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BIM技術(shù)在建筑工程現(xiàn)場(chǎng)施工管理中應(yīng)用

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BIM技術(shù)在建筑工程現(xiàn)場(chǎng)施工管理中應(yīng)用

[摘要]現(xiàn)階段,信息技術(shù)日益完善,我國(guó)工程建設(shè)信息化水平也得以顯著提高。傳統(tǒng)工程項(xiàng)目管理技術(shù)無法順應(yīng)行業(yè)發(fā)展的基本要求。bim技術(shù)在建模的基礎(chǔ)上擴(kuò)充了建筑信息,滲透于建筑工程的每一個(gè)細(xì)節(jié)之中,促進(jìn)了建筑工程的長(zhǎng)期與穩(wěn)定發(fā)展。文章通過分析BIM技術(shù)在建筑工程現(xiàn)場(chǎng)施工管理中的應(yīng)用,旨在為建筑工程的順利竣工提供依據(jù)和參考。

[關(guān)鍵詞]BIM技術(shù);建筑工程;現(xiàn)場(chǎng)施工管理;應(yīng)用

現(xiàn)如今,信息化發(fā)展已經(jīng)成為時(shí)代前行的必經(jīng)之路。BIM技術(shù)是一種新型的技術(shù)形式,在建筑工程設(shè)計(jì)、施工和后期管理中均發(fā)揮著重要作用。該技術(shù)能夠充分展現(xiàn)自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),縮短工期進(jìn)度,降低工程施工成本,且嚴(yán)格把控資金風(fēng)險(xiǎn),降低工程建設(shè)中的能耗。所以有必要在建筑工程中科學(xué)應(yīng)用BIM技術(shù),開展動(dòng)態(tài)化的監(jiān)督和管理,做到及時(shí)優(yōu)化和調(diào)整,確保工程的施工質(zhì)量。

1BIM技術(shù)的定義

BIM技術(shù)是建筑信息模型的簡(jiǎn)稱,在目前諸多領(lǐng)域中均得到廣泛應(yīng)用。尤其是在建筑行業(yè),BIM技術(shù)可應(yīng)用在建筑原件設(shè)計(jì)、空間理念及地理信息等方面,實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全過程的監(jiān)督和管理,并將收集到的數(shù)據(jù)資料以更加直觀的方式展示出來,為建筑工程作業(yè)的規(guī)劃安排提供支持。建筑工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用,可對(duì)工程作業(yè)流程實(shí)行整合處理,通過數(shù)字化建模,實(shí)現(xiàn)真實(shí)模擬,有效解決傳統(tǒng)二維平面制圖存在的問題,加強(qiáng)效果圖的可靠性、科學(xué)性。同時(shí),BIM技術(shù)具有集成建筑信息的功能,且該功能可滲透于整個(gè)建筑生命周期。多種信息可集合于一個(gè)三維模型信息數(shù)據(jù)庫當(dāng)中,設(shè)計(jì)單位、施工單位、建設(shè)單位和運(yùn)營(yíng)單位的工作人員均可利用BIM技術(shù)完成各部門的工作內(nèi)容,在提高工作效率的同時(shí),降低資源和成本的投入,有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的總體目標(biāo)。最后,BIM技術(shù)還具備較好的信息收集和三維建模功能,在建筑工程中的合理運(yùn)用,能夠?qū)ㄖこ谈鳝h(huán)節(jié)作業(yè)信息予以全面收集和整理,并將其錄入信息模型中,真實(shí)展現(xiàn)建筑工程的結(jié)構(gòu)情況,凸顯其特征。同時(shí),應(yīng)用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的模擬,對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)作業(yè)情況、工藝技術(shù)落實(shí)情況予以詳細(xì)了解,注重優(yōu)化處理,保證現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量。BIM技術(shù)是我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù),因?yàn)樵谖覈?guó)應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng),所以相關(guān)技術(shù)手段還不是十分成熟,政策法規(guī)也不是十分完善,需開展進(jìn)一步的研究和探討,以更好地發(fā)揮該技術(shù)的作用與優(yōu)勢(shì),優(yōu)化建筑工程的建設(shè)水平。

2BIM運(yùn)用于建筑現(xiàn)場(chǎng)施工管理的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

