论文部分内容阅读
摘要:BIM技术(Building Information Modeling)即建筑信息模型技术。随着行业准则的确立,全国各地的BIM信息化标准政策出台,各地已出现区域化BIM应用的积极局面。在工程施工过程中各方面,BIM技术作为一种先进的工程管理技术被应用到了很多方面,比如BIM可视化施工技术让施工从图纸变到了屏幕,从二维线条变到了三维模拟,具体化的工程施工流程更加清晰明了;BIM全专业三维模型技术,能够增强施工中各专业多方面合作协调,提早介入发现问题;再就是实物模拟性、优化性和可出图性为施工管理提供了极大的便捷和直观性。BIM技术应用已逐渐改变着建筑领域整体格局。
关键词:BIM技术;5D工程模型;施工控制;施工应用
前言
国家鼓励各行业大力发展创新,建筑业也应乘势而上。建筑业要创新发展,就要不断跟进新技术的应用,这样才能适应社会经济的发展潮流,随着建筑行业信息化进程的加快,国家及各省出台众多利好政策向BIM技术倾斜,旨在探索建筑业高质量发展路径。在传统施工中BIM技术的先进而又广泛的用途正好能满足现阶段建筑业的发展要求,这一技术在中国近几年建筑领域中已开展多地多点应用,在施工过程中的应用也显现出巨大的能量。本文我们将根据BIM技术的特点,进一步探讨BIM技术在建筑施工中的应用。
一、BIM技术在我国建筑施工中应用现状
BIM技术通过数字信息对建筑物所具有的真实信息进行仿真模拟,并通过挂载各项基本项目的构建和具体施工方面的特性,进而形成建筑信息模型。建筑信息模型就是在设计和建造建筑物时创建的一种可计算的数码信息,我们前期通过收集整理所有信息并存储于数据资料库,再通过软件对库内信息及相关衍生信息与实际进行联系对比,实现互联网等前沿技术对数据库里整理的建筑工程信息的共同共享。同样的,这类数码信息能够通过程序软件系统被进行自动管理,进而在计算这些数码信息的时候得到各种工程施工所需的文件,自动具备一致性,并且具有彼此吻合的特征。
建筑信息模型包含着多维空间、几何、地理位置等信息,建筑信息建模颗粒度无具体规定,模型细化可对单个工序或分项工程进行建模以控制其施工进度、顺序、位置、质量等,粗略可包含整个建筑的生命周期,。在国内建筑行业正处于BIM技术的发展、推广应用阶段,多用于设计单位对外展示、前期规划等方面,设计院所积累的人才较多,反观一线施工企业BIM方面人才积累不足,应用扩展及经验还待提升,企业投入也很谨慎,因此在实际施工中模型建立的广度、深度及颗粒度还不够深入,BIM技术整体的应用效能还不能够完全显现。较大型的建筑类国企及一些大型项目相对应用的范围较广,通过数据建模提前预估施工风险点及变更,合理调整施工的进程,降低工程损耗及返工率,提高验收合格率,化解基本结构复杂的工程难题。现如今BIM技术已经得到国家认可并推广,但大部分企业和项目仅处于BIM技术应用的尝试阶段,比如一些钢结构工程建模控制构建的型号、节点的构造方式、装配顺序等;机电安装等工程建模控制管线路由、排布顺序及尺寸精度等。BIM技术今后要发挥在施工领域的巨大效能,还需国内建筑行业及企业展开更加积极的探索及应用。
二、BIM技术在建筑施工中的应用特点
BIM是一种仍在发展中不断完善的新技术,它具有可视化性、协调性、模拟性、一体化性、参数化及可出图性等几大应用特征,而在建筑施工中的实际应用范围要依据相关要求、信息资料库及信息模型的广度、深度和颗粒度来决定。施工过程中可用于对施工图纸的深化设计,同样用作多专业协调,对于机电水暖安装工程有着极大的指导施工意义,还可进行现场布置优化、均衡资源配置、图文资料管理、安全质量进度管控等等。同等对比来说,BIM技术应用信息模型的广度及深度越深,颗粒度越细,施工中的应用范围也就越广,所得到的效果也越明显。
深化设计。与传统CAD设计形式不同,BIM技术深化设计可将施工图纸三维具现化形成实体模型,从二维设计向着三维设计方式转移,结合使用需求通过软件分析功能,针对问题进行更正,防止错误施工状况产生。应用体现:机电深化设计与钢结构深化设计。传统机电安装工程在图纸会审后即开展施工,但与其他专业未进行细致比对,现场施工容易出现管线碰撞、结构冲突等问题,再进行图纸变更费时费力。应用BIM技术机电深化设计后,大型机电安装工程项目可将建筑、结构、機电等多专业模型整合,进行综合碰撞检查,对管线走向、高度、净高等进行调整,超前解决实际施工中较难发现的问题,降低因图纸问题导致的返工现象。
