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[摘 要]BIM是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,通过三维建筑模型,实现工程管理、物业管理、设备管理等功能。1975年,“BIM之父”——乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授创建了BIM。BIM技术作为建设领域的重要的计算机应用技术,在一些发达国家已经得到了迅速发展和应用。BIM技术的引入以及广泛使用实现了我国建筑工程信息化管理的重大变革。目前我国建筑工程行业竞争激烈、超大项目导致信息数据管理难度增大。以BIM技术为支撑的建筑工程项目管理信息化的实现,助推了建筑行业效率和利润的有效增长。本文主要是探讨我国当前在建筑工程项目管理中的不足,讲述BIM技术在工程建设各阶段的应用。
[关键词]BIM;信息化;建筑信息模型;
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)35-0276-02
引言
通常情况下,我们可以将BIM技术看作是建筑信息模型或建筑信息管理,它的整个应用过程就是在建筑工程项目施工前就将项目的各项信息数据整理汇总,应用BIM多维平台技术,建立BIM模型。从项目的策划、设计到竣工完成,通过数字信息仿真模拟,呈现建筑物的所有真实信息及整个工程项目的发展变化过程,从而完成对成本、质量、安全、商务、现场等多方面的全过程管理。BIM不仅仅只是一种软件,还是一种管理手段,是实现建筑业精细化,信息化管理的重要工具。BIM就是以建设领域为对象,基于建设项目全生命周期的信息化、智能化的方法与过程。
1 BIM在设计阶段的应用
建筑的整个生命周期中,从策划、设计、发包、施工到使用维护,设计阶段是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程,是工程建设的灵魂,是处理技术与经济关系的关键性环节,是保证建设项目质量和控制建设项目造价的关键性阶段。设计阶段项目管理的核心任务是通过综合采取技术、经济、组织和合同等各方面的措施,在项目的前期对项目目标进行合理控制。建筑工程涉及很多专业,基础工程是很多部门共同完成的,在很多情况下各个专业间的建筑模型设计数据不能互通共享。各个专业间缺乏相互之间应有的协作,即使通过相关部门大量的技术把关,也只能解决小部分问题,对于各专业间的大部分冲突都只能在施工过程中进行解决。因此各专业图纸间矛盾很多,导致施工过程中变更很多,施工单位在施工过程中协调施工难度加大;同时设计单位调整设计变更增加了工程量,造成工程成本增加。如果设计阶段施工图纸质量本身不好,图纸审核又流于形式,很多问题在施工过程中逐一暴露出来,造成施工单位停工待图,甚至部分工程施工完毕后才发现图纸有误,直接导致返工,严重影响了工程进度,增加了工程费用。据统计,通常情况下设计费占工程全寿命费用的比例不到1%,但正是这少于 1%的费用,却基本决定了整个工程后期几乎全部的费用,它对工程造价的影响可达 70%以上。
BIM技术下的建模设计过程是以三维状态为基础,在整个设计过程中设计师的构想能够通过虚拟出来三维立体图形,实现三维可视化下的设计。BIM 技术所创建的建筑信息模型不仅是一个三维立体图形,他还包含着指定项目相关信息的完整的数据库。这个数据库中包含建设项目所有构件的尺寸、数量、位置关系等信息,通过这些信息最终所表达出来的十九是项目建成后的真实效果。通过BIM模型能够看到二维图纸不能表现的视觉角度和效果。BIM 的中央数据库,能有效满足项目各方对信息的共享互通需求。BIM软件可以对模型中不同专业之间的冲突进行碰撞检查,并进行修改以达到理想状态,BIM建立各个专业间之间共享互通的数据平台,实现各个专业之间的有机合作,有效的提高了图纸质量,真正实现在共享平台下的协同设计,在设计过程中能够进行各个专业间的有效协调,避免各个专业间的构件矛盾以及因协同问题造成的对工程进度的影响。
