蒙紹國,李貞蓉
(1.廣西安全工程職業技術學院,廣西壯族自治區 南寧 530000;2.廣西體育高等專科學校,廣西壯族自治區 南寧 530000)
BIM即建筑信息模型,BIM是英文短語BuildingInformationModeling的縮寫,在《建筑信息模型應用統一標準》中把BIM定義為在建設工程及設施全生命期內,對其物理和功能特性進行數字化表達,并依此設計、施工、運營的過程和結果的總稱,簡稱模型。BIM的核心應用是利用數字化技術,建立虛擬三維建筑信息模型,并為這個模型輸入與實際情況一致建筑信息。借助完整的建筑信息模型來進行工作的交流,為工程項目的建設方、設計方、施工方、監理方等各個參與方提供一個工程信息交換和共享的平臺。BIM技術就是運用這個包含信息和數據的模型,進行信息共享、傳遞和交流,方便工程人員進行協同工作和溝通,大家共用一個模型,運用的信息及數據一致,工作效率高、成本低、工期短,提高了工程項目建造的質量和效率,這對企業是非常重要的。
BIM技術具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等特點,對建筑工程而言還具有諸多優勢:①可視化設計,直觀看到建筑物建成后長什么樣,有利于各參與方的決策管理;②協同管理,建筑、結構、機電等專業在同一模型上協同操作管理,信息有效的溝通和傳遞;③修改更新同步,不管何時何處進行了修改,其他數據及時同步更新,達到一處修改處處更新;④協調服務,當各專業出現碰撞問題時可以通過碰撞檢測,解決各專業的構件沖突、打架事宜;⑤提升質量,通過有效的協同管理,查漏補缺、減少錯誤和碰撞,從而提升建造質量;⑥自動統計,可自動生成工程量清單、統計材料報表及工程造價;⑦節能環保,通過三維軟件,使整個項目進行綠色環保優化,達到可持續的綠化節能環保要求。這使得以BIM為載體的信息化模型可進行“三維展示、快速算量、精細管理、虛擬建造、有效管控、協同管理”,從而提高工作效率、提高工程質量、縮短工期、降低建造成本。基于這樣的特點和優勢,BIM技術對建筑施工企業來說至關重要。
2016年9月住建部的《2016~2020年建筑業信息化發展綱要》提出“十三五”時期,全面提高建筑業信息化水平,著力增強BIM技術在工程質量安全管理中的應用;2017年2月國務院發布《關于促進建筑業持續健康發展的意見》中明確提到,加快推進建筑信息模型(BIM)技術在規劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用;2020年8月住房和城鄉建設部、教育部、科技部等九部門聯合印發《關于加快新型建筑工業化發展的若干意見》提出:大力推廣建筑信息模型(BIM)技術,加快推進BIM技術在新型建筑工業化全壽命期的一體化集成應用。顯然國家政策在推動BIM技術的發展,為實現BIM技術的應用落地提供支撐保障。民營建筑施工企業應從國家一系列的政策中意識到BIM的重要性,趁早行動起來,越早應用越早受益。
BIM技術提供了一個建筑信息數據處理的強大平臺,其“及時性、準確性、對應性、可追溯性”的有效運用將為廣西民營建筑施工企業解決目前存在的諸多痛點。