相比傳統(tǒng)的建筑工程管理技術(shù),BIM技術(shù)的應(yīng)用具有更多的優(yōu)越性,其不僅可以加強(qiáng)管理工作的高效性和便捷性,還能夠做到問題的及時(shí)識(shí)別和處理,保障建筑工程的質(zhì)量。不過由于目前技術(shù)成熟度不高,還會(huì)存在一些問題與障礙,所以在使用中需要給出科學(xué)的指導(dǎo)和幫助。不過從當(dāng)前實(shí)際情況的分析中了解到,BIM技術(shù)在建筑現(xiàn)場(chǎng)施工管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)如下:

2.1可視化

BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了圖紙的可視化處理。將BIM技術(shù)應(yīng)用到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中來,能夠?qū)D紙?jiān)O(shè)計(jì)內(nèi)容以三維信息模型直觀展現(xiàn)在人們眼前,相較傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì),其對(duì)結(jié)構(gòu)及物體的展現(xiàn)更加清晰。傳統(tǒng)二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)多是以線條描繪凸顯結(jié)構(gòu)特征的,人們需要發(fā)揮想象力來對(duì)建筑結(jié)構(gòu)予以進(jìn)一步了解。而BIM技術(shù)可直接將圖紙信息以立體模型的方式展現(xiàn)出來,明確圖紙?jiān)O(shè)計(jì)內(nèi)容,了解設(shè)計(jì)意圖,準(zhǔn)確把握施工要點(diǎn)。

2.2協(xié)調(diào)性

利用BIM技術(shù)中可視化功能,能夠?qū)ㄖ?gòu)件之間的關(guān)系及存在的互動(dòng)特征予以清晰反映,并將反映結(jié)果在報(bào)表或效果圖上直觀展示出來,項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營(yíng)等部門能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)資料對(duì)自身工作要點(diǎn)加以調(diào)整,保證決策可靠性,在溝通過程中不斷完善作業(yè)內(nèi)容,優(yōu)化作業(yè)質(zhì)量,強(qiáng)化整體的協(xié)調(diào)性。建筑工程建設(shè)要點(diǎn)之一就是提高作業(yè)協(xié)調(diào)性,加大設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等參建部門的溝通和配合力度。以往作業(yè)中,會(huì)因?yàn)椴块T間缺少有效的溝通和交流,導(dǎo)致圖紙和施工中存在的問題難以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決,使得施工中存在較多變更或沖突,加大矛盾糾紛出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。而在BIM技術(shù)作用下,上述問題得到了很好的解決,在現(xiàn)場(chǎng)布置和施工中,能夠根據(jù)圖紙內(nèi)容及部門意見給出科學(xué)的處理方案,減少變更或沖突操作,推動(dòng)工程作業(yè)的順利進(jìn)行。

2.3施工場(chǎng)景模擬

依托BIM技術(shù)構(gòu)建三維立體空間數(shù)據(jù)信息模型,能夠更加直觀的展現(xiàn)建筑工程存在的質(zhì)量問題,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,提出合理的解決措施,保障工程質(zhì)量安全。與此同時(shí),通過三維立體空間數(shù)據(jù)信息模型展開碰撞檢測(cè),明確施工中可能出現(xiàn)的碰撞點(diǎn),快速且精確地發(fā)現(xiàn)各類現(xiàn)實(shí)性問題。同時(shí),在BIM技術(shù)的推動(dòng)下,可以對(duì)建筑模型加以模擬,尤其是對(duì)其中隱藏的作業(yè)或者真實(shí)情況下無法操作的事物進(jìn)行模擬展示,通過模型準(zhǔn)確了解實(shí)際施工情況,如熱傳導(dǎo)情況、日照情況、緊急疏散等,進(jìn)而做出科學(xué)調(diào)整,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工的安全性和可靠性。此外,利用BIM完成建模作業(yè),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工程成本、進(jìn)度、質(zhì)量等方面的科學(xué)把控,防止危險(xiǎn)事故的發(fā)生,加快突發(fā)事件的解決進(jìn)程,確?,F(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的順利進(jìn)行,提高總體管理水平。