2 BIM在成本管理中的应用
成本管理是企业日常管理的一项重要工作,在企业生产经营实践中起着举足轻重的作用。成本管理水平的高低,直接影响企业的市场竞争力,是企业生产水平、技术水平和经营管理水平的综合反映.当下,我们建筑企业面临激烈的市场竞争,要想生存并求得发展,就必须对成本进行合理科学的管理. 成本管理包含了生产经营过程中各项成本核算、成本分析、成本决策和成本控制。目前在施工成本控制中存在数据共享和协同工作不被重视,成本数据更新不及时,精细化管理难以实现等问题。传统成本管理意识有很大的局限性,有人认为成本管理只是在施工时控制材料费用、人工费用、制造费用;部分企业还存在成本管理职能部门缺失现象或者项目的成本管理只是交给某一个部门来完成,并没有将成本管理的概念贯穿至工程的各个环节。然而成本管理是一个全员全过程的管理。并且目前大多数企业在进行成本管理工作中,网络技术、信息化管理等的高科技手段应用较少,对于软件的应用通常是工程量的计算和造价分析。大部分施工企业缺乏事前成本预测和决策、事中成本控制以及事后考核分析。没有建立起科学严格的成本控制体系,无法實现成本的精细化和动态管理。
BIM技术能够建立起科学的严格的成本控制体系,实现项目成本的精细化管理和动态管理。快速、准确地获取工程信息数据来制定资源管理计划是精细化管理实现的基础,项目管理人员使用BIM技术可以快速精确地获取基础工程数据,制定精确合理的资源管理计划,减少资源浪费,节约成本。BIM技术可以进行动态成本分析,基于5D模型可以快速统计合同收入、目标成本、实际成本等指标,并根据这些指标进行精细化、多维度的成本对比分析。我们运用工程造价软件结合BIM技术建立的施工阶段的模型,能够准确计算出每个工序、每个时间控制节点段的工程量。运用BIM技术,我们通过对企业定额的分析,可以及时计算出各个阶段每个构件的施工成本,并且使计算出的构件施工成本同中标单价进行对比,从而实现了项目成本的精细化管理。同时根据工程的实际施工进度进行及时统计分析,当出现设计变更,可以对模型进行实时调整,及时分析出设计变更前后工程造价的变化,实现成本的动态管理。并且在项目前期,我们可以通过BIM技术把各专业图纸进行整合,在BIM数据平台中进行碰撞检查,及时发现设计中存在的失误,减少施工阶段由设计造成的返工,有效的实现成本管理。通过BIM可以对施工工序、施工场地布置等进行动态模拟,进行施工方案的优化,提高工程施工质量,节约成本。 并且BIM模型数据更新及时、数据明确,利用BIM技术可以准确统计工程量,加快施工过程中工程进度款结算;竣工结算时,通过调取BIM数据库中的相关数据资料,可以加快结算进度,节约时间。 另外,通过BIM技术可以实现大型构件的虚拟拼装,节约大量的施工成本 。现代化的筑结构往往是钢结构,钢筋混凝土结构为主。按照传统的施工方式,钢结构构件在加工厂焊接好后,应当进行预拼装,检查各个构件间的配合误差。通过运用BIM技术,建立每一个钢结构构件的三维尺寸数据模型,模拟构件的预拼装,就可以省略钢结构构件的工厂预拼装过程,节约了大量的人力和费用。
3 BIM在施工过程中的应用
目前我们施工过程中存在施工组织设计、施工方案没有优化,优化不到位;施工进度计划难以控制,多个工种难以协调施工,安全管理预控不到位,项目参与各方信息不共享的现象。
通过BIM 技术可以很好优化施工组织设计、施工方案。 BIM 技术可以对施工阶段进行四维处理,包括了三维几何立体坐标轴,时间轴。通过BIM的四维应用可以对月、季度、周等时间段对施工进度计划进行分析,并根据施工现场实际情况进行相应的调整,使我们的管理人员能够准确控制施工进度。此外,还可以对施工过程中的重点、难点项目进行模拟演练,选择最优的施工顺序、施工工艺、施工方案;可以对异形模板、设备管线进行建模,获取模板、管线的下料尺寸、规格、数量,使得异形模板、设备管线能够在加工厂进行预加工,加快了施工进度。
