BIM在建筑工程管理中的应用研究分析

文／刘星雨 杭州高新开发建设管理运营有限公司 浙江杭州 210000

引言:

作为基建大国,尤其是在建筑水平高速发展的今天,我国建筑工程管理工作中所存在的诸多问题也日益暴露出来。传统的施工管理往往会因信息化水平不足、精确规划能力不够等种种问题致使房屋建筑的整体质量欠缺抑或是施工过程发生风险等,因此,在此背景下,只有充分发挥出BIM技术在建筑工程施工中的重要作用,将管理工作与信息化平台进一步联系起来,通过对各项工程指标的量化,可以有效地提高建筑工程的效率和质量。

1、BIM技术基本概述

BIM技术的相关介绍：

所谓BIM技术,指的就是通过对建设单位相关要求的整体把控,通过对互联网数字化技术的充分利用,三维建筑模型由BIM软件组成。同时,通过建筑工程的3D呈现,BIM技术还可以同步相关信息数据。并将工程施工过程中所涉及到的全部流程进行整合,实现对整个建筑施工项目的全方位监控,保证工程质量,规避施工风险,提高使用寿命。

2、BIM技术的基本特点

2.1 可视化特点

BIM技术具有科学计算和可视化的特点。这不仅可以使施工方准确的了解土木建筑项目建设任务完成后的总体效益,同时还可以增加施工方和其他项目工作人员间的相互交往和互动,进而使正式土木建筑项目的建设质量和效益可以在较大的程度上得以提高。BIM技术能够在建筑工程施工前将该项目的外形、内部结构甚至是建设过程中的各个要点进行全面的模拟,并通过BIM平台软件,将相关的施工图纸进行三维化的输出,避免了各环节工作人员的因理解失误造成的各种施工隐患。

2.2 协调性特点

在建筑工程施工中,往往需要多个施工部门的通力合作、协调配合才能够合理解决施工中所遇到的各种突发问题。而BIM技术通过对全部流程的整体把控,最大程度地发挥出了其协调性的相关优势,在推动各部门协作沟通的同时,实现了施工设计的最优化。

2.3 BIM技术的模拟性

BIM技术广泛使用在建筑项目施工中的另一项最大技术优点,即运用BIM技术就能够对还没有完全施工完成的建筑工程实现仿真。更具体地说,在目前中国建筑项目施工的各个环节中,运用BIM技术都可以实现对日照方面的仿真和环保工作的仿真。同时,BIM的仿真技术也不仅仅能够更高效地针对某个建筑工程提供三维建筑的实物模型,还能够同时实现4d仿真、5d模拟以及6d仿真,通过使用BIM的实物仿真功能,工程项目建设人员也就可以更加精细化地完成建筑的招投标工作,同时对于在施工项目前期完成造价的预测,以及对在施工期间完成建筑核算时间的测算准确度,以及测算精确度等也都会由此技术而得到有所的极大提高。参数化的方案应用很多人熟悉,它在工程设计中如何应用?参数化不等于非线性,规则构件也可以通过参数化方便地优化。以鄂尔多斯体育场和长春规划展览馆为例,提出模拟化的5个优点:科学、精确、稳定、快速、易改。

3、建筑工程中运用BIM技术存在的问题

BIM技术由许多国内建筑公司使用,但施工的技术要求必须具有重要的计算机功能。确定了3D建模技术和信息处理技术,并且大多数建筑公司仍然依赖于传统的建筑方式,而且大多数技术不支持该行业。这要求必须及时学习的知识,因此可以更轻松地进行施工管理。建筑机构必须定期组织培训或特殊BIM技术课程,以满足这项技术的学习。一是建设项目施工现场的专业水平不够。究其根源原因,主要是由于施工单位的作业人员缺乏工程质量意识,也从未进行过系统的技术培训,仅依靠自己想法进行工程建设,从而使得建设工程项目中出现了一系列问题。第二,建设工程项目中采用的原材料未满足相关规范和行业标准规定。针对项目的实际施工情况来说,建筑施工原料品质直接决定着项目的整体品质。在现阶段的市场中,由于各类建筑原材料的不断发展,原材料的实际应用出现了问题。把不符合标准的建筑原材料大量运用于建筑工程中,在一定程度拉低了工程的建设水准,也使得工程建设中存在着安全隐患。其三,建设工程项目人员在实际施工中,往往不能充分地根据原建筑设计图纸进行合理的施工。由于此类情况频繁发生,所以大多数施工人员在进行工作时,更喜欢根据自己想法揣测施工图纸,从而造成了建筑效果和原施工规范出现了一些差异。

4、BIM技术在建筑工程管理中的应用价值

4.1 搭建三维立体建筑模型

在传统的建筑工程中,施工图的设计是作为一个二维图像来显示的。因此在后续的传达过程中通常会因施工人员的认知偏差而产生误区。而BIM技术则在传统的二维图像的基础上进行了改革创新,三维立体建筑模型的出现,解决了施工图纸传达过程中的失误,结合三维渲染相关功能的实现,不但增强了各类数据信息的可视性,而且还有效提高了建筑模型的自身价值。

