维模型上,相比于过去清单的方式而言数据与其实际对应位置一目了然。这种直观性的优势能够使建筑工程管理工作开展更为容易。

3.3 准确性

BIM技术的应用依赖于计算机软件平台,建筑工程管理中所涉及到的一系列计算工作均由计算机软件自动完成。虽在传统管理模式下也无需进行人工计算数据,但值得注意的是BIM技术将全过程的工作能够互相关联且应用同一数据,即可规避在数据关联与计算过程中的误差累计。对于现场进度计算、材料统筹应用等内容,对比于传统管理方式,BIM技术可以真正做到与现场完全相符,理论上误差为0。这种准确性能够使建筑工程管理工作的开展更具相关依据,尤其对于进度款支付、材料采购、劳务资源采购等问题,提供了全面科学的解决方案。

3.4 效率性

BIM技术开展建筑工程管理工作具有更高的效率性。设计环节往往需要频繁的方案确认与变更,以保障设计方所输出的成果满足建设方需要,通过BIM技术使用三维信息模型直接进行沟通,能够使设计方案一目了然,减少因设计方案误读带来的不必要麻烦,同时对建议更改等内容也可更直观的指出;设计验证环节中对建筑设计各个方案的整合工作效率更高,若在设计过程中即通过BIM技术开展建筑设计、结构设计、外观设计等一系列工作,在整合阶段能够实现0成本即时整合;施工过程中对于进度统计追踪,资源对比等工作,也能够输出实时结果。整个工作开展的过程中效率极高,尤其对建筑工程项目全过程应用了BIM技术,新技术的应用不仅不会加大工作量,反而能够降低各个阶段的工作量。

3.5 协同性

BIM技术的应用得益于计算机与网络通信的发展,随着计算机硬件运算能力的不断增强以及5G通信技术的提出,当前已经能够实现高密度的数据传输。在这样的技术保障下,当前已经能够通过手持终端设备实现建筑信息模型的浏览与编辑,在整个建筑工程管理过程中,使工作的协同性更高。开展过程中,参与工程项目管理的各方人员都能够在BIM平台上传、查看、编辑必要信息,实现高效协同[4]。

4 优化BIM技术应用的策略分析

4.1 建立全过程BIM管理模式

BIM技术发展趋于成熟,从技术角度上当前已经能够实现全流程BIM管理的模式,但进行实际应用,仍需建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、政府监管方对此形成共识。需清晰的认识到全流程BIM管理的显著优势。自建筑决策阶段和设计阶段即应用BIM技术开展相关工作,则所形成的建筑信息模型可在全流程中加以应用,使后续各个工作的时间成本降低。行业内处于前端的建设企业可承担普及BIM技术的职责,在引导要求上,将BIM技术应用到管理全流程当中,从而促进技术的完善与发展。

4.2 培养专业才

BIM技术的应用仍需要专业人才的保障。上文中已经简要说明BIM技术并不是单指某一软件或平台,而是一系列技术的总称。当前在行业内属于BIM技术范畴的不同计算机软件及应用可达数百种,流行的BIM平台也有BIMEngine、BIMPM、Bentley、AutoDesk等多种。目前行业人才呈现稀缺的状态,所以在部分高校课程中已经开设了关于bm但仍停留在理论阶段,且实操内容极少。而在建设单位和施工单位中,一般应该技术应用的局限性,所创造的使用机会并不多。行业内应充分认识到BIM技术的显著优势,并以培养专业人才为核心目标,可通过试点应用交叉学习等形式来完善行业的人才储备,以此保障行业的健康发展。

4.3 应用新技术、新平台

BIM技术的优势显而易见,行业内对其探索从未暂停。随着行业内新需求的不断提出,与相关技术的完善,也有更多新技术和新平台被提出,其能够提供的解决方案,针对建筑工程管理中的不同问题。多种BIM技术也提供了互联互通的形式,实现行业内的无壁垒交流。可对新技术和新平台尝试应用,结合其新型特性与优势,为完善当前建筑工程管理中的BIM技术应用提供更多思路[5]。

5 结论与展望

BIM技术的相关理论已经提出多年,但目前仍主要应用在建筑的设计阶段及成本预算阶段,而对于建筑工程管理中的大规模应用案例较少。但对行业发展现状及其优势进行分析,在建筑工程管理全过程中,对BIM技术进行应用是很有必要的,其具有准确性、全面性、效率性等多种优势。由于自身经验及认知,本文仅起到抛砖引玉的作用,随着行业的发展与建筑理念的转变,也会有更科学全面的新型技术被应用到建筑工程管理当中。随着BIM技术的完善与普及,也会为行业内的高品质建筑输出赋能。

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