其次,传统钢结构施工同样会出现施工过程中因设计图纸缺陷产生的碰撞问题,变更后还可能会重新论证相关方案,对工期及质量产生一定的影响。而通过在钢结构深化设计中应用BIM技术三维建模,对钢构件整体空间立体排布、安放、拼装进行可视化模拟,使用软件提前开展分析及碰撞校核,优化具体施工方案,有效解决施工图中的设计缺陷。建立钢结构BIM模型信息资料库,写入钢构件具体尺寸信息、生产厂家及相关参数,在钢结构加工前对具体钢构件、节点构造方式、做法及工序工艺安排进行调整优化,有效指导加工厂采取合理有效的工艺加工,提高施工质量和效率,降低施工难度和风险。
均衡资源配置,管控资源及成本。资源及成本管理控制是施工项目管理中的重中之重,现场施工资源主要体现在人、材、机等方面,传统施工仅靠经验及定额套算配套资源,与现场实际施工使用存在较大误差。基于BIM技术的成本控制是将进度信息和成本信息与三维模型进行关联整合,建立5D建筑信息模型,采用进度模拟施工,依靠信息模型实时准确提取各施工阶段物资材料计划,相关管理部门快速准确地获得工程基础数据,有效支撑制定相对精确的人、材、机计划,降低了资源、物流和仓储环节的浪费,为限额领料、消耗控制提供有力技术支持。在项目施工中,自适应的对实际支出进行动态统计,进而对实际盈亏及时归纳汇总,再与预算及合同盈利进行多方分析比对,获得项目当前阶段盈亏情况,针对亏损点探究原因,采取针对性的成本控制措施将成本控制在计划成本内,有效实现成本动态分析控制。 施工现场布置优化。紧随着中国经济飞速发展,传统建筑行业的工程项目建设地点不再受地理位置所局限,周边施工环境愈加复杂,市区、城市周边、山林湖泊等,现场平面布置困难,更加考验前期场地安排及布置的能力。运用BIM技术采用倾斜摄影及点云建立现场地形模型,人工将现场实际环境和设备设施以信息数据的方式挂载到已建好的工程地形模型与建筑模型中,建立三维现场场地平面布置,依据工程进度计划,可直观形象的模拟各施工阶段的现场情况,灵活开展现场平面布置及调配,实现合理、高效的现场平面布置工作,避免因实际地形等原因造成的资源浪费。
施工图纸及文档管理。目前国内已涌现出多款集成式BIM施工平台,在项目运作过程中,依靠平台的BIM图档协同功能极大的简化了内业工作。建筑、结构、机电等多专业模型通过BIM集成技术进行整合,并把不同类型的设计图纸、图纸变更、设计深化、资料文档等项目信息与专业模型构件进行关联,在各施工阶段赋予权限的管理人员都可通过平台直观的查看整体项目各专业文档资料。同时依靠线上移动办公功能通过PC端浏览器和手机等移动设备随时随地浏览工程模型,进行相关图档的查询、审批、标记及沟通,为现场办公、跨专业协同作业及无纸化办公提供强有力的支持。
三、BIM技术推广及实际应用困难点
BIM技术自2003年引入我国应用,近几年随着政府的扶持推广,多方发展但还处于推广应用阶段,未形成完备的生态发展环境,需解决的问题和不足颇多,具体提现为:(1)我国关于BIM技术应用的相关标准和制度还不健全。2017年国家发行实施《建筑信息模型应用统一标准》后,国内近15个省份及北京、天津等直辖市陆续发布了一系列建筑信息模型地方应用及相关标准,但国内标准不一且制度仍不健全,开展应用也有一定局限性。(2)BIM技术学习门槛较高,深入普及BIM技術应用,需大量BIM技术人才,现阶段这方面的人才储备不足。国内很多高校已开设BIM课程,大型国企也开设培训班培养储备BIM技术人才,但较国内应用方面人才数量仍有很大的缺口,2020年BIM人才缺口已达近60万。(3)BIM技术应用所需设备要求较高,建筑施工企业开展信息化建设需要硬件、软件的开发、人才培养等多方面的资金投入,普通PC电脑无法满足日常BIM建模应用,无人机及更多的高精度无人机械设备投入,拉高了整体应用的成本投入,再加之收益的后置性,回报率低,致使企业投资谨慎或投资不足。(4)对信息化建设的认识和信息化意识有待加强。传统施工的概念思想已深入整个建筑施工行业,新技术应用管理对传统施工的认知有着较大冲击,管理层和作业层的人员对此项工作普遍存在认识不足,主动意识不强,很难有所作为,甚至会产生BIM技术就是无用功、面子工程的想法。这些问题还需要我们国家健全完善相关标准和制度,地方加强推广和宣传力度;需要企业进一步提高认知,远瞩高瞻,通过项目实践进一步的摸索经验,储备积累自有人才。同心协力解决现有问题和不足,完成技术破冰,推动此项技术在施工中的应用。
