BIM技术在建筑工程施工设计及管理中的应用

来源 :中国房地产业·上旬 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rockyin
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  【摘要】随着我国经济和社会的高速发展,各种建筑工程越来越多,对建筑工程施工和设计要求不断提升。针对传统建筑工程设计和管理中出现的问题,有必要将BIM技术合理应用其中,提升工程设计和管理质量,降低对相关工作人员的要求。为此,笔者将要在本文中对BIM技术在建筑工程施工设计及管理中的应用进行探讨,希望对促进我国建筑工程事业的发展,可以起到有利的作用。
  【关键词】BIM技术;建筑工程设计;管理
  【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.28.068
  1、前言
  由于建筑工程的系统性和复杂性,各种工程影响因素非常多,对工程管理方法和技术的应用有着相对比较高的要求。BIM技术在建筑工程信息化管理当中,发挥着非常重要的作用,技术优势非常显著,能够对各种资源进行更加高效的整合和使用,提升建筑工程管理效果。
  2、BIM具体的特性
  2.1协调性
  建筑行业非常关注的就是协调性。为了保证建筑的协调性,就需要施工单位、业主以及设计单位认真做好协调配合工作,一旦在工程施工中出现了问题,就需要相关单位立即开展工作协同,及时探讨出问题发生的原因,并及时采取措施进行解决。通过将BIM技术合理应用到工程建设当中,可以更加及时发现工程建设中存在的问题。例如,可以直接使用BIM碰撞检查,来对建筑综合管线安装图中的错误进行检查,在找到错误之后,就可以及时开展修改工作【1】。
  2.2模拟性的特点
  通过该特点的应用,可以对实际操作进行很好的模拟。在建筑工程设计环节,可以直接通过使用BIM技术对建筑功能进行模拟,如紧急疏散、热能传导、节能、日照等。在施工的过程中,还可以利用BIM技术实现4D模拟,并根据编写好的施工组织设计,来对施工情况进行有效的模拟,从而得到更加科学的施工方案。
  2.3优化性的特点
  随着时代的不断发展,对建筑各方面功能的需求不断提升,这就需要认真做好设计优化工作,通过在设计优化阶段引入BIM技术,可以进一步保证对工程的优化效果。在实际设计方案优化的过程中,往往需要使用很多的信息,通过BIM建立模型,就可以给建筑提供结合、物理、规则、结构等信息。
  3、BIM技术在建筑方案设计中的应用
  3.1了解建筑结构及建筑场地。建筑结构的特征非常多,如建筑的稳定性和安全性等,如果建筑缺失了这些特征,容易导致建筑在后期使用的過程中出现很多的安全隐患问题。因此,在建筑结构当中,应该保证这些特征的合理性。为了保证满足这个要求,就需要认真做好建筑场地和建筑结构的分析工作,能够根据建筑场地要求,来开展针对性的设计工作。在开展建筑场地分析的过程中年,可以直接通过对BIM技术的应用,来对施工场地的情况进行有效的模拟,并对建筑现场进行建模仿真,通过建筑模型就可以将建筑的优缺点很好展示出来,保证得到最佳的施工场所设计效果。
  3.2三维可视化功能在工程设计中的应用。在传统建筑工程设计的过程中,很多时候采用的是二维CAD设计,在表达建筑成果的过程中,往往采用的是平面图、立面图和剖面图。虽然其可以正常表达工程设计信息,但表达效果不够直接,使用也不太方便,对工程结构设计的准确性,造成非常大的影响,不能满足建筑设计的相关要求。因此,通过将BIM技术应用到建筑结构设计过程中,可以让设计人员具有三维思考方式,还可以对建筑信息和数据进行更加详细的分析,从而最大程度保证建筑的设计质量【2】。
  3.3在设计管理当中的应用。在建筑设计管理的过程中,通过对BIM技术的应用,可以建立BIM参数模型,让整个工程信息得到更加全方位的展现,方便开子涵设计信息查阅工作。在建筑模型的实际使用中,可以让各种信息的传递变得更加直接,为后续开展设计管理工作,创造出更好的条件。在设计管理工作开展的过程中,应该认真做好场地信息、成本信息和工程信息容量的更新工作。在过去开展设计管理工作的过程中,由于设计管理工作内容相对比较复杂,导致管理工作开展压力相对比较大,各种工程信息也不够详细。
  4、BIM在住宅建筑排水工程设计中的应用
  4.1安装模拟设计