BIM 将建筑工程项目的实际情况在计算机中反映出来,将虚拟数据和实际工程进行对比,发现虚拟数据和实际工程中存在的偏差,便于项目管理人员对建筑工程项目进行校验,同时项目管理人员更加直观的看到建筑工程项目的效果图。
通过BIM技術建立的模型可生成统一性的共享信息管理平台,从而进行着不同工种之间的协调设计,便于各个工种协调施工。BIM实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟,实现项目各参与方协同工作,项目各参与方信息共享,实现通过网络进行文档资料的提交、审核。
同时在现场管理中,安全管理人员通过BIM模型可以预先识别危险源,将更多的时间用于安全风险的评估与措施的制定,提前在模型中进行安全防护,有助于更好的开展施工现场的安全生产管理工作。
4 BIM在物业管理及设备运维中的应用
例如我们需要了解一栋大楼的整个庞大的空调系统的运行状态,利用BIM技术就非常方便。我们可以方便、快捷、清晰的了解到送出水温、空调机的风量、风温、末端设备的送风温湿度、房间温度、湿度均匀性等数十个参数。BIM技术还可以实现车辆泊车引导、建筑物预警信息发布等功能,还可以实时调取监控的画面,检测电梯、门禁系统等。
5 结语
BIM对我国建筑业信息化的作用是显而易见的。传统的中国项目管理是粗放式的,以经验管理为依据,基于BIM的项目管理将依据系统和数据做决策。同时BIM的应用和推广也存在一些问题,目前我国BIM市场没有形成同一的规范标准,从最初的规划设计到最后运营管理,每个环节都有不同的交付标准;BIM本身对硬件设施要求很高,对于一些普通项目的建设,业主不得不考虑其费用。但我国建筑行业信息化建设是大势所趋,目前BIM技术在建筑业的应用越来越广泛,而且BIM在中国的成功案例有很多,上海世博会博物馆,杭州奥体中心,上海中心大厦等。BIM技术的应用正在引发建筑行业一次史无前例的变革,BIM将实现城市的数据化,在国家推行智慧城市建造的发展战略中起到重要作用。
参考文献
[1] 缐磊 张超英杰. BIM应用下的全过程造价管理研究. 工程技术研究 2018.02。
[2] 崔起飞. BIM在建筑工程中的应用. 工程技术研究 2018.02。
[3] 李锦华张增召. BIM在PPP项目中的应用研究.工程管理学报 2018.01。
[4] 任立娟. 浅析BIM技术在土木工程中的应用现状. 四川水泥 2017.12。
[关键词]BIM;信息化;建筑信息模型;
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)35-0276-02
引言
通常情况下,我们可以将BIM技术看作是建筑信息模型或建筑信息管理,它的整个应用过程就是在建筑工程项目施工前就将项目的各项信息数据整理汇总,应用BIM多维平台技术,建立BIM模型。从项目的策划、设计到竣工完成,通过数字信息仿真模拟,呈现建筑物的所有真实信息及整个工程项目的发展变化过程,从而完成对成本、质量、安全、商务、现场等多方面的全过程管理。BIM不仅仅只是一种软件,还是一种管理手段,是实现建筑业精细化,信息化管理的重要工具。BIM就是以建设领域为对象,基于建设项目全生命周期的信息化、智能化的方法与过程。
1 BIM在设计阶段的应用