3工程概況

上海苗舜工貿(mào)有限公司擴(kuò)建廠房工程,東至四馬塘,南至連富路,西至金馬路,北至內(nèi)部現(xiàn)狀廠房,建筑面積10753m2,其中地上建筑面積9074m2,地下建筑1679m2,安全等級(jí)為二級(jí),主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以筏板基礎(chǔ)和承臺(tái)結(jié)構(gòu)為主。

4BIM技術(shù)在建筑工程現(xiàn)場(chǎng)施工管理中的具體應(yīng)用

為順應(yīng)人們的多樣化和個(gè)性化生活需求,施工單位需采取科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)措施,增強(qiáng)建筑工程管理的服務(wù)性及功能性。利用收集到的建筑工程數(shù)據(jù)信息構(gòu)建立體模型,以仿真技術(shù)對(duì)建筑加以模擬,直觀展現(xiàn)建筑的具體情況,讓人們進(jìn)一步掌握BIM技術(shù)。當(dāng)前,信息技術(shù)不斷完善,BIM技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用,為建筑工程的發(fā)展創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟(jì)效益。

4.1施工組織中的應(yīng)用

建筑工程項(xiàng)目施工組織中需要加大管理力度,做好戰(zhàn)略部署,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)安排的預(yù)期目標(biāo)。根據(jù)工程具體情況編制施工方案,對(duì)施工流程、方法及組織技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明??茖W(xué)安排工程施工現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí),因?yàn)榻ㄖこ探ㄔO(shè)中會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、地質(zhì)條件、交通、人員等諸多因素的影響,會(huì)出現(xiàn)各種計(jì)劃以外的情況,故而應(yīng)做好安全管理工作,引入BIM技術(shù),進(jìn)而對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)工作及存在影響因素實(shí)行分析探討,以降低工程的危險(xiǎn)系數(shù)。總之,BIM技術(shù)利用自身三維可視化的優(yōu)勢(shì),在施工方案、工藝模擬及場(chǎng)地布置等方面發(fā)揮著非常重要的作用。4.1.1總場(chǎng)平的布置。建筑行業(yè)前行中,對(duì)項(xiàng)目組織和協(xié)調(diào)提出了較高要求,主要體現(xiàn)在工程施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)面較大,分區(qū)施工中的高低差、現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜度和多變性較為明顯等方面?,F(xiàn)場(chǎng)平面布置也發(fā)生了較大改變,項(xiàng)目周邊環(huán)境復(fù)雜,場(chǎng)地空間有限,再加上基坑深度較大,周邊建筑密集度較高,需加大對(duì)綠色施工及安全管理的重視力度。BIM技術(shù)可以加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)平面布置效果,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模型和建筑模型的創(chuàng)建,運(yùn)用先進(jìn)設(shè)備和資源模型,開展現(xiàn)場(chǎng)組織設(shè)計(jì)及施工作業(yè)模擬。施工組織設(shè)計(jì)中,需在模型中合理劃分不同施工區(qū)域、材料加工區(qū)域和人員生活區(qū)域,保證組織設(shè)計(jì)、場(chǎng)地布置的合理性。另外,應(yīng)該將工程周邊和工程現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境信息輸入模型之中,創(chuàng)建三維現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地布置,依據(jù)工程進(jìn)度計(jì)劃,更加形象且直觀地模擬不同階段現(xiàn)場(chǎng)概況,靈活布置現(xiàn)場(chǎng)平面,突顯現(xiàn)場(chǎng)平面布置的科學(xué)性。4.1.2施工方案、工藝模擬?;谠O(shè)計(jì)、施工、竣工等方面不斷優(yōu)化建筑3D模型,為開工準(zhǔn)備、竣工驗(yàn)收全周期模擬及分階段模擬奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),以可視化促進(jìn)項(xiàng)目管理決策的有效落實(shí)。利用BIM技術(shù)完成基坑圍護(hù)、土方開挖、混凝土及鋼結(jié)構(gòu)的施工模擬,完善施工方案。工程作業(yè)前,應(yīng)用BIM技術(shù)模擬展示不同的施工工藝,以1:1的尺寸三維展示,最大限度地規(guī)避人為因素的誤解,增強(qiáng)技術(shù)交底的直觀性,密切項(xiàng)目部門的有效溝通。公司充分利用BIM技術(shù)落實(shí)技術(shù)方案三維模擬過程,可顯著提高工程建設(shè)的精度和效率。

