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BIM技术在建筑施工中的应用

2019-1-5 09:36| 查看: 478| 评论: 0

  BIM技术的主要特征
  1、参数化
  参数化是BIM技术从传统建筑行业模型中脱颖而出的最鲜明特征,信息化模型因有参数化的特点而拥有更完整的信息,而它所创造的三维信息化模型也包含着工程所有构建属性的信息系统。此外,这种信息化模型还能根据变改内容及时合理调整其内部结构和属性,使其建筑重新附有逻辑性。
  2、可视化
  BIM技术为业主和施工人员都呈现出一个信息化的三维模型图,这种图的客观性极强,能,运用也十分广泛。模型的可视化能够将建筑中所有设计构件形成互动性和实用性的可观,没有添加任何修饰和艺术处理,力求展现最真实的建筑空间。而这种建筑模型所展现的细节是与实物的实际尺寸严格统一的,这样的好处是可以在一个模拟图中在精度达到的范围内将建筑设计大部分缺陷和问题暴露出来,比如建筑工程图纸中的设计问题、各种设计在空间中存在的冲突问题、因施工不当出现的问题等等。
  3、优化性
  数据信息、工程复杂程度以及工期长短限制了项目的优化。建设项目一般工程量大、工期紧,而现代建筑物的形式也趋于复杂,超出了参与人员的能力水平。BIM技术的专业数据库几乎包含了建设项目所有信息,如样式、尺寸、属性等,其配套的优化工具对项目进行优化,同时提供优化前后的的模型对比参考数据。
  4、可出图性
  利用BIM软件对建筑物的模型进行协调、模拟、优化后实现项目的可视化展示,将优化后的综合平面图、管线图、结构图等提供给施工人员以及业主。
  5、数据交互性
  BIM技术在技术管理层面明显高于传统的设计模型,它能实现应用系统和软件之间的数据互用。我们知道,BIM技术所创造的模型包涵建筑项目的所有信息,更是一个实现数据交互协调的平台,不管是设计方,施工人员还是承包商,业主,都能通过这个平台进行数据信息交换。

  将BIM技术应用于建筑工程施工中的必要性
  BIM技术即为建筑信息模型,具有模拟性、三维可视性和协调性。
  将BIM技术用于建筑工程施工中,发挥其模拟性特点,就是在应用虚拟技术进行设计中,还可以模拟操作,明确设计用于施工现场所获得的效果。对于设计中所存在的缺陷,根据施工需要及时修改,直到模拟的效果令人满意为止。应用BIM技术设计的建筑结构图是三维可视性的。在应用BIM技术的过程中,可以模拟操作,设计图的效果就可以直观性地呈现出来,保证了设计的精确性。设计人员应用该技术,确保设计的内容更为规范,而且设计具有可行性。建筑工程施工中应用BIM技术,还可以发挥其协调性。当建筑工程进入到施工阶段,有多个施工单位参与其中,在管理上还要统一化,应用BIM技术就可以实现。BIM技术的施工处理可以协调各个施工单位之间的关系,对于施工技术应用情况和施工质量严格把关。对于参与施工的各个单位以及各个部门之间充分协调,有助于提高施工水平。

