李文杰 中國新興建設開發有限責任公司工程師
建筑信息模型(Building Information Model,BIM),是指在建筑行業中通過對建筑物從施工到拆除的全過程進行數據化和信息化模型整合的共享平臺。利用這個平臺可以進行建筑施工管理與監督,在對建筑施工進行模擬的過程中可以準確預判實際施工中可能出現的問題,從而有利于建筑行業向信息化、科技化方向發展。
BIM 技術通過對施工數據進行有機整合,建立相關三維動態模型,從而在計算機程序中實現對建筑物全生命的動態模擬過程,可以在施工之前發現影響結構安全的重要節點,以便在施工過程中注意避免出現問題,一旦問題發生也可以及時予以解決。
例如,為了保證工程結構重要的安全節點施工,利用BIM 技術進行施工管理時,在BIM 的可視化方面,利用其可以為施工人員提供三維立體模型的優勢出發,在建筑工程開始之前對相應建筑物的內部三維立體構型進行充分推理分析,從而發現其中存在的重要結構點,利用BIM 反映的可視化鋼筋結構模型,在大跨度的梁柱受力節點、鋼筋交叉密集部位單獨進行技術分析。
首先,應利用BIM 技術可操作性強的優勢隱藏其他數據模型,在BIM 數據庫中只顯示出有關鋼筋架構模型的相關數據,特別需要注意的是,要在多條鋼筋的相交處或者焊接處設置相應的交點數據,利用BIM 平臺的數據分析能力進行鋼筋架構模型的合理性分析,以準確推斷在此方面可能出現的問題。其次,應對傳統平面圖紙不能進行可視化處理的橫向立體鋼筋結構進行分析,充分發揮BIM 技術的360°無死角全角度鋼筋立體化可視性的優勢,對于橫向的鋼筋架構進行人工預先判斷,確保施工過程安全可靠。在BIM的可出圖性特點方面,應在施工之前,通過將各種工程數據輸入相應的BIM 共享平臺數據庫中進行資源整合,再進行立體建筑可視化模型的打印,應根據不同施工專業的工作內容進行相應種類的圖紙分配。在裝修作業方面,將利用BIM 技術模擬出的整個建筑物需要進行裝飾的地面和墻面結構組合成二維與三維及效果圖,以便施工方準備材料和進行人工分配,規避一定的工程風險[1]。
利用BIM 共享平臺在具體的施工中進行相應施工過程的管控,如材料采購、工期進度控制、施工工序優化、各專業協同等,確保施工過程安全有序進行。
例如,在具體施工過程中可以依據建筑信息模型,以BIM 資源數據共享平臺為依托,模擬不同施工階段,預測人員、材料投入。對于工程設計變更等變化進行實時導入,調整模型,并導出后下發至各專業管理人員和施工人員手中,確保施工各方能協調一致。充分發輝BIM 的協調性方面的優勢,樹立大項目理念,對各專業進行整體布局。
以專業管道和主體結構的協調施工為例,在實際施工過程中,其專業圖紙和結構設計是沒有實際聯系的,易導致出現相應問題,如建立結構模型后,專業管線排布時發現在標準層中三層和四層相同空間位置多出一道梁,按照專業圖紙設計管線三維布置時無法布置需穿梁,與土建溝通結構圖紙上此位置有梁。一旦施工完成,需要進行問題發生后的施工方協調解決,勢必會延緩工程進度,降低施工效率[2]。因此,應在未施工前利用BIM 數據模型進行協調性分析,碰撞檢查。提前將問題暴露出來,再交由各施工方進行施工中的預先協調,可以最大限度地減少資源和人工浪費,保證工程質量和工程建設效率。
利用BIM 對建筑工程進行施工前和施工中的監督管控對于建筑物的施工質量和安全提供了保障,建筑工程完成并交付使用后,還應發揮BIM 技術的優勢進行后續的檢查和維護,因為BIM 數據庫中的建筑工程信息包括構建信息都是準確有效的,能在建筑物的具體使用過程中對建筑材料的使用年限和使用強度進行一定程度的估測和技術推算,以確保為后續的檢查和維護提供科學依據。
例如,在對交付使用的建筑物進行檢查和維護時,應定時定期地將反映具體建筑物實際使用情況的相關數據及時輸入原始的BIM 數據庫,利用BIM 的數據分析功能建構三維立體模型,以便在圖中觀察到建筑物的某些關鍵部位的老化和磨損情況,分析問題發生的可能性,據此進行維護,確保建筑物的使用安全[3]。
利用BIM 技術進行建筑施工管理時,應就施工前的設計規劃、施工中的管控及竣工后的檢查維護三方面進行管理,確保建筑施工安全有序,并為建筑物的后續使用提供技術保障,促進建筑行業長遠發展。