近幾年在廣西投標發現,部分項目在招標文件中明確了對BIM技術的要求,若企業不具備BIM技術則連投標的資格都沒有,顯然BIM技術已成了中標的加分項。廣西招標方給投標方的時間較短,組織投標時間大多控制在20~30天,在這么短的時間內,難以對招標工程量清單進行認真核對,而利用BIM技術可以快速準確進行算量,根據圖紙而創建的BIM模型可以導出工程量清單,提高了計算工程量的效率,并且工程量非常精準。創建建筑信息模型后,通過工程造價軟件等數據庫信息的設置,可以機械性的規定了預算的步驟,從而避免人為疏忽、構件信息不詳等原因造成的錯誤,使建筑工程計量計價更為精準。根據BIM自動算量的優勢可為造價人員減輕工作壓力,使其從傳統繁重的手工計算中解脫出來,并且其復核糾錯功能,也極大地提升了計算工程量的準確性。BIM是一個富含工程信息的數據庫,不僅能夠真實地提供工程量計算所需要的物理和空間信息,還能夠提供準確和全面的工程量清單。BIM的自動算量功能可以使工程量計算變得簡單,更擺脫了人為因素的影響,數據更客觀更精準。從而提高了投標的質量和效率,更促進投標報價的客觀、合理和科學,大大降低了風險,提高了中標率。
采用BIM技術對工程建筑項目進行模擬施工,優化施工方案,通過虛擬施工來預測實際施工中可能出現的問題,在實際施工前采取預防措施,直至獲得最佳的施工方案。借助BIM可視化、協調性和模擬性的特點可以身臨其境進入到建筑工程項目的虛擬世界中去感受施工的進程,進行施工預管理、方案預認證、工程建設預體驗,在虛擬場景中直觀地進行觀摩、漫游,從中發現不足及時更改完善,再根據BIM模型,對施工全過程進行一次施工預演,把施工中關鍵部位、重點工序及重要節點等進行可視化模擬分析和優化,以提高施工方案的可行性、安全性和可靠性。
BIM具有碰撞檢查和構件沖突檢測的強大功能,利用BIM技術可以將結構、建筑、機電設備等各個專業的模型整合到一起,利用碰撞檢查命令對整個模型進行檢測,提前發現構件沖突。在施工前期就可以通過BIM的虛擬三維環境發現圖紙中的碰撞沖突及錯誤遺漏問題,及時對碰撞位置的施工方案進行修改。碰撞檢測功能既可以做硬碰撞的檢測,如結構構件之間以及結構與建筑之間的碰撞沖突;也可以做軟碰撞檢測,如機電管線之間,管線間距之間碰撞沖突,同時還可以進行硬、軟構件之間碰撞檢測。不僅可以做靜態的碰撞檢測,也可以做動態的碰撞檢測,減少了各專業之間的矛盾,有效進行施工安排,減少施工中的返工現象。利用BIM的可視化、協調性特點,在施工前、施工中都可開展碰撞、沖突檢測,進行項目優化,盡可能避免在施工中出現錯漏和返工,盡可能達到實際施工的“零碰撞、零沖突、零返工”,極大地縮短工期,有效降低施工成本,確保工程質量,提高利潤。
BIM的核心是利用計算機信息化能力創建一個與實際建筑工程一致的三維信息模型。這個模型可提供完整的、與實際情況一致的工程數據,便于工程管理和計算。通過BIM模型的強大支撐平臺,可以隨時隨地、快速提取、錄入和更新數據,基于最新、最全、最準的工程數據庫,進行信息傳遞,協同管理、數據共享,實現虛擬建造,把在施工中將出現的各種質量安全等諸多問題,在施工前可以避免掉,實行有效監管。通過BIM模型的模擬施工來結合施工技術交底,技術要點展示,使施工人員更直觀地認識到各構造的要求、工藝流程、施工要點等,使交底內容一目了然,從根本上保證了施工質量。BIM技術是一種全新的管理模式,與傳統施工管理截然不同,BIM技術的運用將給施工企業的精細化和信息化管理帶來福音,BIM技術的落地應用將為企業的精細化和信息化管理提供強大技術和數據支撐,將會突破傳統的管理模式瓶頸,為企業帶來新的變革。在施工過程中進行標準化、規范化的精細化管理是我國大力倡導的管理模式,廣西民營施工企業目前的管理比較粗放,整體精細化水平不高。以應用BIM技術為切入點,進行精細化管理才可能實現項目效益的最大化。在工程項目的建設過程中,通過BIM技術的虛擬建造、優化方案、碰撞檢查對施工的重要環節、關鍵部位、重點工藝、質量安全隱患大的工序等進行監管和優化,真實反映施工過程中的實際情況,并通過科學地計算、分析、匯總和檢驗等優化環節,指導現場施工,有效地進行質量控制。基于BIM技術完成的施工管理將使工作更高效、質量更高。
