BIM技术在工程建设全过程管理的应用

BIM技术在工程建设全过程管理的应用

摘要:BIM(BuildingInformationModeling缩写),即“建筑信息模型”。BIM技术是以三维数字技术应用为基础,基于计算机软件集成的建设工程各项物理形态和信息的数据模型,并在建筑全生命周期,为设计、建造、运营、维修改造、造价控制等工作提供功能分析和数据支持,可提高工效、降低成本。

关键词:BIM;工程管理;应用

1BIM技术基本介绍

1.1内涵

BIM即“建筑信息模型”,20世纪70年代,此概念由美国乔治亚理工大学的查克•伊士曼博士提出:“建筑描述系统汇总了建筑全生命周期内的所有几何、物理特性,并且涵盖了建筑的施工、运营管理等信息”,后来其他学者逐步完善并明确了BIM的命名。目前关于BIM尚没有统一、准确的共识性定义。美国国家BIM标准(NBIMS)对BIM技术的有关描述相对较为全面,其表述为“BIM是建筑数字化表达,BIM是一个可共享的信息库,为建筑全生命周期各阶段提供技术支撑和管理依据;信息库在不同阶段可提取、修改、更新,实现协同作业”。

1.2BIM技术的应用概况

BIM技术在我国工程界尚处于起步应用阶段,2008年北京奥运会场馆———水立方建设中较早地运用了BIM;2012年住房和城乡建设部通知推动《建筑工程信息模型应用统一标准》的制定工作;2015年6月16日,住房和城乡建设部了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》。现阶段,我国已逐步在大型设计、施工企业对大型复杂建筑工程开展了BIM辅助设计及施工应用。部分建设单位也提出将BIM成果延伸投入到运维实践,提高了运维管理信息化水平。

1.3特点

①模拟性。利用BIM软件可以实现建筑结构、设施设备构件的虚拟化建模,将传统二维CAD设计成果在计算机中实现3D转化。将模型导入其他设计仿真分析软件,可以复核各项设计指标是否满足要求。例如:日照分析、通风分析等;②可视化。将图纸信息在BIM模型中进行创建,可以直观表现建筑各类结构、构造做法、管线、吊顶、卫浴设施等,甚至外装饰幕墙等复杂节点也可以进行模型创建。利用BIM可以生成效果图,并对相应构配件添加信息,设计、施工、运维管理均可实现立体化及时查看,并生成管理表格;③协调性。通过创建BIM模型,在施工管理过程中,对同一问题各方能协同及时处理,对不同专业之间的冲突、材料的选型定样、工程样板制作等更容易达成一致,增进信任和形成工作合力;④共享性。BIM模型创建后,从设计到运维全过程均可以进行模型及资料的查询、使用、修改及共享。

2BIM技术在工程建设管理中的应用

2.1BIM模型搭建

为实现建筑信息在设计、施工、运维阶段的有效传递及应用,BIM模型搭建时应注意以下事项。首先是输入相关物理信息实现模型的可视化,如建筑结构、洞口尺寸位置、管线、设施设备等;其次输入其他基础参数,为模型中各类对象(如一台水泵)添加相关类别、品牌规格、功能参数、厂家信息、质保期限等信息;再次添加维修维护管理信息,比如设施设备维保记录、维修工单信息、加载设备应急管理手册等。还可考虑设置相关软件接口,以BIM为基础实现平台化管控和共享。最终在运维阶段实现档案资料和信息动态化管理。

2.2在工程设计中的应用

从最早的“画板+丁字尺”传统画图模式到CAD辅助设计,设计行业工作效率实现了革命性变化,现在又进入了BIM三维辅助设计时代。在BIM模型中,设计人员可以实现建筑、结构、机电安装不同构配件的碰撞检查、复杂节点的设计协调、楼内净高的复核,开展其他功能分析等工作,据此进行设计调整。邮储银行合肥基地三期项目在应用BIM技术进行施工图设计时,为保证楼层通道净高,即将部分消防水管进行了穿梁处理。

