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BIM在建筑设计施工管理一体化的应用

2021/08/20 阅读:

摘要:本文针对BIM在建筑设计施工管理一体化中的应用与展望进行了详细分析,提出了应用BIM技术的措施,如精细化管理措施、进度管理措施、成本管理措施等,以期为相关人员提供参考。

关键词:BIM技术;建筑设计;施工管理;一体化

由于工程项目的建设有非常强的综合性,涵盖的内容十分复杂,会涉及众多的专业知识,所以在建设中时常出现问题,如孔洞遗漏问题、接口复杂问题、管线碰撞问题等。如果不能及时规避和解决存在的问题,便会对建设的有序开展造成影响,延误工期,降低质量,甚至引发连锁反应。所以,针对建筑工程的特征,需要融合当前的先进技术,以便预防各类问题的出现。其中,BIM技术的应用实现了建筑设计施工管理一体化的目标,对建筑工程的发展起到了极强的推进效果。因此,本文针对BIM在建筑设计施工管理一体化中的应用及展望进行了详细分析。

1BIM技术概述

1.1BIM概念

在当前的工程建设领域中,对于BIM技术的应用十分广泛,属于一种数据化工具,无论是设计阶段、建造阶段,还是管理阶段,都发挥着重要的作用。BIM技术会通过建筑工程的数据开展信息化和数字化模型的构建,以便在筹备阶段、建设项目阶段和维护阶段等针对数据模型实时传递和共享,帮助相关人员针对项目进行调整、判断和问题处理,也使得设计方、施工方和运营方得以有效沟通和协作,使施工成本有效节约并强化了工作效率,规避了很多问题的产生。

1.2特征分析

1.2.1可视化

可视化,具体来说便是利用数据模拟出建筑实体,在设计阶段产生的价值作用非常突出。之前的工程建设会应用图纸,但图纸提供的视角有限,在具体施工时,如果交底工作有所不足,便会使建设工作与图纸设计不符。但通过BIM技术,为施工人员提供了全方位的视角,该项技术可以通过数据,整合构建出三维立体图形。尽管现代建筑会给出设计效果图,但不会详细描述内部构件。借助BIM技术便会有效解决这一问题。该项技术可针对内部部件构建可视化模型,无论是在设计、建造,还是在运营阶段,开展讨论、制定决策、相互沟通等都可借助BIM技术实现可视化的目标。

1.2.2协调性

确保协调性是工程设计中十分关键的内容,要确保业主、施工方和设计方之间的沟通及协作,有益于工程项目的高效开展。其中,通过BIM建设的平台,可使各方的沟通与协调更加便捷。

1.2.3模拟型

模拟的特征不只是对建筑模型进行模拟,还会将施工中并不存在的事物模拟出来。在设计时,借助BIM技术可以针对设计需要进行模拟的事物,开展虚拟场景实验,这样设计人员可在第一时间发现问题和不足,并细化设计工作。

1.2.4优化性

设计工作与施工工作需要不断细化和优化。尽管优化建筑项目与BIM技术的应用并没有直接的关联,但优化内容的开展需要将BIM技术当成重要的基础。

1.2.5可出图性

BIM技术可以对常规的图纸进行绘制,还可以绘制需要加工的构件图纸。此外,BIM技术能够直观地展示出建筑物,并对其进行模拟、优化和协调等,可给出每项专业的图纸并将其深化。所以,借助BIM技术可更加细致地表达出工程的情况。

1.3BIM技术优势分析

利用BIM技术建设出来的协同平台,在处理相关问题时,可以在设计阶段处理完成工程中可能会产生的问题,并对矛盾进行有效协调,规避建设时各方有摩擦产生。借助对数据的协调,可以找出最理想的解决方案。针对建筑项目的设计、建造和运营,需要开展一系列的讨论,做出决策,且各方需要有效沟通,才能保证整个工程从设计到运营的有序性。在这个过程中涉及的内容都可以利用BIM实现可视化,模拟施工过程等,从而对招投标工作、施工工作给出有效指导。在此前提下,还会构造出5D模型。在模型中引入造价控制,可使工程建设得到全方位的把控。借助BIM技术建设良好的构架理念,利用计算机对工程的真实行为进行仿真,可以帮助工作人员针对建筑的整个生命周期做好系统规划,以便细化设计工作、运营工作和维护管理等,每个阶段都可以利用模型处理信息,以便实现使用需求。

