許應標
普洱美好生活投資開發有限公司,云南 普洱 665000
在應用BIM 技術開展相關工作后,設計單位的盈利模式將有所改變。設計單位利用BIM 的虛擬技術能更好地開展設計工作,有效提高設計質量與效率,同時也能基于BIM技術讓業主享受到增值服務,進而獲得直接的經濟收益,促進自身經濟效益的提高。將BIM 技術應用于工程設計后,工程變更次數將顯著減少,設計圖紙會更加精準,使工程設計更符合實際情況和業主要求,不僅提高了工程施工效率,而且減少了資源浪費,降低了工程設計、施工成本。在傳統的管理模式下,建筑工程各專業分開獨立設計,幾個部門之間信息流通不暢,即使在設計方面出現矛盾,也不能提前協商解決,多數是在施工過程中發現問題,因此在工程施工階段會出現多次工程變更現象。但將BIM 技術應用于工程設計、工程管理后,將各專業設計工作都有機結合在一起,設計師能及時、快速地看到任何一個數據信息的變化,因而設計的一致性會更高,出現設計變更的可能性會更小。
在以往技術體系下,建筑工程各專業的圖紙都是分開獨立設計,各專業的設計完成后由總工程師統一檢查核對。這種工作模式雖有一定可行性,但也存在很多缺陷。例如在檢查時容易遺漏,使一些質量缺陷得不到及時發現與處理,并且人工檢查費時費力,比較復雜煩瑣。而且將BIM技術應用于建筑工程項目后,借助BIM 技術的碰撞檢查功能,在工程設計階段就能及時發現管線碰撞問題,使問題得到解決,避免在后續施工與使用過程中出現任何質量問題或安全問題。
在建筑工程項目準備階段,利用BIM 技術可對建筑工程項目進行虛擬演示,將項目各項準備情況全面地反映出來,便于各責任方了解情況并做好施工準備。在這一階段,也可利用BIM 技術構建模型,在三維立體模型中觀察、預測工程施工中可能出現的問題,并提前采取應對措施。利用BIM 技術進行模擬,能提前找到工程結構上存在的不足與缺陷,了解施工區域中的一些潛在風險,并根據輸入模型中的相關參數提供切實可行的施工方案,從而保證正式施工活動的順利、穩定進行,確保建筑工程的施工質量與效率。通過提前的分析、預測與調整,可明顯減少工程施工階段的變更次數,在保證工程進度的同時也降低了工程成本,提升了整體的施工效益。另外,在傳統的二維設計方法下,工作人員需要手動繪制施工圖紙,這樣不僅增加了工作量,也容易出錯,難以保證圖紙精度。但利用BIM技術的協同設計功能可直接生成施工圖紙,不僅提高了工作效率,降低了經濟成本,而且提高了圖紙的精度,為各項施工活動的開展奠定了良好基礎。
將BIM 技術應用到施工階段可以實現對施工階段的四維處理。通過四維應用從月、季度、周、天等時間段對施工進度計劃進行分析,并根據施工現場實際情況進行相應調整,從中尋找最優的施工方案。在施工過程中,重難點項目也可利用BIM 技術進行模擬演練,通過多次模擬與分析確定最合適的施工方法,從而保證最終的施工效果。同時,模擬施工技術在建筑工程施工與管理過程中發揮著重要作用。通過模擬施工技術,可以對施工情況有更準確、全面的把握,工程管理人員、技術人員能更全面地了解施工中的各項實際情況,并據此對施工方案做重新分析與調整,確保在正式施工過程中不會出現任何質量問題與安全問題。通過BIM 技術的協同,使項目參與方全面了解建筑工程項目各項情況,提前掌握工程中的不合理、待完善之處,在此基礎上做好處理與準備,確保各項施工活動的順利、有序開展。
一般情況下,業主在向外銷售建筑產品時,建筑工程還處于施工狀態,無法讓顧客看到成品。此時就可利用BIM技術為顧客提供虛擬的建筑產品,讓顧客通過BIM 技術看到建筑建成后的真實效果。BIM 數據庫中包含了大量建筑工程項目的各類數據,利用這些數據,廣告公司可制作出精良的三維動畫,能真實反映建筑工程的具體情況。
某辦公樓項目共計22 層,其中地上18 層、地下4 層,總建筑面積49380.55m2,工程結構采用混凝土框架剪力墻結構,建筑耐火等級為一級。該工程造價約15960 萬元。該工程施工內容多、涉及范圍廣,不僅包括主體結構施工,還包括地基基礎、屋面、裝飾裝修、給排水、采暖、通風、電氣、空調、智能系統等方面的施工。該項工程為大型綜合型項目,施工任務較重,施工難度較大。在施工過程中,各責任方不僅要保證工程質量,還要兼顧進度、經濟效益、安全性、內外舒適度、外部美觀性等各個方面。為能實現以上目標,在工程設計與施工過程中,引入了BIM 技術。