4.2 精确规划

由于BIM技术自身兼具了互联网数据信息的相关优点,因此在建筑施工过程中,通过对BIM平台软件的使用,能够将建设要求、施工要点、调查数据甚至是施工人员的具体信息进行全方位的量化反馈,并且自动制定出符合施工需求的各流程规划章程。它不但为施工单位的施工方式提供了精确的指导,而且根据各环节的施工进程将工作计划进行了不断地完善和优化,合理规避各类安全隐患,减少施工成本的浪费。

4.3 虚拟施工

众所周知,由于建筑工程施工过程中人员众多,且材料设备等因素的流动性较大,环节流程也较为复杂,因此安全风险不可避免,但是BIM技术的出现将会消除所有的安全隐患。其一,在各环节施工前,通过对BIM平台软件运用,对施工要点和风险漏洞进行整体把控,利用平台模拟的方式制定出相应的解决措施。其二,为了降低施工交叉问题的发生概率,利用BIM技术中数据信息模型整体分析的相关手段,根据模型所呈现的施工效果,及时来有效解决各部门之间施工指标不一致以及相关数据参数不规范的问题。

4.4 优化项目建设管理模式

BIM的应用可以改变现有的项目模式,实现施工过程的管理效率,适应项目发展的需要。许多项目在影响各个部分之间有效合作的许多过程中都具有信息色彩,因此参加工程项目施工的单位都能够利用BIM信息技术,通过BIM平台信息,包含了对施工过程的认识、资源站点布置、物料供给情况等信息,以充分利用网络资源。为了解决施工过程中的问题,大量管理员可以在项目中增加大量管理成本。仿真过程不仅建立了全面的施工计划,而且还清楚地展示了整个施工过程。BIM技术通过各种媒体提供建筑商,通过建筑管理人员和工人来解决问题。另外,和传统模式缺乏的持续性管理模式比较,由于BIM信息技术的应用具备了很大的连续性,因此能够详尽记载各个阶段的施工信息,管理人员也能够通过各个阶段中的信息管理来改善管理工作,建设项目通过全面信息化实现了项目管理的有效性。

5、BIM技术在建筑工程管理中的实际应用分析

5.1 在质量管理方面的应用

建筑工程的整体质量不仅决定了房屋建筑的寿命,也要求用户的安全,所以我们在施工管理中需要加强质量控制的监督控制。BIM技术就是通过对建筑施工过程中诸多流程内所有细节的掌控和分析,来有所侧重地为施工计划保驾护航。首先,BIM技术采用该解决方案对建筑的各个环节进行模拟,采用安全风险。同时三维立体建筑模型也能够直观地反映出各环节施工的技术要点,从而提高建筑的稳定性。其二,当工程施工结束后,BIM技术依然能够对建筑工程的整体质量进行追踪调查,这种及时回扫的工作模式充分保障了建筑的质量。

5.2 在安全管理方面的应用

BIM技术在建筑工程管理中所起到的至关重要的作用就是,通过对施工计划的分析,而提前预知到施工中所面临的各种风险。在BIM平台软件中,能够依照具体的施工情况将各种危险进行分级,并且在整个建筑施工项目内部及时同步更新,这种预警机制不但有效防范了危险的产生,而且BIM技术还能够智能分析出最合理的解决计划,因此,提高建筑工程管理的风险防控功能,最大限度地降低事故发生的概率。

5.3 在进度管理方面的应用

在建筑工程管理中,如何处理好施工质量与施工进度之间的关系是每个管理者面临的主要问题。而BIM技术则通过两方面的监督管理,有效地规避了进度延误这一施工事故的发生。其一,BIM技术能够对施工场地中所有施工人员的工作状态进行及时监测,从而划分出明确的工程施工责任区间,将整个环节的所有施工项目进行合理的分解,既杜绝了工人偷懒等问题,又能够对施工进度进行不断的调整优化;其二,为了提高施工方的施工效率,BIM平台软件通过对所有施工信息数据的研究分析,能够编制出符合行业标准和国家法律法规的项目网络计划,当施工过程中发生意外时,BIM平台软件还可以及时调整施工计划,从而大大降低延误工期问题的发生。

5.4 在物料控制方面的应用

在建筑工程管理中,建筑材料不仅决定着工程造价的成本,而且决定着建筑工程的质量。从资金成本角度而言,BIM技术能够将工程中的各类物料数据信息进行分类归档,同时,BIM平台软件中所衍生出的物料控制系统可以将物料的成本、规格及质量等信息自动同步,在保障物料的基本质量符合施工要求的同时,避免成本投入过大而引发的资金浪费等现象。在建筑工程的质量中,BIM技术可以对各种类型的材料采用各种管理和维护方法。降低因保管不到位而引起的物料受损,并且BIM平台软件还可以不断完善物料管理的相关控制流程,施工过程中的经济损失进一步减少。

