BIM在施工阶段为施工企业的发展带来的影响包括:一是设计效果可视化;二是模型效果检验;三是通过模拟建造提高施工的监控质量;四是工程安全、质量、进度的有效管控;五是完善的BIM模型,指导工程验收和移交工作。在利用专业软件为工程建立了三维信息模型后,会得到项目建成后的效果作为虚拟的建筑,因此BIM展现了二维图样所不能给予的视觉效果和认知角度,同时它为有效控制施工安排,减少返工,控制成本,创造绿色环保以及低碳施工等方面提供了有力的支持。本节针对该工程项目,从安全、质量、进度、验交等方面详细介绍BIM技术的应用。图15-16所示为BIM技术用于案例工程与现场照片的对比。从图15-17可以看出,BIM技术模拟出来的施工效果与实际施工效果的相似程度非常高。
图15-17 BIM模型和现场照片的对比
接下来详细地介绍各个具体的应用。
1.安全控制的BIM应用:孔洞临边防护动态管理及安全隐患预警
孔洞在施工项目中有很大的安全隐患,需要管理者高度重视,而通过BIM技术,可以做到提前防范和安全预警。具体的实施方案如下:
1)机电施工单位接手车站主体及地面场地后,对所有建筑结构(含孔洞)进行确认和审查,并将最新的情况更新到建筑结构BIM模型里。
2)比对最新的建筑结构BIM模型,若有差异,则调整机电BIM模型。
3)根据最新的BIM模型(见图15-18),确认孔洞是否有遗漏,若有遗漏,则需要追加开洞。
图15-18 临边防护BIM模型
4)对所有孔洞进行临边防护,并将防护设备更新到BIM模型里,并提交给监理、业主等有关部门审查。业主单位可以直接在平台上了解情况。
5)将所有孔洞的安装计划合并成一个孔洞安全进度计划并和临边防护BIM模型关联(见图15-19),做到动态管理。
6)当按照计划需要对孔洞进行施工时,由安全人员去现场核实情况,维护现场安全,并保证BIM模型和现场的临边防护情况一致,如图15-20所示。
图15-19 临边防护模型的动态管理
7)安全员需要将每个孔洞的真实情况拍照,将每次巡视发现的问题都上传到BIM模型中,形成及时有效的安全管理。
8)每减少一个临边防护,模型里的安全隐患数量就相应地降低。各管理部门,特别是业主单位可以通过平台和模型及时了解这些安全措施的动态。
2.质量控制的BIM应用:利用二维码和BIM的结合来提高对设备材料的质量控制
图15-20 BIM模型的临边防护情况
1)机电施工单位在将二维图样转换成三维模型的同时,对每个需要进行编码的设备及材料进行编码。完成编码后,将编码下发至设备、材料供应商,设备、材料供应商在设备、材料出厂时制作并粘贴二维码。
2)所有设备、材料供应商在供货的同时,需要提供一组二维码。二维码包含产品的所有信息。
3)由监理单位审核确认。所有设备的产品库与BIM模型相关联,产品的进出都通过扫描二维码控制,同时将使用情况同步到BIM模型中。
4)将各类设备的采购、使用等状态信息及时反映到BIM模型中,各个参建单位和业主单位可以随时查看这些信息。
3.进度控制的BIM应用:实际工程模型和计划模型的对比
进度管理是项目管理的一个重要环节。通过将进度管理可视化,将进度情况同时展示给所有的参建单位,从而协同解决影响进度的问题,达到提高进度管理质量的目的。
1)机电施工单位的BIM团队将机电设计图转化为BIM模型,并导入平台。
2)机电施工单位将机电安装进度计划导入平台,并关联BIM模型,形成一个计划的虚拟施工进度。(www.xing528.com)
3)同时,对施工的工序可以进行模拟,如一段风管的安装(见图15-21~图15-25)就能说明问题。
图15-21 安装风管吊架
图15-22 安装风管
图15-23 安装风口喉管
图15-24 安装保温材料
4)监理单位通过扫描二维码,形成实际安装机电设备进度,并关联BIM模型,形成一个实际的施工进度模型。
5)在平台上,将计划的进度模型和实际的进度模型进行对比,并对按期完工和延期完工的各个工点进行标示。按期或者提前完工的,用绿色标示;延期的,用红色标示,并注明延期的原因。每天或每周更新一次数据,将项目的真实进度用可视化的方式表示出来。
图15-25 安装风口
6)将进度的BIM模型同时在施工单位、监理单位、业主方等各个参建单位的管理者的计算机上同步显示,并由施工单位对延期工作做出解释并给出解决方案,监理单位审核,形成全单位全过程的可视化进度管理。特别是业主单位的领导,在不到现场的前提下,就可以对项目的进度有清晰的认识。
4.验交控制的BIM应用:全过程文件数据输入到BIM模型
验收和移交一直是项目管理的难点。项目的长期建造过程会产生大量的数据和表单,而这些资料在验收和移交时都是重要的依据。通过BIM技术的数字化验交,可以大大减少验交时资料的缺失,提高数据的完整性。
1)机电施工单位审核图样,创建机电BIM模型,并将设计变更信息和书面确认文件的电子档输入BIM模型。
2)确认BIM模型,并将机电设备的各类信息输入到模型中。其中包括工点名称、设备编号、机组型号、生产商、生产日期、整机产地、安装位置、价格等,特别是品质信息(如油漆等级)和注意事项(如维保期限、加注机油)等。
3)监理单位对设备进行审核,并将审核意见的电子档输入BIM模型。
4)对实际测量后的BIM模型进行第二次碰撞检测,修改BIM模型,并由监理组织各专业设计单位对修正后的BIM模型进行书面确认,并将书面确认资料的扫描件由承包商输入到BIM模型中。
5)在施工安装阶段,监理组织承包商对安装完成的各专业设备和材料进行记录,承包商将相关资料和数据录入BIM模型中。资料和数据包括安装完成的时间、班组长的名字、安装过程中遗留的问题、安装完成后的自检记录扫描件、隐蔽验收记录扫描件、安装的相关记录等。
图15-26 手机BIM移交移动平台
6)在施工调试阶段,监理组织承包商对完成单机调试的各专业设备进行记录,承包商将相关数据录入BIM模型中。数据包括调试时间、调试的相关数据、调试人员名字、监理人员名字等。
7)将所有设备信息和施工信息录入到BIM模型中,将每一阶段更新的模型都及时上传到平台甚至手机上(见图15-26),使各个参建部门及业主单位能远程查看。
8)在竣工时,将录入了各类信息的BIM模型移交给运维单位,以保证信息传递的完整性和及时性。
总之,基于BIM的工程项目管理是一个发展趋势。随着全球化、知识化和信息化时代的来临,信息日益成为主导全球经济的基础。在现代信息技术的影响下,现代建设项目管理已经转变为对项目信息的管理。传统的信息沟通方式已远远不能满足现代大型工程项目建设的需要,实践中许多的索赔与争议事件归根结底都是由于信息错误传达或不完备造成的。近年来,作为建筑信息技术新的发展方向,BIM从一个理想概念成长为如今的应用工具,给整个建筑行业带来了多方面的机遇与挑战。
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