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【摘 要】 传统项目生产模式存在信息交流障碍,造成低效,设计、施工相分离,带来众多问题。设计、施工将设计施工相结合,解决了传统模式下的一部分问题,但长期的设计与施工分离使得我国现行模式下的设计、施工的融合存在问题。本文从信息角度出发,分析了BIM(BuIldIng InformatIon ModelIng)的发展,提出BIM技术在施工中的应用,为设计和施工的有效结合提供支持。
【关键词】 BIM;技术;施工中的应用
引言
BIM(建筑信息模型)是近几年在原有CAD技术基础上发展起来的一种多维模型信息集成技术,可以使工程建设项目的所有参与方从项目概念方案产生到完全拆除的整个生命周期内,都能够在模型中操作信息和在信息中操作模型,从根本上改变从业人员依靠图纸进行项目建设和运营管理的工作方式,实现在建设项目全生命周期内提高工作效率和质量以及减少错误和风险的目标。
一、BIM技术在施工企业中的应用价值
BIM是通过计算机三维模型所形成的数据库,包含建筑施工周期中大量重要的信息数据,这些数据库信在建筑施工全过程中动态变化调整并可以及时准确地调用系统数据库中包含的相关数据,加快决策进度、提高决策质量,从而提高项目质量,降低项目成本,增加项目利润。BIM是事前的模拟技术。BIM在施工之前能够提供一种基于计算机进行工作成果、绩效指标以及生产过程模拟的手段,使得工作之前就可以通过可视化方式知道过程或者成果中存在的间题,从而提前进行方案改进和优化,提高施工的质量,减少浪费,创造价值。施工单位通过BIM的应用,可以实现项目的精细化管理。
在施工阶段BIM与设计阶段不同,施工阶段的工作目标是实际项目,而BIM成为实际项目的“计算机虚拟映像”而包含了实际项目所需的所有必要信息。这就是为何在施工阶段,只有将BIM模型与实际项目虚实结合,才能对项目进行有效过程管控。建筑项目产品不像制造业产品,建造过程项目管理所需要的数据复杂难以标准化,而BIM三维信息技术不但解决了海量数据管理难题,而目解决了信息孤岛间题,数据能够完全共享。当工程基础数据信息在动态的建设过程中进行有效地创造、计算、管理、共享,使各管理岗位,各协作单位快速、准确获得数据成为项目能够成功的关键。
二、BIM技术施工企业中的应用方法
1、辅助投标及方案实施
在竞争的压力下,施工单位为了赢得建设项目投标,采用BIM技术来展示自己施工方案的可行性及优势,从而提高白身的竞争力。在大型复杂建筑工程施工过程中,施工工序通常也比较复杂。為保证施工的顺利进行、减少返工,施工单位采用BIM技术进行施工方案的模拟与分析,在真实施工开始之前找出合理的施工方案,同时便于与分包单位协作与沟通。施工单位基于建设单位的施工招标信息,采用BIM技术将初步制定的施工方案可视化,并制定投标方案、参与投标。中标后,施工单位通常会与分包单位协作将施工方案细化并采用BIM技术进行方案模拟优化分析,经过多次模拟后提出可行的施工方案进行指导实际施工。
2、碰撞检查
某研究表明工程建设行业的浪费高达57%,而因图纸错误导致的设计变更或者返工造成的进度与成本的浪费和损失也是司空见惯。碰撞检查是指在电脑中提前预警工程项目中各不同专业(结构、暖通、消防、给排水、电气桥架等)在空间上的碰撞冲突。
碰撞分硬碰撞和软碰撞(间隙碰撞)两种,硬碰撞指实体与实体之间交义碰撞,软碰撞指实体间实际并没有碰撞,但间距和空间无法满足相关施工要求。例如,空间中两根管道并排架设时,因为要考虑到安装、保温等要求,两者之间必须有一定的间距,如果这个间距不够,即使两者未直接碰撞,但其设计是不合理的。
目前BIM的碰撞检查应用主要集中在硬碰撞。通常碰撞问题出现最多的是安装工程中各专业设备管线之间的碰撞、管线与建筑结构部分的碰撞以及建筑结构本身的碰撞。应用BIM技术进行三维管线的碰撞检查,不但能够彻底消除硬碰撞、软碰撞,优化施工设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,而且优化净空,优化管线排布方案。
最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案,进行施工交底、施工模拟,提高施工质量、同时也提高了与业主的沟通能力。进行碰撞检查前,先应用BIM相关软件创建各专业三维BIM模型并且各专业人员要对BIM模型的准确性、合理性进行审核,审核完毕后通过BIM集成应用平台白动查找工程中结构与结构、结构与机电安装、机电安装各专业之问的碰撞点并提供相应的碰撞检测报告。施工前根据碰撞检查报告中的位置信息、标高信息,进一步深化施工图纸,及时调整施工方案,可以避免因碰撞返工引起的质量问题,加快施工进度,减少不必要的人工、材料等成本支出。
3、为预制加工提供精确尺寸