四、BIM技术发展前景
BIM技术应用应贯穿于整个施工过程,它的优越性在于能够轻量化建筑系统工程施工管理程序,提高管理质量及效力,信息化、集成化的管理应用必将成为建筑行业今后发展的潮流趋势。但BIM技术在施工项目应用要因地制宜,结合项目具体特点,盲目跟风使用BIM技术不仅达不到减负的作用,反而适得其反会增加多如数据不清晰、要求不明确和增负的问题,搭建的BIM团队也会成为负担而成为项目整体施工的诟病。项目成立前就介入分析工程特点,做好技术上的要求和人员的培训工作,系统谋划才能发挥出这项技术最大的能量,BIM技术预示着今后建筑行业发展的未来。
结束语
中国是基础建设大国,建筑整体的体量不是一般国家能够比较的,当下已来到一个信息爆炸的数据、数字化时代,国内的施工企业要紧跟国际潮流就必须实践出一条管理模式合理、产业不断升级的发展之路。企业要结合自身条件和需求,遵循规范,制定合理的BIM实施方法和步骤,做好BIM技术的项目实施工作,通过积极实践,积累人才,建立自有BIM技术团队及企业信息化库,不断积累经验,充分发挥BIM技术在项目管理中的价值。随着发展,BIM技术终将从台前走到幕后,客户不需要知道信息怎么来的,关心的是信息获取的准确性和方便性。BIM本身就不是信息的创造者,只有更好的学习和使用它才能带给我们更大的效能产出,技术永远是世界发展的未来。
参考文献:
[1]包毅. BIM在建筑工程管理中的应用研究[J]. 江西建材,2018,(14):40.
[2]潘益军.BIM在建设工程项目管理的应用建议[J].山东工业技术,2019,(02):123-124+69..
[3]刘晓逸,苗凤敏. BIM5D技术在施工项目管理中应用研究[J]. 价值工程,2019,38(03)
[4]张星星. BIM技术在土建施工现场布置中的应用[J]. 山西建筑,2018,44(36)
关键词:BIM技术;5D工程模型;施工控制;施工应用
前言
国家鼓励各行业大力发展创新,建筑业也应乘势而上。建筑业要创新发展,就要不断跟进新技术的应用,这样才能适应社会经济的发展潮流,随着建筑行业信息化进程的加快,国家及各省出台众多利好政策向BIM技术倾斜,旨在探索建筑业高质量发展路径。在传统施工中BIM技术的先进而又广泛的用途正好能满足现阶段建筑业的发展要求,这一技术在中国近几年建筑领域中已开展多地多点应用,在施工过程中的应用也显现出巨大的能量。本文我们将根据BIM技术的特点,进一步探讨BIM技术在建筑施工中的应用。
一、BIM技术在我国建筑施工中应用现状
BIM技术通过数字信息对建筑物所具有的真实信息进行仿真模拟,并通过挂载各项基本项目的构建和具体施工方面的特性,进而形成建筑信息模型。建筑信息模型就是在设计和建造建筑物时创建的一种可计算的数码信息,我们前期通过收集整理所有信息并存储于数据资料库,再通过软件对库内信息及相关衍生信息与实际进行联系对比,实现互联网等前沿技术对数据库里整理的建筑工程信息的共同共享。同样的,这类数码信息能够通过程序软件系统被进行自动管理,进而在计算这些数码信息的时候得到各种工程施工所需的文件,自动具备一致性,并且具有彼此吻合的特征。