運用 BIM的三維模型對施工現場的環境進行分析,當發現危險時能及時地識別出來,對存在的危險源進行管控,特別對“四口五臨邊”等存在安全隱患的關鍵位置及時設置安全圍護,及時做好防護處理,預防安全事故的發生。借助BIM的施工模擬以及4D(3D+Time)的動畫模擬進行安全隱患排查,合理調整進度安排,將危險系數降到最低。施工前,運用BIM對進場的施工人員進行可視化的安全技術交底,既直觀又易接受而且還形象,使施工人員提高安全意識,對安全隱患排查更有的放矢,并根據安全隱患排查模擬,危險源的位置,制定更具針對性的安全專項方案,提高建筑施工安全隱患的處理效率。施工過程中,利用4D仿真模擬技術也能對施工現場存在的危險因素進行分析,協助施工現場安全管理人員提前做好危險源的防控,及時應對安全事故,做好安全防范。
建筑工程施工是一個極其復雜和繁瑣動態的過程,當前廣西民營建筑施工企業的項目管理還是沿用傳統的橫道圖和網絡計劃來對施工進度進行控制,而橫道圖和網絡計劃專業性強,對從業人員的專業知識要求高,并且其可視化低,不能清楚表達施工進度情況,更不能清晰描述復雜的施工關系,無法體現動態的變化過程,而BIM技術的運用則更好彌補其欠缺。將BIM技術與施工進度計劃相結合,把建筑的物理空間與時間維度融合在模型中,既能反映整個建筑的施工過程,又能直觀、形象、準確地反映各工程節點的完成情況。使建筑工程項目建造更合理,施工進度計劃更精確,施工資源利用更科學,地場地布置更合理,對整個工程的統一管理和控制,更有利于縮短工期、降低成本、提高質量。借助4D模型,可以直觀展示主要施工方法、施工安排、總體計劃進度安排等,通過已建的4D模型,能準確快速地應用到施工的各個區域、科學配置各構件的材料用量,一步對位材料運輸,減少二次搬運,極大提高了工作效率,使各工序的協調調度更精準,施工進度更快。
廣西傳統建筑施工企業粗放的管理模式、低能高耗的生產方式已不能適應時代發展的要求,目前BIM技術和建筑工業化已成為我國建筑業發展的前沿陣地,伴隨建筑業數字化信息化轉型升級的要求,BIM技術受到我國建筑業的關注。BIM技術的推廣應用在建筑業中顯然已成為信息化數字化的代言詞,對加快建筑工業化,推動建筑企業轉型升級,提升企業競爭力,將會有很大的推動作用。建筑工業化需要BIM技術的支持,結合BIM的模擬性、參數化、協同合作、可視化等優勢和特點,廣西民營建筑施工企業應認識到BIM的重要性,趁早抓住這次轉型升級的機會。可以想象,隨著BIM的發展,在不久的將來,傳統的工程圖紙將以BIM模型的形式出現,各參建方如建設方、設計方、施工方、監理方、政府監管部門、分包供應商等的溝通對接信息傳遞是BIM語言,不會BIM的施工企業將會淘汰出局。BIM技術對于民營企業已不是用不用的問題,而是如何加大力度用好的問題。BIM技術已成為建筑企業轉型升級的重要的抓手,是提高精細化管理水平的重要途徑,是建筑企業核心競爭力的又一次再造和洗牌。BIM技術將為施工企業創造帶來巨大的價值,施工企業越早使用BIM技術,在市場競爭中越具有競爭力。
BIM技術應用關鍵在于利用計算機技術建立三維模型數據庫,在建筑工程管理中實時變化調整,準確調用各類相關數據,以提升決策質量,加快決策進度,從而降低項目管控成本、保障項目質量,達到提升效益的目的。對于廣西民營建筑企業而言,BIM技術的運用將為企業帶來很好的效益,將整體提升企業的管理水平,其重要性不言而喻,所以BIM技術已不是可選項,而是必選項,誰先采用誰早受益,學習和運用BIM技術才能促進廣西民營建筑施工企業更好發展。