APP下载

BIM 技术在土木工程施工领域的应用

2022-02-09许大明河北建设集团股份有限公司河北保定071000

中国房地产业 2022年36期
关键词:建筑模型施工

文/许大明 河北建设集团股份有限公司 河北保定 071000

引言:

随着国民经济的高质量发展,建筑市场管理由粗放型向精细型转变,建筑项目投资由单一型向多元化转变。从项目成本管理和控制的角度来看,投资利润最大化已经成为建筑行业等许多企业的核心竞争力。EPC、BOT 和PPP 等建设项目是通过投资建设资金,将设计中的建筑改造成有用的建筑的过程。日程控制建筑施工、质量控制、质量全面预防、控制、尘土、环境保护和其他许多因素和链接,直接影响到项目的施工精度和决定投资收入。多亏了一种动态、基于BIM 技术的多维数据被收集和分享的网站优化控制及投资决策、挂历、造船厂、材料供应商等,从而创造了最好的路对所有缔约方为建造时间表和效益最大化。

1、建筑施工的挑战

1.1 重大采购和招标

合理划分施工区段,将项目划分为两个施工区域进行部署。每个建筑区域都有一个单独的施工团队,工作是并行进行的。根据“分级和纠正”的原则,制定详细的三级节点计划,确保时间控制。实施快速施工理念和保障措施。快速计划,采购和供应材料。分包团队将提前审查,及时校准分包投标,及时提供劳动力,并协助业主购买和征求分包内容。

1.2 数据调整的来源很多,很难统一管理

在施工项目实施过程中,施工数据主要来自施工组织和图纸,如成本估算、材料和设备、项目管理等,例如:暂停服务,价格的调整、干混砂浆的铝制模具的修改和木制模具的深化、管理费等,导致数据错误或延误计算量的草案中更正的,导致在实际项目的决策和执行。

1.3 数据标准不统一,也不完善

由于数据来源众多,铝模具和木模具之间的价格差异已经消失。降低了将高光洁度砌块砌筑成木制铝模具的盈利能力;外墙铝模具改为木模具,增加了抹灰成本。对数据进行了其他紧急调整。成本数据的收集不能准确地与当地配额相对应,成本数据的收集标准也难以及时协调。

2、BIM 技术的特点

2.1 可视化

如今,复杂多样的社会建设模式已成为建设工作的常态。面对庞大的建筑计划,很多施工人员缺乏专业知识,无法根据图纸理解工程布置,从而影响整个施工过程。在建筑项目中,BIM 技术的可视化清楚显示了项目的内部结构,使其更加直观。采用BIM 技术的可视化设计,在复杂工程工作完成之前,可以对建设项目中的任何隐藏工作进行管理,大大提高项目的效率。

2.2 协调性

建设项目管理中还有很多环节需要部门间的协调配合,BIM 技术的协同设计要赋能建筑模型的不同学科,在BIM 技术中要重视建筑模型的设计。各个学科通过协调独立,最终将其所有专业构建模型作为一个整体。这样就可以实现专业人士之间的信息交流,通过协同设计,各专业人士的建筑模型会相应更新,使建设项目的信息传递更加便捷、清晰,提高项目管理效率。

2.3 整合性

BIM 技术以施工为基础,根据具体的施工项目实时创建动态数据库。根据目前的内容,在现场管理中应用了各种虚拟化技术,并利用信息技术辅助建设过程。在部门应用程序之间共享信息使工程项目人员能够了解项目的实时状态。但是,由于建设项目管理的复杂性和不确定性,传统信息技术的使用无法统一,地方信息受各种因素影响难以标准化。借助BIM 技术,可以根据工程项目创建网络标记,应用工程建设项目的工程管理和数据分析,将有效收集的信息进行整合和共享,协助每个项目参与方及时获取数据。