  BIM技术在建筑施工中的应用
  1、现场布置优化
  BIM技术将二维设计图纸渲染成三维信息化模型,给业主或工作人员带来真实感和绝佳的视觉冲击。这种模型主要用于施工组织和施工方案的展示。随着社会经济和科技的快速发展,现代人对工程项目的要求也越来越高,而工程周边复杂的周边环境也对工程本身造成极大的困扰。如果施工现场面积较大,周边建筑物距离较近,各个分区的施工层次存在高低差,建筑物内部环境复杂多变,这无疑给工作人员进行合理布置带来困难,但BIM技术却极大改善了这种情况。将现场各个场地模型与应用软件相结合,工程周边环境也能化为数据信息直接输入到模型中,从而建成一个三维的现场模拟图,参与到工程进度中,让施工人员随时了解工程计划和现阶段的进度情况。简单来说,BIM技术让建筑施工的现场布置更加灵活和优化。
  2、利用BIM技术建立建筑工程施工数据处理系统
  BIM技术是在数字技术基础上综合开发的应用型数字技术,因此具有基础数字技术中数据加工、存储、收集和建模等功能,可以建立建筑工程的各类模型和数字化成果,在应用BIM技术的过程中,要建立系统、科学的施工数据处理系统。要利用BIM技术加工和收集信息的优势,将建筑工程施工的各类数据录入数据库,结合建筑工程实际和BIM技术特点,建立施工目的数据处理系统,这是发挥BIM技术优势前提,也是BIM技术应用的重要阶段。设计、施工、管理、技术人员要深入建筑工程施工现场,将施工各项数据和各类信息收集、录入到数据处理系统中,通过BIM技术的加工和运算实现各种信息的数字化,既方便建筑工程施工数据的存储,也便于建筑工程信息的加工,以便实现在设计、施工、监理、验收等环节中的应用。
  3、BIM技术在建筑工程施工对图纸进行审核
  在建筑工程施工的过程中,要对于设计图纸严格审核,将设计内容与施工内容核对,查看是否存在误差。如果发现设计图纸有不当之处,就要与设计人员之间进行协商。可见,图纸审核是非常重要的环节,关乎到施工的质量。应用BIM技术创建模型的时候,如果发现问题,就要及时作出反馈。比如,对于构件规格的标注中,没有将具体的情况明确表示,就有可能出现设计误差,也有可能标高存在问题。创建模型的时候,对于这些问题都要详细汇总,将问题整理好之后进行分类修改。在BIM平台上做好图纸的会审工作,促进相互之间的沟通,使得建筑设计方案不断优化,提高施工质量。
  4、质量管理
  建设工程的质量管理,一方面要满足建筑行业的相关规范和质量标准,另一方面要满足使用者对建设工程的质量要求。传统建设项目的质量控制体系并不健全,在项目施工阶段中许多项目设计意图以及工程质量问题都需要现场工作人员根据实际情况及个人实践经验进行处理。而其主观的判断失误则导致工程进度缓慢、工作效率低下。同时建筑施工材料的不合格、现场施工人员专业水平低以及施工单位对工程项目质量管理的不重视,都会导致建设工程的质量问题。BIM技术的运用为工程项目提供可视化管理,而且充分发挥传统技术的潜在能量,使其更加高效地为施工阶段质量管理服务。施工前,利用三维仿真软件模拟整个施工,查找施工中存在的问题,确保建设工程项目质量。同时,利用BIM软件对项目进行实时监测,监督工程项目验收。
  5、成本管理
  建设工程的成本管理,是指在将设计图纸转换为实际项目的过程中,将施工成本按原计划控制在合同价以内的管理过程。传统施工阶段成本管理方法存在着诸多不足。一方面,施工阶段中大量的材料、设备、人工等消耗都是由相关部门人工进行核算,工作量繁重,容易出现误差;另一方面,传统施工阶段成本管理数据量大,无法实现数据的实时采集和分析处理,更谈不上数据同步和资源共享。
  基于BIM技术的施工成本管理,可快速计算项目工程量,并根据实际需求进行各区域、各楼层的工程量的计算,相比传统的工程量计算,更快捷、更准确。
  通过建立成本5D关系数据库,将施工阶段中所产生的数据均录入至数据库中,能够快速实行多维度成本分析,实现对成本的动态控制。具有快速、精确、分析能力强等众多优势。
  6、施工现场管理中应用
   BIM技术在建筑工程施工中的应用,主要体现在两个方面,即现场施工质量管理、现场施工进度管理。首先在进行施工质量管理时,保障施工质量是工程施工的基本准绳,但是实际施工过程中,却难免因受到材料、人工、环境等方面的影响,从而造成工程质量下降。而BIM技术在施工现场管理中的应用,可以通过各种信息的有效录入,对施工方案和技术标准进行查询,并根据施工模型对相关质量缺陷做出更正,这无疑施工质量做出了极大的保障。其次现场施工进度管理,以往总是采用制作施工图表的方式,对施工进度进行管理,但是图表是不能将施工进度直观展现出来的,而BIM技术在施工现场管理中的应用,可以通过5D软件,按照工程区划分流水段,并通过编制网络计划,进行施工进度建模,然后在模型之中添加相应的时间维度,这样就可以虚拟展开施工工作,并与现实施工做出对照,这将有效的避免施工延迟问题发生,为工程施工现场管理效果做出保障。
  7、利用BIM技术提升建筑工程施工人员的技能水平
  BIM技术应用需要有高水平的建筑施工技术人员作为保障,也对技术人员和操作人员技能水平提出了内在要求。建筑工程施工企业要组织相关人员学习和强化BIM技术的应用技能,使其掌握BIM技术的专业知识和基本技能,在确保BIM技术应用质量和效果的前提下,为高效使用BIM技术、提升建筑工程施工效率提供人员与技术基础。建筑工程施工企业也要强化BIM技术的应用环节,不应将BIM技术应用看作管理人员和技术人员的学习目标,而应将BIM技术交付于全体建筑工程施工人员,使人员的数字化素质、信息化技能和综合能力得到提升,在提升建筑工程施工效率和质量的同时,建设一支高素质、高能力的建筑工程施工队伍。
  结语
  BIM技术现已在建筑行业中应用十分广泛,为了解决建设工程中存在许多问题,上文细致地论述了BIM技术的特点和在建筑领域的具体应用。相信在不远的将来,以BIM技术为核心的建筑企业和技术团队能够实现科学化创新化的管理体系和设计系统,大大提高建筑工程的效率和质量,优化工程设计,减少在施工阶段潜在的问题和经济损失。

来源:《建筑学研究前沿》2018年第30期   作者:李广荣

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