传统的构件制作是完全由人工根据施工图纸和现场的实际情况进行测量、划分、校核、制作、安装的,在此过程中要受到工期、大量的计算统计过程、材料质量管理、施工人员制作水平等问题的困扰,图纸仅起到了指导施工的作用,直接拿来指导预制加工则无法保证其准确度。
BIM技术的使用则为解决上述技术难题提供了更有力的保证。传统二维图纸中的点和线不具备存储信息的功能,而BIM技术则是还原建筑、结构、机电系统等专业于本色,以数字化的可视模型来包含实际物体的属性参数、空间关系,每一个模型构件都是有意义的实体存在,准确的反映了实际情况。构件预制加工是预先在建模的时候就将施工所需构件的材质、尺寸、类型等一些参数输入到模型当中,然后将模型根据现场实际情况进行调整,待模型调整到与现场一致的时候再将构件的材质、尺寸、类型等信息导成一张完整的预制加工图,将图纸发给制作单位进行预制加工,等实际施工时将预制好的构件送到现场安装。
随后BIM的在设计、施工领域的不断应用,人们逐渐意识到BIM的三维数字数据库,可视化模拟等能更好的链接设计、施工的信息,同时借助BIM建筑项目施工图设计阶段就需要施工方的介入,设计者与施工者在三维设计平台上协同工作,共同商讨施工图是否符合施工工艺和施工流程的要求,目前建设工程领域设计、施工过程中协调性差、整体性不强等问题,都可通过设计、施工一体化来解决,而建筑信息模型BIM技术可为实现设计、施工提供良好的技术平台和解决思路。
结束语
本文归纳总结了BIM技术在施工企业中的现有应用模式并对其进行了详细剖析,基于BIM的工程管理模式是创建信息、管理信息、共享信息的数字化方式,是建设行业数字化管理的发展趋势,可以预期施工企业如能建立以BIM应用为载体的项目管理信息化体系,必将有效提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本。尽管BIM技术在施工领域的应用还处于初期阶段,仍然需要积极探索与实践,但是可以认为,基于BIM的虚拟建造技术不仅是可行的,而且会对我国工程项目管理的发展产生深远的影响。
参考文献:
[1]吴子昊.BIM技术在建筑施工进程中的碰撞研究[D].武汉科技大学,2013.
[2]杨东旭.基于BIM技术的施工可视化应用研究[D].华南理工大学,2013.
[3]黄子浩.BIM技术在钢结构工程中的应用研究[D].华南理工大学,2013.
[4]苏小超,蔡浩,郭东军,奉祁林.BIM技术在城市地下空间开发中的应用[J].解放军理工大学学报(自然科学版),2014,03:219-224.
作者简介:
蒋贤龙(1965-), 男, 浙江金华人,本科,副总工程师,中国工程建设质量管理专家委、中国绿色施工分会专家、全国QC小组诊断师 、浙江省评标专家;高级工程师、高级经济师、一级建造师。
【关键词】 BIM;技术;施工中的应用
引言
BIM(建筑信息模型)是近几年在原有CAD技术基础上发展起来的一种多维模型信息集成技术,可以使工程建设项目的所有参与方从项目概念方案产生到完全拆除的整个生命周期内,都能够在模型中操作信息和在信息中操作模型,从根本上改变从业人员依靠图纸进行项目建设和运营管理的工作方式,实现在建设项目全生命周期内提高工作效率和质量以及减少错误和风险的目标。
一、BIM技术在施工企业中的应用价值
BIM是通过计算机三维模型所形成的数据库,包含建筑施工周期中大量重要的信息数据,这些数据库信在建筑施工全过程中动态变化调整并可以及时准确地调用系统数据库中包含的相关数据,加快决策进度、提高决策质量,从而提高项目质量,降低项目成本,增加项目利润。BIM是事前的模拟技术。BIM在施工之前能够提供一种基于计算机进行工作成果、绩效指标以及生产过程模拟的手段,使得工作之前就可以通过可视化方式知道过程或者成果中存在的间题,从而提前进行方案改进和优化,提高施工的质量,减少浪费,创造价值。施工单位通过BIM的应用,可以实现项目的精细化管理。
在施工阶段BIM与设计阶段不同,施工阶段的工作目标是实际项目,而BIM成为实际项目的“计算机虚拟映像”而包含了实际项目所需的所有必要信息。这就是为何在施工阶段,只有将BIM模型与实际项目虚实结合,才能对项目进行有效过程管控。建筑项目产品不像制造业产品,建造过程项目管理所需要的数据复杂难以标准化,而BIM三维信息技术不但解决了海量数据管理难题,而目解决了信息孤岛间题,数据能够完全共享。当工程基础数据信息在动态的建设过程中进行有效地创造、计算、管理、共享,使各管理岗位,各协作单位快速、准确获得数据成为项目能够成功的关键。
二、BIM技术施工企业中的应用方法
1、辅助投标及方案实施
在竞争的压力下,施工单位为了赢得建设项目投标,采用BIM技术来展示自己施工方案的可行性及优势,从而提高白身的竞争力。在大型复杂建筑工程施工过程中,施工工序通常也比较复杂。為保证施工的顺利进行、减少返工,施工单位采用BIM技术进行施工方案的模拟与分析,在真实施工开始之前找出合理的施工方案,同时便于与分包单位协作与沟通。施工单位基于建设单位的施工招标信息,采用BIM技术将初步制定的施工方案可视化,并制定投标方案、参与投标。中标后,施工单位通常会与分包单位协作将施工方案细化并采用BIM技术进行方案模拟优化分析,经过多次模拟后提出可行的施工方案进行指导实际施工。