  安装模拟设计在工程设计中,发挥着非常重要的作用,可以在后期工程指导中,发挥非常重要的作用。在开展排水工程施工的过程中,往往会出现非常多的管线,其在吊顶区域非常复杂,设计资源的使用率并不是非常高,设计周期也相对比较长。如果在空间维度当中引入BIM,就可以编制出合适的安装进度表,让施工项目达成预先设计的可视化效果。
  4.2可视化设计
  给排水工程设计与土建工程设计差异相对比较大,土建是以个体楼层来进行划分的,排水工程通常属于独立的系统。在进行工程制图的过程中,需要将平面和空间有效结合起来,对各种系统构件更加直观进行展示,能够将管道在空间的位置反映出来,这对指导设计人员开展设计,可以起到非常大的辅助作用。
  4.3协同设计
  在开展CAD绘图的过程中,往往不能将所有的内容都进行加载。然而,如果将BIM技术引入到设计过程中,可以对各种模型信息进行统一的汇总,如水泵的尺寸、电量和质量等。通过进一步加强协同设计,可以让各种数据的使用变得更加方便,有问题的数据查询和修改也更加方便,负荷计算结果也可以得到及时的更新。在这个过程中,全部的操作都可以在一个模型当中进行,能够进一步对设计工作量进行优化,还能进一步强化协同的联动性和有效性。
  4.4参数优化
  在Reviet R模型的过程中,各种模型数据都可以使用同样的建模数据库,信息形式相对较多。如果对模型中的参数进行修改,就可以直接在模型上显示出来,对设计修改一处,就能在模型上对状态信息进行更新。例如,如果对相关设施的数量、位置进行修改,其修改结果可以在材料表中显示出来,提升工程设计开展效率。此外,对参数的优化,也可以直接在模型上体现出来,通过将BIM引入到计算过程中,也可以起到非常好的辅助设计作用。比如,在开展水力大小的计算过程中,可以直接使用相关工具来进行公式的编制,只需要将相关参数输入其中,就可以直接计算出结果,可以有效提升设计效率。Excel是一种使用非常方便的工程辅助设计软件,能够直接对模型中的数据进行读取,管道的各种数据也非常方便进行修改【3】。   5、建筑工程管理中存在的问题
  5.1安全管理意识相对比较欠缺。经过多年的发展,我国建筑工程安全管理水平有了非常大大程度的提升,各种安全信息监管系统逐渐建立的起来,但由于相关管理工作不能有效做到位,导致很多管理人员的安全意识相对比较低,各种危险因素相对较多,存在着发生严重安全事故的可能。
  5.2施工危险性比较高。在开展建筑工程管理工作的过程中,安全施工管理发挥着非常重要的作用。很多企业对开展施工安全管理工作重视程度非常高,然而各种安全问题还相对比较多。尽管很多企业已经出台了相关安全管理条例,但是安全管理效果依然不够理想,施工环节当中的安全问题依然比较多。很多施工人员在施工的过程中,存在麻痹大意的思想,不能及时开展各种安全隐患排查工作,经常在危险的环境中进行作业,导致发生安全事故的几率较高。
  6、建筑工程管理中BIM技术的应用
  6.1在建筑工程管理中的应用
  在开展建筑工程施工的过程中,工程施工质量管理发挥着非常重要的作用,需要建筑管理人员引起足够的重视,一旦建筑发生了严重的施工质量问题,就会对建筑功能的发挥,造成非常严重的影响,甚至威胁到建筑使用人员的生命安全,建设单位在这个过程中也有可能承担非常大的经济损失。
  6.2事前施工质量管理
  通过对BIM技术的应用,可以建立必要的工程三维模型,能够通过对三维模型的分析,来及时发现工程施工中存在的不足,并及时发出提醒,让施工人员结合工程实际情况,制定出合理的工程处理方案,提升工程施工的科学性。另外,通过开展事前质量检查工作,还可以及时对工程施工中可能发生的质量问题进行预测,更加及早采取措施进行应对。最后,通过对BIM技术的应用,还可以事前质量管理中,及时发现各种预留孔洞,更加合理开展配筋工作,保证各种预留位置的合理性。
  6.3事中质量管理
  通过在建筑工程建设过程中认真做好工程管理工作,可以进一步提升工程施工质量,将BIM技术合理应用到工程质量管理过程中,可以进一步缩短工程施工周期,降低工程施工成本,提升工程管理水平。通过采用BIM技术可以对各施工节点进行构造和模拟,让建筑工程以更加直观的形式呈现出来,从而让施工人员更加合理开展材料使用规划和配置工作,提升对材料利用率。例如,通过对BIM技术的应用,可以让施工人员对钢筋的位置进行更加直观的观察,保证预留孔洞位置的合理性。在管线布置的过程中,也可以通过对BIM技术的应用,来实现对管线的排布、位置确定,让管线的排布变得更加合理,避免出现管线过多交叉的现象。