2建筑设计施工一体化管理中应用BIM技术的措施

2.1应用在建筑项目信息综合分析层面

在设计阶段,设计方对项目开展的分析工作要非常充分且精准。该项工作与最终的设计质量有着直接的联系。在设计施工一体化管理中,结合BIM技术,可对信息进行有效收集与处理,从而更好地完成信息的综合分析工作。简单来说,通过该项技术实现信息综合分析的过程主要包括:①先将收集到的信息进行整合。信息的有效整合对于项目设计质量会产生重大影响,如设计发生变更,会存在很多风险。借助一体化管理模式需要对可能造成设计工作变更的信息进行收集,从而对信息分析的可靠性给予保障;②将收集的信息导入,开展分析工作。在BIM软件中导入采集好的信息资料,通过自动分析功能可以生成需要的设计方案,如建筑材料应用方案、外部围护结构设计方案等。

2.2设计质量分析

施工中编制的设计方案是之后施工内容开展的参考,与建筑的应用寿命有很大的关联,所以,设计工作对建筑工程有着重要的意义,应不断强化项目设计质量。在设计施工一体化管理中,有效结合BIM技术,可借助其中的可视化特征,对建筑三维模型加以构建,在此前提下,将数据信息输入到BIM软件中。通过软件分析,可开展碰撞检验,从而对项目设计方案的质量给予综合评估。例如,在某商业建筑设计中编制了两套不同的方案,一种为主体呈现平铺状设计方案,与“一”字比较类似;另一种设计方案为L型设计。为了挑选出最理想的设计方案,在BIM中导入了两种方案数据后,对三维模型进行构建。在碰撞检验时,站在建筑内部能耗及土地应用率等各个层面开展综合分析,最终结果显示:对于L型建筑的规划设计有着更高的土地应用率,且建筑内部对能源资源的消耗量更低。

2.3动态施工管理方案

设计施工开展一体化管理时,提出的要求包括要将设计与施工环节有效衔接,借助存在的关联性使建筑项目质量得以提升。根据该项要求,可以借助BIM技术实现动态化的管理。在设计工作开始时便要利用BIM技术,对设计内容开展时产生的各类数据信息加以收集,然后与其他参建方共同开展设计分析。在挑选出最理想的方案后,利用BIM技术对施工进度模型进行构建,施工人员结合具体情况,在进度模型中对信息进行更新。如果具体的施工现状与进度模型存在偏差,进度模型会给出预警和自动提示,使得项目动态施工管理得以完善。

2.4开展精细化管理

通过一体化管理模式的构建,利用BIM技术还可以使建设方开启精细化管理。简单来说,通过该项技术,可对招投标环节、设计环节、施工环节、验收环节等建立精细化管理机制,从而满足全生命周期的管理目标,使建筑有更高的质量。当前,有些企业依然在使用老式工程管理手段,但由于之前的管理手段和形式较为单一,部门之间的沟通较少,很难实现交叉管理,所以,对于施工技术控制工作的开展存在很多困难。加之现代化施工内容的实施愈发复杂,如果一味地沿用传统的管理形式,必然会出现一系列的问题。此外,有些工程的规模很大,应用传统的管理手段会有非常明显的局限性。但借助BIM模型能够模拟各项施工环节,基于模拟的前提下开展综合考量和分析,并借助其中的可视化优势、信息共享功能等,依照具体的模拟情况,调整好管理过程中可能存在的矛盾和冲突,以便做好工程流程的调整。在优化施工方案后,施工的开展会更加顺利,有效预防事故的发生。此外,通过BIM技术建立的三维模型,可以保障每一位工作人员了解工程情况,不会有看不懂的情况,明确安全隐患,有益于安全意识的强化。BIM技术还可以实施复核设计,将模型与现场情况充分结合,可开展可视化联系,有益于纠正工序,也能将施工时间缩短一些。该项技术还可将各项预案在平台中上传,建立起大数据平台,从而完善对资源的共享,实现精细化管理的目标。