2、碰撞检查
某研究表明工程建设行业的浪费高达57%,而因图纸错误导致的设计变更或者返工造成的进度与成本的浪费和损失也是司空见惯。碰撞检查是指在电脑中提前预警工程项目中各不同专业(结构、暖通、消防、给排水、电气桥架等)在空间上的碰撞冲突。
碰撞分硬碰撞和软碰撞(间隙碰撞)两种,硬碰撞指实体与实体之间交义碰撞,软碰撞指实体间实际并没有碰撞,但间距和空间无法满足相关施工要求。例如,空间中两根管道并排架设时,因为要考虑到安装、保温等要求,两者之间必须有一定的间距,如果这个间距不够,即使两者未直接碰撞,但其设计是不合理的。
目前BIM的碰撞检查应用主要集中在硬碰撞。通常碰撞问题出现最多的是安装工程中各专业设备管线之间的碰撞、管线与建筑结构部分的碰撞以及建筑结构本身的碰撞。应用BIM技术进行三维管线的碰撞检查,不但能够彻底消除硬碰撞、软碰撞,优化施工设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,而且优化净空,优化管线排布方案。
最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案,进行施工交底、施工模拟,提高施工质量、同时也提高了与业主的沟通能力。进行碰撞检查前,先应用BIM相关软件创建各专业三维BIM模型并且各专业人员要对BIM模型的准确性、合理性进行审核,审核完毕后通过BIM集成应用平台白动查找工程中结构与结构、结构与机电安装、机电安装各专业之问的碰撞点并提供相应的碰撞检测报告。施工前根据碰撞检查报告中的位置信息、标高信息,进一步深化施工图纸,及时调整施工方案,可以避免因碰撞返工引起的质量问题,加快施工进度,减少不必要的人工、材料等成本支出。
3、为预制加工提供精确尺寸
传统的构件制作是完全由人工根据施工图纸和现场的实际情况进行测量、划分、校核、制作、安装的,在此过程中要受到工期、大量的计算统计过程、材料质量管理、施工人员制作水平等问题的困扰,图纸仅起到了指导施工的作用,直接拿来指导预制加工则无法保证其准确度。
BIM技术的使用则为解决上述技术难题提供了更有力的保证。传统二维图纸中的点和线不具备存储信息的功能,而BIM技术则是还原建筑、结构、机电系统等专业于本色,以数字化的可视模型来包含实际物体的属性参数、空间关系,每一个模型构件都是有意义的实体存在,准确的反映了实际情况。构件预制加工是预先在建模的时候就将施工所需构件的材质、尺寸、类型等一些参数输入到模型当中,然后将模型根据现场实际情况进行调整,待模型调整到与现场一致的时候再将构件的材质、尺寸、类型等信息导成一张完整的预制加工图,将图纸发给制作单位进行预制加工,等实际施工时将预制好的构件送到现场安装。
随后BIM的在设计、施工领域的不断应用,人们逐渐意识到BIM的三维数字数据库,可视化模拟等能更好的链接设计、施工的信息,同时借助BIM建筑项目施工图设计阶段就需要施工方的介入,设计者与施工者在三维设计平台上协同工作,共同商讨施工图是否符合施工工艺和施工流程的要求,目前建设工程领域设计、施工过程中协调性差、整体性不强等问题,都可通过设计、施工一体化来解决,而建筑信息模型BIM技术可为实现设计、施工提供良好的技术平台和解决思路。
结束语
本文归纳总结了BIM技术在施工企业中的现有应用模式并对其进行了详细剖析,基于BIM的工程管理模式是创建信息、管理信息、共享信息的数字化方式,是建设行业数字化管理的发展趋势,可以预期施工企业如能建立以BIM应用为载体的项目管理信息化体系,必将有效提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本。尽管BIM技术在施工领域的应用还处于初期阶段,仍然需要积极探索与实践,但是可以认为,基于BIM的虚拟建造技术不仅是可行的,而且会对我国工程项目管理的发展产生深远的影响。
参考文献:
[1]吴子昊.BIM技术在建筑施工进程中的碰撞研究[D].武汉科技大学,2013.
[2]杨东旭.基于BIM技术的施工可视化应用研究[D].华南理工大学,2013.
[3]黄子浩.BIM技术在钢结构工程中的应用研究[D].华南理工大学,2013.
[4]苏小超,蔡浩,郭东军,奉祁林.BIM技术在城市地下空间开发中的应用[J].解放军理工大学学报(自然科学版),2014,03:219-224.
作者简介:
蒋贤龙(1965-), 男, 浙江金华人,本科,副总工程师,中国工程建设质量管理专家委、中国绿色施工分会专家、全国QC小组诊断师 、浙江省评标专家;高级工程师、高级经济师、一级建造师。