建筑信息模型包含着多维空间、几何、地理位置等信息,建筑信息建模颗粒度无具体规定,模型细化可对单个工序或分项工程进行建模以控制其施工进度、顺序、位置、质量等,粗略可包含整个建筑的生命周期,。在国内建筑行业正处于BIM技术的发展、推广应用阶段,多用于设计单位对外展示、前期规划等方面,设计院所积累的人才较多,反观一线施工企业BIM方面人才积累不足,应用扩展及经验还待提升,企业投入也很谨慎,因此在实际施工中模型建立的广度、深度及颗粒度还不够深入,BIM技术整体的应用效能还不能够完全显现。较大型的建筑类国企及一些大型项目相对应用的范围较广,通过数据建模提前预估施工风险点及变更,合理调整施工的进程,降低工程损耗及返工率,提高验收合格率,化解基本结构复杂的工程难题。现如今BIM技术已经得到国家认可并推广,但大部分企业和项目仅处于BIM技术应用的尝试阶段,比如一些钢结构工程建模控制构建的型号、节点的构造方式、装配顺序等;机电安装等工程建模控制管线路由、排布顺序及尺寸精度等。BIM技术今后要发挥在施工领域的巨大效能,还需国内建筑行业及企业展开更加积极的探索及应用。
二、BIM技术在建筑施工中的应用特点
BIM是一种仍在发展中不断完善的新技术,它具有可视化性、协调性、模拟性、一体化性、参数化及可出图性等几大应用特征,而在建筑施工中的实际应用范围要依据相关要求、信息资料库及信息模型的广度、深度和颗粒度来决定。施工过程中可用于对施工图纸的深化设计,同样用作多专业协调,对于机电水暖安装工程有着极大的指导施工意义,还可进行现场布置优化、均衡资源配置、图文资料管理、安全质量进度管控等等。同等对比来说,BIM技术应用信息模型的广度及深度越深,颗粒度越细,施工中的应用范围也就越广,所得到的效果也越明显。
深化设计。与传统CAD设计形式不同,BIM技术深化设计可将施工图纸三维具现化形成实体模型,从二维设计向着三维设计方式转移,结合使用需求通过软件分析功能,针对问题进行更正,防止错误施工状况产生。应用体现:机电深化设计与钢结构深化设计。传统机电安装工程在图纸会审后即开展施工,但与其他专业未进行细致比对,现场施工容易出现管线碰撞、结构冲突等问题,再进行图纸变更费时费力。应用BIM技术机电深化设计后,大型机电安装工程项目可将建筑、结构、機电等多专业模型整合,进行综合碰撞检查,对管线走向、高度、净高等进行调整,超前解决实际施工中较难发现的问题,降低因图纸问题导致的返工现象。
其次,传统钢结构施工同样会出现施工过程中因设计图纸缺陷产生的碰撞问题,变更后还可能会重新论证相关方案,对工期及质量产生一定的影响。而通过在钢结构深化设计中应用BIM技术三维建模,对钢构件整体空间立体排布、安放、拼装进行可视化模拟,使用软件提前开展分析及碰撞校核,优化具体施工方案,有效解决施工图中的设计缺陷。建立钢结构BIM模型信息资料库,写入钢构件具体尺寸信息、生产厂家及相关参数,在钢结构加工前对具体钢构件、节点构造方式、做法及工序工艺安排进行调整优化,有效指导加工厂采取合理有效的工艺加工,提高施工质量和效率,降低施工难度和风险。
均衡资源配置,管控资源及成本。资源及成本管理控制是施工项目管理中的重中之重,现场施工资源主要体现在人、材、机等方面,传统施工仅靠经验及定额套算配套资源,与现场实际施工使用存在较大误差。基于BIM技术的成本控制是将进度信息和成本信息与三维模型进行关联整合,建立5D建筑信息模型,采用进度模拟施工,依靠信息模型实时准确提取各施工阶段物资材料计划,相关管理部门快速准确地获得工程基础数据,有效支撑制定相对精确的人、材、机计划,降低了资源、物流和仓储环节的浪费,为限额领料、消耗控制提供有力技术支持。在项目施工中,自适应的对实际支出进行动态统计,进而对实际盈亏及时归纳汇总,再与预算及合同盈利进行多方分析比对,获得项目当前阶段盈亏情况,针对亏损点探究原因,采取针对性的成本控制措施将成本控制在计划成本内,有效实现成本动态分析控制。 施工现场布置优化。紧随着中国经济飞速发展,传统建筑行业的工程项目建设地点不再受地理位置所局限,周边施工环境愈加复杂,市区、城市周边、山林湖泊等,现场平面布置困难,更加考验前期场地安排及布置的能力。运用BIM技术采用倾斜摄影及点云建立现场地形模型,人工将现场实际环境和设备设施以信息数据的方式挂载到已建好的工程地形模型与建筑模型中,建立三维现场场地平面布置,依据工程进度计划,可直观形象的模拟各施工阶段的现场情况,灵活开展现场平面布置及调配,实现合理、高效的现场平面布置工作,避免因实际地形等原因造成的资源浪费。