4.2施工生產(chǎn)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)能夠在工程項(xiàng)目周期得到高頻率應(yīng)用,這對(duì)于落實(shí)項(xiàng)目集成化管理有著重要意義,為實(shí)現(xiàn)全過程管控提供科學(xué)的依據(jù)。建設(shè)工程項(xiàng)目管理工作中,需基于BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理信息化建設(shè)的預(yù)期目標(biāo),提高現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量,控制建設(shè)工期,嚴(yán)格控制工程的建設(shè)成本。4.2.1施工質(zhì)量管理。土建、機(jī)電等專業(yè)的施工管理人員可借助移動(dòng)設(shè)備端瀏覽模型,錄入信息,也可查詢有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和施工方案,并利用分布式云平臺(tái)技術(shù),確保模型修改和變更后,所有用戶開啟客戶端后均可接收到更新模型的提示,提高管理效率。工作人員需要在工程現(xiàn)場(chǎng)檢查是否有問題發(fā)生,之后利用移動(dòng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)取證,不需要將其返回到項(xiàng)目部。以手機(jī)為工具,以拍照、錄音和文字記錄等形式記錄現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量和安全問題,并與模型關(guān)聯(lián),下發(fā)整改通知到分包單位。4.2.2施工安全管理中的應(yīng)用。BIM技術(shù)在部分大型建筑工程中均會(huì)涉及土木工程,其消耗的人力、物力和財(cái)力相對(duì)較多,也出現(xiàn)了多種形式的安全隱患。為規(guī)避安全事故,務(wù)必高度重視現(xiàn)場(chǎng)施工安全管理工作,模擬再現(xiàn)細(xì)節(jié),注重施工方案的檢驗(yàn),全方位掌控工程施工現(xiàn)場(chǎng)的問題,發(fā)揮預(yù)防處理的作用。BIM技術(shù)可明確施工人員的定位,提升現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)監(jiān)督水平,從而在工程施工管理中落實(shí)可視化管理方案,深入分析工程作業(yè)中未發(fā)現(xiàn)的潛在問題,做好問題反饋處理,合理預(yù)測(cè)工程施工的質(zhì)量情況,加強(qiáng)系統(tǒng)調(diào)整。4.2.3施工進(jìn)度管理中的應(yīng)用。工程施工中的影響因素較多,如天氣情況、技術(shù)力量、施工材料的質(zhì)量和性能、進(jìn)度計(jì)劃安排、建筑材料運(yùn)輸和施工方案等內(nèi)容。以上因素均會(huì)影響到工程的進(jìn)度管理。在工程建設(shè)和施工期間,設(shè)計(jì)人員制定的施工進(jìn)度與實(shí)際情況存在著十分顯著的差異。且隨著工程施工過程的推進(jìn),這種差異也會(huì)不斷累積,增加變更問題出現(xiàn)可能,進(jìn)而對(duì)工程質(zhì)量、進(jìn)度和安全帶來影響,不利于有效控制工程項(xiàng)目的成本投入?;贐IM技術(shù)創(chuàng)建工程3D模型的過程中,結(jié)合圖紙及招標(biāo)文件內(nèi)容,對(duì)模型屬性加以設(shè)置,保障各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性。此外,應(yīng)加強(qiáng)模型中作業(yè)面和CAD圖紙之間的聯(lián)系,注重工程施工進(jìn)度管理。除此之外,在3D模型的支持下準(zhǔn)確定義施工面,協(xié)助施工管理人員準(zhǔn)確把控作業(yè)面,及時(shí)、合理地分派、調(diào)整工人的任務(wù),有效縮短工程項(xiàng)目建設(shè)的周期。如在項(xiàng)目施工中,利用移動(dòng)端采集項(xiàng)目關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的形象進(jìn)度照片,并依據(jù)進(jìn)度計(jì)劃模擬的三維模型展開比對(duì)工作,及時(shí)核查并糾偏,之后在生產(chǎn)例會(huì)上分析問題環(huán)節(jié),創(chuàng)建可視化的解決方案,切實(shí)完善項(xiàng)目管控,增強(qiáng)項(xiàng)目履約能力。