建筑的整个生命周期中,从策划、设计、发包、施工到使用维护,设计阶段是建设项目进行全面规划和具体描述实施意图的过程,是工程建设的灵魂,是处理技术与经济关系的关键性环节,是保证建设项目质量和控制建设项目造价的关键性阶段。设计阶段项目管理的核心任务是通过综合采取技术、经济、组织和合同等各方面的措施,在项目的前期对项目目标进行合理控制。建筑工程涉及很多专业,基础工程是很多部门共同完成的,在很多情况下各个专业间的建筑模型设计数据不能互通共享。各个专业间缺乏相互之间应有的协作,即使通过相关部门大量的技术把关,也只能解决小部分问题,对于各专业间的大部分冲突都只能在施工过程中进行解决。因此各专业图纸间矛盾很多,导致施工过程中变更很多,施工单位在施工过程中协调施工难度加大;同时设计单位调整设计变更增加了工程量,造成工程成本增加。如果设计阶段施工图纸质量本身不好,图纸审核又流于形式,很多问题在施工过程中逐一暴露出来,造成施工单位停工待图,甚至部分工程施工完毕后才发现图纸有误,直接导致返工,严重影响了工程进度,增加了工程费用。据统计,通常情况下设计费占工程全寿命费用的比例不到1%,但正是这少于 1%的费用,却基本决定了整个工程后期几乎全部的费用,它对工程造价的影响可达 70%以上。
BIM技术下的建模设计过程是以三维状态为基础,在整个设计过程中设计师的构想能够通过虚拟出来三维立体图形,实现三维可视化下的设计。BIM 技术所创建的建筑信息模型不仅是一个三维立体图形,他还包含着指定项目相关信息的完整的数据库。这个数据库中包含建设项目所有构件的尺寸、数量、位置关系等信息,通过这些信息最终所表达出来的十九是项目建成后的真实效果。通过BIM模型能够看到二维图纸不能表现的视觉角度和效果。BIM 的中央数据库,能有效满足项目各方对信息的共享互通需求。BIM软件可以对模型中不同专业之间的冲突进行碰撞检查,并进行修改以达到理想状态,BIM建立各个专业间之间共享互通的数据平台,实现各个专业之间的有机合作,有效的提高了图纸质量,真正实现在共享平台下的协同设计,在设计过程中能够进行各个专业间的有效协调,避免各个专业间的构件矛盾以及因协同问题造成的对工程进度的影响。
2 BIM在成本管理中的应用
成本管理是企业日常管理的一项重要工作,在企业生产经营实践中起着举足轻重的作用。成本管理水平的高低,直接影响企业的市场竞争力,是企业生产水平、技术水平和经营管理水平的综合反映.当下,我们建筑企业面临激烈的市场竞争,要想生存并求得发展,就必须对成本进行合理科学的管理. 成本管理包含了生产经营过程中各项成本核算、成本分析、成本决策和成本控制。目前在施工成本控制中存在数据共享和协同工作不被重视,成本数据更新不及时,精细化管理难以实现等问题。传统成本管理意识有很大的局限性,有人认为成本管理只是在施工时控制材料费用、人工费用、制造费用;部分企业还存在成本管理职能部门缺失现象或者项目的成本管理只是交给某一个部门来完成,并没有将成本管理的概念贯穿至工程的各个环节。然而成本管理是一个全员全过程的管理。并且目前大多数企业在进行成本管理工作中,网络技术、信息化管理等的高科技手段应用较少,对于软件的应用通常是工程量的计算和造价分析。大部分施工企业缺乏事前成本预测和决策、事中成本控制以及事后考核分析。没有建立起科学严格的成本控制体系,无法實现成本的精细化和动态管理。
BIM技术能够建立起科学的严格的成本控制体系,实现项目成本的精细化管理和动态管理。快速、准确地获取工程信息数据来制定资源管理计划是精细化管理实现的基础,项目管理人员使用BIM技术可以快速精确地获取基础工程数据,制定精确合理的资源管理计划,减少资源浪费,节约成本。BIM技术可以进行动态成本分析,基于5D模型可以快速统计合同收入、目标成本、实际成本等指标,并根据这些指标进行精细化、多维度的成本对比分析。我们运用工程造价软件结合BIM技术建立的施工阶段的模型,能够准确计算出每个工序、每个时间控制节点段的工程量。运用BIM技术,我们通过对企业定额的分析,可以及时计算出各个阶段每个构件的施工成本,并且使计算出的构件施工成本同中标单价进行对比,从而实现了项目成本的精细化管理。同时根据工程的实际施工进度进行及时统计分析,当出现设计变更,可以对模型进行实时调整,及时分析出设计变更前后工程造价的变化,实现成本的动态管理。并且在项目前期,我们可以通过BIM技术把各专业图纸进行整合,在BIM数据平台中进行碰撞检查,及时发现设计中存在的失误,减少施工阶段由设计造成的返工,有效的实现成本管理。