5.5 BIM技术在工程决策中的应用

项目投资决策过程是整个项目的核心环节,在整个项目的投资建设过程中起着重要的作用。其投资决策是否恰当直接关系着工程项目能否可以开展和建设项目是否顺利完成。在项目确定的过程中,影响施工的因素很多,不仅包括气候、自然、地理条件等外部因素,还包括施工标准、工程造价、施工技术人员等内部因素。综合多方面的数据与分析,会形成大量的统计资料与信息。使用现有的统计方法需要大量的工作,但降低了准确性和全面性。使用BIM技术可以进行模拟计算,计算出最合理的数据,为决策者提供数据支持,并提供科学、更合理的决策。

5.6 BIM技术在成本管理中的应用

与成本管理相关的因素包括项目数量、材料和机械价格、人力投入和其他成本。对于建设项目,需要进行工程统计来进行成本管理。由于其他情况建筑工程的应用和材料的消耗有很大的不同,市场也是有活力的。因此,统计数据可以根据动态和环境准确反映建设项目的成本,从而及时生成统计数据。BIM技术的使用在统计运算方面具有重要的优势,BIM技术结合数据和构建模型来分析整个项目的构建过程。在一个建筑项目中有大量的信息的背景下,BIM会变得更加能够准确的计算出大量的数据。

同时天气影响工程建设,如建筑工程建设等。可以使用BIM技术输入指令,以完成自动计算,并完成统计和预测构建系统成本。使用BIM系统后成本管理员可以消除重复计算,将更多的精力投入到成本管理策略中,获得更多的成本管理方法。

5.7 将BIM技术应用于建筑规划设计

在传统的建筑工程设计中,设计师是用二维图纸进行设计的,设计师需要有足够的想象力来保证设计的准确性。这不仅对设计师有很高的要求而且还依赖于想象力,保证工程检测的准确性。在使用BIM技术后,计算机系统可以对工程结构的不合适位置进行问题检查和分析,验证建筑结构是否存在问题。其次,通过BIM技术可以为所有相关方搭建项目施工管理平台。在评审设计时各方可以通过BIM平台表达意见,并自动计算直接预测成本和周期。实现高效、系统、低成本的工程设计目标。

5.8 BIM技术在实际施工中的应用

在工业化水平不断提高的背景下,建筑项目在工业化的推动下逐步发展,呈现出建筑的高度复杂性。要保证建筑的质量就需要运用科学的方法做好施工管理工作。在管理过程中一些建设单位必须做好调整,以增加建设项目的需求。

根据《BIM技术说明书》的施工管理,各建筑单元在BIM系统中了解当前施工项目的施工进度和施工状态,以及了解施工项目的设计变更。B激光扫描、GPS、RFID等用数字技术结合BIM技术,及时了解施工情况避免现场事故。此外项目的BIM模型可以直观地分析施工组织和布局,在项目施工中展示综合体的施工平面图。最后解决项目建设中信息闭塞的问题,明确各部门分工。

5.9 将BIM技术应用于竣工验收环节

通过在竣工审批阶段应用BIM技术可以减少工作量,提高审计透明度的同时提高验收时间,这不仅减少了验收时间,也提高了工作效率。BIM技术的应用尤其在改变设计项目的时候有效的改变了风险隐患,这样就可以通过数据更新来避免成本损失。

5.10 运维阶段

BIM技术能够在公共平台上整理并展示关于整个建设项目的各种数据,从而能够得到大数据分析支撑,因此可以通过BIM技术实现工程管理,但在实际运营与维护的阶段中则隐含着项目管理。无形的建筑部件也提高了未来使用和维护的难度,但BIM技术的视觉功能更容易表达屋顶建筑的内部环境。例如查找内部管道和建筑物的方向是非常方便的。确保可以在装修过程中移除墙壁的属性。除了基础设施信息管理外,还可以通过BIM生产配置基础设施管理信息库,管理软件可以通过基础设施信息管理查询基础设施数据,减少维护的不便。并使维修与管理工作更为简单、快捷。

结语:

从各方面来看,BIM技术在我国建筑工程建设中都有着巨大的潜力。在施工准备前期,它能够针对工程项目的所有信息数据进行精确的收集与分析,在规避施工中的各类安全隐患的同时,提高工程施工计划的可行性;BIM技术在施工过程中可以涉及到每一个施工过程,这样可以制定出最稳定、最经济的施工方案。在施工后期,BIM技术能够充分发挥其的监督管控作用,为房屋建筑及其他各类工程建筑的使用效果保驾护航。因此,只有在建筑工程管理中全面推行BIM技术,才能够提高我国工程管理工作的专业化水平,并促进全行业的可持续性发展。