4.2.4施工成本管理中的應(yīng)用。施工成本包括消耗的原材料費(fèi)用、施工機(jī)械的使用費(fèi)用和人工的工資。施工成本應(yīng)涵蓋施工組織及管理的全部費(fèi)用支出。利用BIM技術(shù)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)工程的施工成本,完善計(jì)劃、控制、核算、分析及考核作業(yè),以此加強(qiáng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理?;谑┕^(qū)域創(chuàng)建人材機(jī)成本管理數(shù)據(jù)庫,編制材料、人工及設(shè)備清單,展開成本的科學(xué)管控,為項(xiàng)目部門提取工程量,組織開展成本分析和預(yù)算調(diào)整工作提供全方位的模型支持,促進(jìn)項(xiàng)目工程量認(rèn)定和過程結(jié)算的精準(zhǔn)進(jìn)行。工程建設(shè)中,土建工長(zhǎng)、機(jī)電工長(zhǎng)可以利用模型依據(jù)單元工程提取材料清單,編制材料采購(gòu)計(jì)劃和進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃。材料員可在監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)物資二維碼數(shù)據(jù)庫的過程中密切數(shù)據(jù)庫與BIM模型的關(guān)聯(lián),做好數(shù)據(jù)更新,提高信息化管理水平。4.2.5工程項(xiàng)目驗(yàn)收中的應(yīng)用。建筑工程驗(yàn)收過程中,工作人員需要處理海量的數(shù)據(jù)信息,且上述數(shù)據(jù)信息均為工程施工階段產(chǎn)生的信息。在數(shù)據(jù)信息收集和處理中,工作人員會(huì)承受巨大的工作壓力。如可在建筑工程驗(yàn)收過程中應(yīng)用BIM技術(shù),利用平臺(tái)完成信息數(shù)據(jù)收集、整理及共享,加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理的有效性,在提升工程驗(yàn)收質(zhì)量的同時(shí),也可保障工程驗(yàn)收的效率。工作人員不再需要處理大量且繁雜的數(shù)據(jù)信息,有效降低了人力成本,為后續(xù)各項(xiàng)工作的有效開展提供了可靠的數(shù)據(jù)和信息支持。此外,建筑工程驗(yàn)收的結(jié)果充分體現(xiàn)了建筑工程項(xiàng)目的使用性能。在建筑項(xiàng)目中應(yīng)用施工技術(shù)質(zhì)量檢測(cè)手段,能夠確保工程建設(shè)和施工高度滿足工程標(biāo)準(zhǔn)和要求,確保建設(shè)作業(yè)的穩(wěn)定性和安全性,同時(shí)在建立BIM數(shù)據(jù)庫的過程中,管理人員能夠更加方便快捷地獲取某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息,展開對(duì)工程資源消耗量、分項(xiàng)造價(jià)等信息的對(duì)比分析,了解工程建設(shè)具體情況,使管理人員準(zhǔn)確把握和了解建筑項(xiàng)目利潤(rùn)概況,這也可最大限度地控制工程建設(shè)中影響工程造價(jià)的風(fēng)險(xiǎn)性因素。

5結(jié)語

總之,將BIM技術(shù)應(yīng)用在建筑工程管理中,是建筑行業(yè)發(fā)展中的必然趨勢(shì)。通過BIM技術(shù)的引入,組建專業(yè)小組,構(gòu)建建筑模型,進(jìn)而加大對(duì)施工管理的力度,實(shí)現(xiàn)信息快速傳遞和共享,提高工作效率。在建立建筑工程數(shù)字模型的過程中,能夠推動(dòng)工程管理的信息化、三維化及協(xié)同化發(fā)展,不僅如此,該技術(shù)的融入也可有效降低工程項(xiàng)目施工管理的復(fù)雜性,保證工程施工質(zhì)量,加快作業(yè)進(jìn)程,降低施工成本,大力推動(dòng)建設(shè)單位的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展,為社會(huì)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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作者:單建國(guó) 單位:上海城建市政工程(集團(tuán))有限公司