施工图纸及文档管理。目前国内已涌现出多款集成式BIM施工平台,在项目运作过程中,依靠平台的BIM图档协同功能极大的简化了内业工作。建筑、结构、机电等多专业模型通过BIM集成技术进行整合,并把不同类型的设计图纸、图纸变更、设计深化、资料文档等项目信息与专业模型构件进行关联,在各施工阶段赋予权限的管理人员都可通过平台直观的查看整体项目各专业文档资料。同时依靠线上移动办公功能通过PC端浏览器和手机等移动设备随时随地浏览工程模型,进行相关图档的查询、审批、标记及沟通,为现场办公、跨专业协同作业及无纸化办公提供强有力的支持。
三、BIM技术推广及实际应用困难点
BIM技术自2003年引入我国应用,近几年随着政府的扶持推广,多方发展但还处于推广应用阶段,未形成完备的生态发展环境,需解决的问题和不足颇多,具体提现为:(1)我国关于BIM技术应用的相关标准和制度还不健全。2017年国家发行实施《建筑信息模型应用统一标准》后,国内近15个省份及北京、天津等直辖市陆续发布了一系列建筑信息模型地方应用及相关标准,但国内标准不一且制度仍不健全,开展应用也有一定局限性。(2)BIM技术学习门槛较高,深入普及BIM技術应用,需大量BIM技术人才,现阶段这方面的人才储备不足。国内很多高校已开设BIM课程,大型国企也开设培训班培养储备BIM技术人才,但较国内应用方面人才数量仍有很大的缺口,2020年BIM人才缺口已达近60万。(3)BIM技术应用所需设备要求较高,建筑施工企业开展信息化建设需要硬件、软件的开发、人才培养等多方面的资金投入,普通PC电脑无法满足日常BIM建模应用,无人机及更多的高精度无人机械设备投入,拉高了整体应用的成本投入,再加之收益的后置性,回报率低,致使企业投资谨慎或投资不足。(4)对信息化建设的认识和信息化意识有待加强。传统施工的概念思想已深入整个建筑施工行业,新技术应用管理对传统施工的认知有着较大冲击,管理层和作业层的人员对此项工作普遍存在认识不足,主动意识不强,很难有所作为,甚至会产生BIM技术就是无用功、面子工程的想法。这些问题还需要我们国家健全完善相关标准和制度,地方加强推广和宣传力度;需要企业进一步提高认知,远瞩高瞻,通过项目实践进一步的摸索经验,储备积累自有人才。同心协力解决现有问题和不足,完成技术破冰,推动此项技术在施工中的应用。
四、BIM技术发展前景
BIM技术应用应贯穿于整个施工过程,它的优越性在于能够轻量化建筑系统工程施工管理程序,提高管理质量及效力,信息化、集成化的管理应用必将成为建筑行业今后发展的潮流趋势。但BIM技术在施工项目应用要因地制宜,结合项目具体特点,盲目跟风使用BIM技术不仅达不到减负的作用,反而适得其反会增加多如数据不清晰、要求不明确和增负的问题,搭建的BIM团队也会成为负担而成为项目整体施工的诟病。项目成立前就介入分析工程特点,做好技术上的要求和人员的培训工作,系统谋划才能发挥出这项技术最大的能量,BIM技术预示着今后建筑行业发展的未来。
结束语
中国是基础建设大国,建筑整体的体量不是一般国家能够比较的,当下已来到一个信息爆炸的数据、数字化时代,国内的施工企业要紧跟国际潮流就必须实践出一条管理模式合理、产业不断升级的发展之路。企业要结合自身条件和需求,遵循规范,制定合理的BIM实施方法和步骤,做好BIM技术的项目实施工作,通过积极实践,积累人才,建立自有BIM技术团队及企业信息化库,不断积累经验,充分发挥BIM技术在项目管理中的价值。随着发展,BIM技术终将从台前走到幕后,客户不需要知道信息怎么来的,关心的是信息获取的准确性和方便性。BIM本身就不是信息的创造者,只有更好的学习和使用它才能带给我们更大的效能产出,技术永远是世界发展的未来。
参考文献:
[1]包毅. BIM在建筑工程管理中的应用研究[J]. 江西建材,2018,(14):40.
[2]潘益军.BIM在建设工程项目管理的应用建议[J].山东工业技术,2019,(02):123-124+69..
[3]刘晓逸,苗凤敏. BIM5D技术在施工项目管理中应用研究[J]. 价值工程,2019,38(03)
[4]张星星. BIM技术在土建施工现场布置中的应用[J]. 山西建筑,2018,44(36)