2.5强化施工效率,减少返工率

以往,工程建设时需要对二维结构设计图进行编制,相关建设工作也会利用该图纸指导完成。但目前的建设项目规模越来越大,结构也更加复杂,空间有较大的局限性,其中的管线走向更是烦琐。因此,之前应用的二维结构设计图并不能非常清晰地将设计方案表达出来,对施工的有序性产生了不良影响。所以,需要通过BIM技术对三维模型进行构建,从而保障施工效率有所提升,同时有益于强化施工质量。此外,通过该项技术,还可以对设计方案进行细化和修正,将设计思想精准地体现在方案中,以便最终高效落实在实际生产中。其中,BIM技术的碰撞检查等功能可以帮助设计人员和施工人员在工程开展前查找到管线布置得不当之处,从而进行完善和解决,规避设计变更的发生,也使得返工现象有所减少。

2.6成本管理

在施工成本层面,通过BIM技术,可以编制物资管理系统及商务成本管理。2.6.1物资管理系统。通过基础数据的提供,利用BIM技术可以构建出数据管理平台,这样便可以精准地预估工程的施工量。通过数据,采购部门对于材料的购买会更加精准,以免有超额采购的情况,也使成本得到进一步把控,规避了浪费问题。2.6.2商务成本管理。在建设过程中,通过BIM系统,可以将工程成本与计划成本进行详细的比对分析,如果有超支现象,还可以查找出相关明细,找出具体原因,帮助管理人员针对施工过程进行优化,有益于工程成本管理水平的进步,降低整体成本支出。

2.7模拟安装

BIM技术有强大的模拟安装功能。在应用该项功能时,可以使工程内部的管线排布更加有序,特别是吊顶区域,不但有较大的施工难度,而且提出的标准和要求非常严格。但利用BIM技术会使难度降低,保障施工进度,还减少了资源的浪费情况,使工程成本得到有效把控。

2.8进度管理

将施工计划导入BIM中,可以挑选其中的一项节点,对计划和实际进度进行比较,使管理人员对工程建设情况有直观的了解,查看工程的建设状态,如是否超前或延时。这样,对于之后的进度安排会更有针对性。

3BIM的应用展望分析

3.1构建BIM信息化数据库

BIM技术在信息整合及设计质量强化方面的优势特征非常显著。目前,针对施工设计管理提出的质量要求更加严苛,所以在一体化管理中,对于设计施工管理提出的要求有明显的变化,为了确保设计及施工管理的质量,需要借助BIM技术,将其优势作用更大地发挥出来。其中,通过对信息化数据库的构建,在基于BIM技术的普及应用前提下,可以针对建筑设计建设施工构建出三维模型,然后向信息化数据库中传输,使得BIM信息化数据库中的信息储备得以提升和丰富。在该数据库中有一定量的数据存储时,设计方、施工方便可以通过自动检索功能、筛查功能等,输入需要查询的资料信息,信息库便会给出相应的设计及管理意见,该项管理意见的提出是软件结合相似的三维模型,通过综合分析获取,以便帮助设计人员及施工人员减轻压力,有益于强化施工质量。

3.2完善协同合作

当前,对于BIM技术的应用,通过施工一体化管理,使得各参与方协同合作的目标得以实现,并第一时间针对信息开启共享。与以往的管理模式相比,引入BIM技术后,使得管理工作更为便捷和高效。但是,管理模式并没有实现100%的协同合作,所以在之后的应用中,还需要优化一体化管理模式,及时更新软件等,使得实时协同合作模式得以实现,帮助各方更好地交流沟通,从而保证项目的建设质量。

4结语

综上所述,建筑工程的发展紧随时代的脚步,融合了很多的先进技术,其中对于BIM技术的应用,使得施工设计、施工管理、施工流程等得到了进一步优化,有益于强化建设的有序性和质量。但对于该项技术的应用,存在的不足还很多,需要对其不断总结和探究,以便BIM技术能够发挥出更加突出的价值作用。

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作者:李彤 李永福 单位:山东建筑大学管理工程学院

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