通过BIM可以对施工工序、施工场地布置等进行动态模拟,进行施工方案的优化,提高工程施工质量,节约成本。 并且BIM模型数据更新及时、数据明确,利用BIM技术可以准确统计工程量,加快施工过程中工程进度款结算;竣工结算时,通过调取BIM数据库中的相关数据资料,可以加快结算进度,节约时间。 另外,通过BIM技术可以实现大型构件的虚拟拼装,节约大量的施工成本 。现代化的筑结构往往是钢结构,钢筋混凝土结构为主。按照传统的施工方式,钢结构构件在加工厂焊接好后,应当进行预拼装,检查各个构件间的配合误差。通过运用BIM技术,建立每一个钢结构构件的三维尺寸数据模型,模拟构件的预拼装,就可以省略钢结构构件的工厂预拼装过程,节约了大量的人力和费用。
3 BIM在施工过程中的应用
目前我们施工过程中存在施工组织设计、施工方案没有优化,优化不到位;施工进度计划难以控制,多个工种难以协调施工,安全管理预控不到位,项目参与各方信息不共享的现象。
通过BIM 技术可以很好优化施工组织设计、施工方案。 BIM 技术可以对施工阶段进行四维处理,包括了三维几何立体坐标轴,时间轴。通过BIM的四维应用可以对月、季度、周等时间段对施工进度计划进行分析,并根据施工现场实际情况进行相应的调整,使我们的管理人员能够准确控制施工进度。此外,还可以对施工过程中的重点、难点项目进行模拟演练,选择最优的施工顺序、施工工艺、施工方案;可以对异形模板、设备管线进行建模,获取模板、管线的下料尺寸、规格、数量,使得异形模板、设备管线能够在加工厂进行预加工,加快了施工进度。
BIM 将建筑工程项目的实际情况在计算机中反映出来,将虚拟数据和实际工程进行对比,发现虚拟数据和实际工程中存在的偏差,便于项目管理人员对建筑工程项目进行校验,同时项目管理人员更加直观的看到建筑工程项目的效果图。
通过BIM技術建立的模型可生成统一性的共享信息管理平台,从而进行着不同工种之间的协调设计,便于各个工种协调施工。BIM实现建设项目施工阶段工程进度、人力、材料、设备和场地布置的动态集成管理及施工过程的可视化模拟,实现项目各参与方协同工作,项目各参与方信息共享,实现通过网络进行文档资料的提交、审核。
同时在现场管理中,安全管理人员通过BIM模型可以预先识别危险源,将更多的时间用于安全风险的评估与措施的制定,提前在模型中进行安全防护,有助于更好的开展施工现场的安全生产管理工作。
4 BIM在物业管理及设备运维中的应用
例如我们需要了解一栋大楼的整个庞大的空调系统的运行状态,利用BIM技术就非常方便。我们可以方便、快捷、清晰的了解到送出水温、空调机的风量、风温、末端设备的送风温湿度、房间温度、湿度均匀性等数十个参数。BIM技术还可以实现车辆泊车引导、建筑物预警信息发布等功能,还可以实时调取监控的画面,检测电梯、门禁系统等。
5 结语
BIM对我国建筑业信息化的作用是显而易见的。传统的中国项目管理是粗放式的,以经验管理为依据,基于BIM的项目管理将依据系统和数据做决策。同时BIM的应用和推广也存在一些问题,目前我国BIM市场没有形成同一的规范标准,从最初的规划设计到最后运营管理,每个环节都有不同的交付标准;BIM本身对硬件设施要求很高,对于一些普通项目的建设,业主不得不考虑其费用。但我国建筑行业信息化建设是大势所趋,目前BIM技术在建筑业的应用越来越广泛,而且BIM在中国的成功案例有很多,上海世博会博物馆,杭州奥体中心,上海中心大厦等。BIM技术的应用正在引发建筑行业一次史无前例的变革,BIM将实现城市的数据化,在国家推行智慧城市建造的发展战略中起到重要作用。
参考文献
[1] 缐磊 张超英杰. BIM应用下的全过程造价管理研究. 工程技术研究 2018.02。
[2] 崔起飞. BIM在建筑工程中的应用. 工程技术研究 2018.02。
[3] 李锦华张增召. BIM在PPP项目中的应用研究.工程管理学报 2018.01。
[4] 任立娟. 浅析BIM技术在土木工程中的应用现状. 四川水泥 2017.12。