在建筑工程施工建設過程中,借助BIM 技術開展工程策劃工作,可確定大致的設計與施工思路,為后續各項工作的開展打好基礎。在開展圖紙設計工作前,需先做大量的勘查調查與分析工作,掌握與該工程項目有關的各項數據信息,對數據進行對比、整理、計算,為工程的設計、施工創造有利條件。
為使BIM 技術的功能作用得到充分發揮,在施工前正式組建BIM 工作室,挑選熟悉此項技術的工作人員組成工作隊伍,專門為各項工作提供技術指導。為了避免在正式施工階段出現任何斷電、數據丟失等問題,提前為該工作室配備大功率UPS 電源,以此盡可能將損失降到最小。在工作期間,要求工作人員及時做好數據的備份、保存等工作,確保數據信息的真實性、完整性與準確性。
(1)在工程正式施工前,先準確、詳細地檢查工程圖紙。檢查時利用BIM 技術建立三維模型,借此對工程圖紙進行全面、立體的審核,在審核過程中若發現任何質量問題,及時向設計方反饋并要求修改,全面保證工程圖紙的科學性與精確性。在完成建模后,也需要對全專業三維模型做詳細檢查,由總工程師帶領技術人員全面地檢查三維模型,匯總模型中的重難點部位、復雜節點問題等,并對建模效果進行分析評估。
(2)在建筑工程施工建設過程中,首先要做好碰撞檢查工作。傳統的技術體系是在二維圖紙中對管件布設情況進行分析。但由于二維平面圖不夠立體,展示的信息不夠全面,因而很難在施工前就檢查出圖紙中的一些不合理之處,往往是在施工過程中才遇到管件碰撞問題,因此不得不返工重建,既造成時間資源的浪費,又造成經濟資源的浪費。將BIM 技術應用于建筑工程后,通過BIM 模型對各專業協調情況、各關鍵碰撞情況在三維空間環境下進行檢查,及時發現問題所在,并提前進行調整與預防,避免造成工期延誤與成本浪費。具體的檢查步驟如下:在建筑工程施工過程中,首先利用BIM 技術構建各專業的三維模型,然后整合各專業模型,再進行碰撞檢測,在檢測過程中利用BIM技術的可視化功能觀察,發現工程中存在的空間沖突,最后在獲取到相關空間沖突信息后,結合具體的數據信息對工程圖紙進行調整,從而防止工程在施工或使用階段出現相關質量問題。BIM 團隊對該工程的排水、消防、電氣等各專業都應用了可視化模型進行碰撞檢測,通過三維空間環境下的檢查發現了多處碰撞現象,并及時提醒相關部門進行了調整與預防,使正式的施工活動得以順利、安全開展。除了碰撞檢查,還利用BIM 技術對精裝修的設計與施工做了調整與優化。優化機電末端點位及設備管線追位,模擬確定方案的同時提前發現影響使用功能及美觀的問題。
(3)在建筑工程施工建設期間,利用信息技術進行建模,基于模型實現對施工現場的4D 模擬,使工作人員、安全管理人員直觀、全面了解工程施工過程中存在的各類安全隱患,在此基礎上提前制訂相關防范機制與應急處理方案,有效避免了安全事故、質量事故的發生。在工程施工過程中,BIM 團隊利用Revit 軟件構建建筑三維立體模型,確保該模型中包含了房建工程的所有信息。再結合三維模型與項目進度計劃,構建項目管理信息數據源,并綜合3D模型中的各項信息數據,成立了BIM 綜合信息數據庫。這樣在建筑工程施工建設期間,每一施工階段的各項信息都能實現科學集成、資源共享,從而確保了工程施工的安全與質量。
(4)在建筑工程竣工交付階段,相關工作人員對建筑工程有關的各項信息、資料進行匯總、整合,依據各類數據信息二次加工竣工模型,在模型中添加能耗、設備等各項新信息,并將遺留在模型中的前期冗余信息剔除。剔除后通過信息技術手段將數據模型進行轉換,轉換成為運維管理部門便于接收與使用的格式,從而為運維管理部門各項工作的開展提供便利。
綜上所述,BIM 技術在建筑工程施工管理中發揮著重要作用。合理應用BIM 技術可提升施工圖紙質量,規范施工過程,降低施工成本,確保建筑工程項目按期完工。為此,在當前背景下,應進一步加大對BIM 技術的研究、優化與應用,有效促進BIM 技術與建筑行業的深度融合,從而推動建筑行業穩健發展。