  6.4在安全管理中的应用
  在开展建筑工程建设的过程中,安全管理工作发挥着非常重要的作用,其是各种施工工作开展的基础,各种安全管理工作并不是相互独立,而是与施工质量、成本、进度管理相互关联的。通过各种安全管理措施的应用,可以有效降低工程施工中出现安全事故的几率,避免出现太过严重的安全风险。通过在工程安全管理中引入BIM技术,可以更加准确和及时完成对各种安全风险的识别,从而更加及时采取相应的弥补措施,有效解除各种施工安全隐患。
  6.5根据工程模拟来开展安全管理工作
  通过采用BIM技术的模拟功能,可以对整个工程施工过程进行模拟,进而及时发现工程施工中可能出现的问题,然后及时采取措施进行修正,让建筑工程设计变得更加完善,还可以对工程施工中发生的安全隐患进行模拟,预测各种安全事故的诱因和危害程度。例如,对工程施工中出现的高空坠物,也可以通过BIM技术有效模拟出来,从而更加及时采取安全防护措施,避免高空坠物可能造成的危害。另外,还可以对以往发生的安全事故做好资料留档,便于后期开展梳理工作,发现问题发生的深入研究,然后制定出针对性的解决措施,起到警示和预防的作用,还可以进一步培养施工人员的施工安全意识,对工程施工中可能出现的危害有初步的认识,然后结合工程的实际状况,及早采取预防措施,最大程度避免安全事故的发生。
  6.6安全薄弱点的识别和防护
  在建筑工程施工过程中,各种安全薄弱点是一直存在的,通过对BIM技术的应用,可以通过工程仿真的方式,来发現施工中的危险区域。以临边洞口为例,在工程施工过程中,临边洞口往往是防护工作中的重点,其周围往往会安装各种防护措施。通过对BIM技术的应用,能够在进入到工程准备阶段之后,明确防护临界洞口的位置,为后续开展安全防护工作,提供必要的依据。
  6.7工程进度的预测
  通过开展工程进度预测工作,可以让工程管理人员更进一步掌握工期。为了保证工程进度预测的准确性,需要首先做好BIM模型的搭建工作,保证各种工程建设信息的完整性,还应该结合工程的实际情况及时对工程施工进行调整,保证三维模型的有效性。最后,还可以结合设计方案,来开展相关演练工作,与工程施工工期及时进行对比,一旦发现有可能出现工程延期,就需要对工程施工方案及时进行调整,最大程度避免工程施工延期情况的发生。
  6.8在工程进度管理当中进行应用
  在工程施工进度管理的过程中,其主要包括两项内容:1.认真做好实时控制,通过对BIM技术的应用,来及时掌握当前工程施工进度,并与工程施工设计进行对比,及时发现工程施工进度偏差,更早采取预防措施,让工程施工工期得到有效的控制。2.动态控制。其也是工程施工进度控制的有效手段,通过BIM技术来实现工程施工的动态控制,保证工程施工可以顺利进行,保证各施工环节都可以得到控制。
  6.9在工程现场规划当中应用
  随着城市化的高速发展,建筑用地变得越来越紧张,工程现场面积不断缩小,对开展施工现场规划,带来了较多的难题。为了保证工程施工的安全性,对场地空间充分进行使用,可以通过对BIM技术的应用,来完成工程现场各种参数数据的收集工作,然后将现场纳入到BIM模型当中,帮助设计人员完成现场空间数据的分析,对各种站点更加科学进行布置,及时发现站点中出现的隐患问题,充分做好安全风险防控工作,提升工程现场规划的安全性。在过去开展现场规划工作的过程中,通常会使用CAD技术,其采用的平面图纸设计形式,并不能对工程现场的情况完全进行显示。通过对BIM技术的应用,就可以现场情况进行精准的展示,为开展现场规划工作,奠定一个良好的基础。
  结语:
  随着时代的不断发展,对开展建筑工程设计和管理工作提出了更高的要求。针对当前工程设计和管理中出现的问题,应该引起足够的重视,认真分析问题发生的原因,然后及时采取针对性的措施,合理将BIM技术应用其中,提升工程现场管理的可视化效果。
  参考文献:
  [1]谷大志.BIM技术在建筑施工安全管理中的应用[J].山西建筑,2020(09):22-23.
  [2]丁灵华.BIM、AR等辅助技术在建筑工程机械自动化中的运用[J].价值工程,2018(12):37-38.
  [3]李怀坤,李晓萌,宫彦入,等.浅谈BIM技术在工程变更管理中的应用[J].价值工程,2018(10):55-57.
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