2.3在工程模拟建造中的应用

BIM可用于指导施工,建立模型之后可进行施工阶段管线碰撞检查和调整,加入时间维度后,可4D化动态模拟建造,验证施工组织设计场地排布、机械设备设置、材料进场、工序衔接等的可行性和科学性,并对工期及进度计划进行复核调整。通过三维可视化模拟建造,实现管线平面和标高精确定位,用于施工指导。此外,在各专业分包工程的统筹协调管理上,BIM也能发挥模拟器的作用。邮储银行合肥基地三期项目施工阶段,应用BIM技术对场地平面布置进行了建模调整,对工程安装管线进行了建模优化,提高了施工效率。

2.4在工程进度质量管理中的应用

在工程模拟建造的基础上,对照进度计划,BIM可分阶段生成资源配置图表,对分区分块施工材料供应量、工序搭接时间点等均可以进行测算,从而为施工组织提供科学的复核工具。如果工程实施过程中出现进度偏差,也可以运用BIM模型来进行原因分析和纠偏措施测试。建筑工程管理中,质量管理是重中之重,直接影响工程的使用效果和投资效益的实现。BIM技术在质量控制上,可利用BIM的模拟性和可视性对复杂构造进行模型搭建,有利于分析工序和工法的实现;利用智能化终端在现场对复杂节点施工进行演示指导;也可以用BIM数据库与移动终端互联,及时在现场调取工程信息对工程实体进行质量检查。

2.5在工程安全管理中的应用

BIM技术可以搭建施工场地内全面的立体模型,展示施工过程中的运行细节,包括模拟垂直运输设备、交通流线划分等,对施工过程进行仿真模拟。对同一类别的安全风险源进行筛查,供现场安全管理进行对照。施工现场的安全管理是实时动态化的,利用BIM模型能及时更新、调用、对比的特性,促进工程安全隐患排查和整改管理效率的提高。

2.6在工程投资控制中的应用

BIM模型可自动生成材料清单,统计复核主要材料工程量,比如管道、混凝土量等,便于物料采购和辅助工程造价控制。BIM模型中可以随时添加、修改工程造价数据,造价、施工管理人员等均可以共享共用,既可以作为过程审计变更工程量核价依据,也可供各方随时进行成本或投资核查,并可用作后期类似项目造价参考。

2.7项目竣工及运维阶段BIM运用

工程设计、施工阶段资料众多,各类变更、设备说明书等档案资料形成碎片化信息孤岛,查找阅读困难。工程竣工后,可在BIM模型平台内集中进行相关信息录入,实现工程档案资料的电子化集中管理,集成形成数据库,可为运维管理提供最直观详实的资料。相关维修保养记录也可以动态录入,实现建筑信息查询、记录、修改、输出和共享的一体化操作平台。此外,BIM技术与物联网技术进行融合,通过设备增设传感功能,可实现设备运行状态实时监控;通过移动终端对设备上二维码的扫描识别,读取数据库设备及运行参数、维保手册、上下游设备信息,做到运行状态巡检比对、信息共享,及时处置紧急情况,实现应用范围和功能的扩展,挖掘其应用潜力。

3结语

BIM技术模型是良好的建设、运维管理工具,可以提高工作效率,降低建设运维成本,提升工程科技管理水平,具有较好的应用价值。BIM技术应用在大型复杂项目设计、施工上能起到较好的效果,由于BIM建模须达到一定深度才能有效发挥作用,实施成本相对较高,在小型简单项目应用时相对传统管理手段并无明显优势。随着BIM技术的成熟和应用成本的下降,以后可能会有更多工程项目创建BIM模型并将其延伸到运维管理阶段发挥作用。业主方在组织实施工程建设过程中,应进一步协调发挥BIM技术在优化设计、指导施工、便利运维上的综合优势,提高投资效能。

参考文献

[1]冯大阔,肖绪文,焦安亮,等.我国BIM推进现状与发展趋势探析.施工技术,2019(12):4-7.

作者:张翔 单位:中国邮政储蓄银行总务部合肥基地管理中心