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建筑行业BIM技术在施工方应用需求分析

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:鉴于上段所述,施工前根据设计方提供的BIM设计模型,建立包括建筑构件、施工现场、施工机械、临时设施等在内的施工模型。另一方面,BIM是项目管理人员控制工程质量的有效手段。目前,BIM技术在工程进度管理上有以下三方面应用。BIM技术有助于解决这个问题。BIM能帮助他们更快和更好地了解现场的工作环境。通过BIM相关软件可以建立结构模型,并通过仪器设备将实时数据传回,然后进行仿真分析,追踪结构的受力状态,杜绝安全隐患。

建筑行业BIM技术在施工方应用需求分析

(一)施工模型建立

施工前,施工单位的施工组织设计技术人员需要先进行详细的施工现场查勘,重点研究解决施工现场整体规划、现场进场位置、卸货区位置、起重机械位置及危险区域等问题,确保建筑构件在起重机械安全有效范围作业;施工工法通常由工程产品和施工机械的使用决定,现场的整体规划、现场空间、机械生产能力、机械安拆的方法又决定施工机械的选型;临时设施是为工程施工服务的,它的布置将影响工程施工的安全、质量和生产效率

鉴于上段所述,施工前根据设计方提供的BIM设计模型,建立包括建筑构件、施工现场、施工机械、临时设施等在内的施工模型。基于该施工模型,可以完成以下内容:基于施工构件模型,将构件的尺寸、体积、重量、材料类型和型号等记录下来,然后针对主要构件选择施工设备、机具,确定施工单位法;基于施工现场模型,模拟施工过程、构件吊装路径、危险区域、车辆进出现场状况、装货卸货情况等,直观、便利地协助管理者分析现场的限制,找出潜在的问题,确定可行的施工单位法;基于临时设施模型,能够实现临时设施的布置及运用,帮助施工单位事先准确地估算所需要的资源,评估临时设施的安全性及是否便于施工,并发现可能存在的设计错误;整个施工模型的建立,能够减少传统施工现场布置方法中存在漏洞的可能,及早发现施工图设计和施工单位方案的问题,提高施工现场的生产率和安全性。

(二)施工质量管理

一方面,业主是工程高质量的最大受益者,也是工程质量的主要决策人,但由于受专业知识局限,业主同设计人员、监理人员、承包商之间的交流存在一定的困难。BIM能为业主提供形象的三维设计,业主可以更明确地表达自己对工程质量的要求,如建筑物的色泽、材料、设备要求等,有利于各方开展质量控制工作。

另一方面,BIM是项目管理人员控制工程质量的有效手段。由于采用BIM设计的图纸是数字化的,计算机可以在检索、判别、数据整理等方面发挥优势。利用BIM模型和施工方案进行虚拟环境数据集成,对建设项目的可建设性进行仿真实验,可在事前发现质量问题。

(三)施工进度管理

在BIM三维模型信息的基础上,增加一维进度信息,这种基于BIM的管理被称为4D管理。目前,BIM技术在工程进度管理上有以下三方面应用。

1.可视化的工程进度安排。建设工程进度控制的核心技术是网络计划技术。目前,该技术在我国利用效果并不理想。在这方面BIM有优势,通过与网络计划技术的集成,BIM可以按月、周、天直观地显示工程进度计划。此外,应用BIM技术,还便于工程管理人员进行不同施工方案的比较,选择符合进度要求的施工方案,也便于工程管理人员发现工程计划进度和实际进度的偏差,及时进行调整。

2.对工程建设过程的模拟。工程建设是一个多工序搭接、多单位参与的过程。工程进度总计划是由多个专项计划搭接而成的。传统的进度控制技术中,各单项计划间的逻辑顺序需要技术人员来确定,难免出现逻辑错误,造成进度拖延。而通过BIM技术,用计算机模拟工程建设过程,项目管理人员更容易发现在二维网络计划技术中难以发现的工序间逻辑错误,优化进度计划。

3.对工程材料和设备供应过程的优化。当前,项目建设过程越来越复杂,参与单位越来越多,如何安排设备、材料供应计划,在保证工程建设进度需要的前提下,节约运输和仓储成本,正是“精益建设”的重要问题。BIM为精益建设思想提供了技术手段。通过计算机的资源计算、资源优化和信息共享功能,可以达到节约采购成本、提高供应效率和保证工程进度的目的。(www.xing528.com)

(四)施工成本管理

在4D的基础上,加入成本维度,被称为5D技术,5D成本管理也是BIM技术最有价值的应用领域。在BIM出现以前,在CAD平台上,我国的一些造价管理软件公司已对这一技术进行了深入研发。而在BIM平台上,这一技术可以得到更大的发展空间,主要表现在以下几个方面。

1.BIM使工程量计算变得更加容易。在BIM平台上,设计图纸的元素不再是线条,而是带有属性的构件,不再需要预算人员告诉计算机画出的是什么了,“三维算量”实现了自动化。

2.BIM使成本控制更易于落实。运用B1M技术,业主可以便捷、准确地得到不同建设方案的投资估算或概算,比较不同方案的技术经济指标。而且项目投资估算、概算也比较准确,能够提高资金使用效率。此外,BIM的应用可以让相关管理部门快速、准确地获得工程基础数据,为企业制订精确的人才计划提供有效支撑,大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费,为实现限额领料、消耗控制提供了技术支撑。

3.BIM有利于加快工程结算进程。工程实施期间进度款支付拖延的一个主要原因是工程变更多、结算数据存在争议。BIM技术有助于解决这个问题。

(五)施工安全管理

B1M具有信息完备性和可视化的特点,BIM在施工安全管理方面的应用优势主要体现在以下几点。

1.将BIM当作数字化安全培训的数据库,可以达到更好的效果。对施工现场不熟悉的新工人在了解现场工作环境前遭受伤害的风险较高。BIM能帮助他们更快和更好地了解现场的工作环境。不同于传统的安全培训,利用BIM的可视化和与实际现场相似度很高的特点,可以让工人更直观和准确地了解现场的状况,从而制订相应的安全工作策略。

2.BIM还可以提供可视化的施工空间。BIM的可视化是动态的,施工空间随着工程的进展会不断变化,这将影响到工人的工作效率和施工安全。通过可视化模拟工作人员的施工状况,可以形象地看到施工工作面、施工机械位置的情形,并评估施工进展中这些工作空间的可用性、安全性。

3.仿真分析及健康监测。对于复杂工程而言,其施工中如何考虑不利因素对施工状态的影响并进行实时的识别和调整,如何合理、准确地模拟施工中各个阶段结构系统的时变过程,如何合理安排施工和进度,如何控制施工中结构的应力应变状态处于允许范围内,都是目前建筑领域所迫切需要研究的内容与技术。通过BIM相关软件可以建立结构模型,并通过仪器设备将实时数据传回,然后进行仿真分析,追踪结构的受力状态,杜绝安全隐患。

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