3、当前我国土木工程施工中存在的诸多问题

3.1 防渗漏技术不过关

泄漏现象在目前许多土木工程中都很明显,防泄漏技术不通过的问题更为重要。房屋漏水不仅影响室内空间的美观,也影响作品的质量。防水施工是土木工程施工的重要组成部分,但在实际施工过程中,存在施工过程不科学、施工过程不合理等问题。为了节约成本,一些建筑单位使用劣质防水材料,甚至不采取防水措施。建筑的渗水严重影响建筑的整体美学和工程的寿命。

3.2 技术违规

土木工程建筑本身的特点是流动性、多样性和时间长度。土建工程施工完整,技术复杂。在施工过程中,需要根据设计图纸选择优秀的施工工艺。在具体的施工过程中,施工队伍一般缺乏科学规范的施工过程,技术标准需要提高。为了经济发展的利益,一些公司使用劣质材料,甚至选择劣质工程材料。

3.3 施工管理体系不足

土建工程的管理对工程质量有很大的影响。目前,许多土木工程施工单位注重施工技术的改进,往往忽视施工管理,造成施工安全事故。因此,完善的施工管理体系是施工质量的根本保证。施工管理,包括施工技术管理、施工材料管理和施工人员管理。对国家建设管理提出了新的要求,许多建设单位也更加重视建设管理体系的完善。然而,仍有一些问题需要相关人员分析和解决,并不断完善施工管理体系,以达到安全施工的目标。

4、项目BIM 技术主要应用点

4.1 施工场地布置

利用广联达BIM 施工现场布置及Lumion 软件,结合不同施工阶段的场地需求,合理规划布置项目场地。项目基坑深度大、周边建筑物距离近、施工现场作业面广,场地高差大,绿色施工和安全文明施工要求高等给BIM场布软件应用带来了挑战;项目团队利用BIM 三维场布软件形象直观地模拟各个阶段的现场情况,综合考虑二次腾挪成本,实现现场平面布置科学合理和井然有序。

4.2 项目全专业BIM 建模

以Revit 软件为基础,辅以MagiCAD 及橄榄山快模等软件建立符合项目现有条件和使用用途的BIM 模型。依据建模标准,按专业划分为建筑、结构和机电综合等专业模型,确保信息的完整性和逻辑性。通过多专业模型集成,利用BIM 模型检查预留孔洞的准确性,及时发现预留偏差问题,出具精确综合结构留洞图,有效避免结构施工的返工。

4.3 管线综合排布

通过BIM 模型对项目安装工程进行综合优化设计。利用Revit2019 及MagiCAD 等专业BIM 软件对所有安装管线统筹排布,合理布局,确保管线排布横平竖直,整齐有序,设备间距及检修空间符合规范要求。由于地下室消火栓管线、喷淋管线、消防及动力桥架、弱电桥架、采暖管线、排水管线和排烟风道等管线集中敷设较多,相互间排列紧密,相互碰撞,给施工造成较大不便。项目团队经过BIM优化后,将所有管线保持合理间距且单层敷设(局部双层),同时共用支吊架,在保证排列美观的同时满足净高需要且不额外增加经济上的支出。

4.4 项目BIM 审图

通过BIM 三维模型进行多专业集成后的碰撞检查,确保建筑工程从设计端到施工端的良好过渡。通过审图,提前预判建筑构件之间的相互冲突和可能出现的问题。通过BIM 审图,导出碰撞报告,通过报告中坐标位置修改模型中对应位置的碰撞。经过碰撞处理后实现零碰撞,使现场施工更加顺畅。针对管线的功能需求合理进行翻弯避让,优化管线排布,尽可能提升空间的综合利用,达到满足设计标准下技术经济合理平衡。

4.5 工程建设信息化模型的建设

BIM 技术在土木工程施工中的第一个应用环节是相关工程模型的施工。此外,每个专业模型,包括主体结构、机电设备、室内外装饰工程等材料,都可以单独建立,为各施工环节的后续施工以及整体分析提供可靠的数据和信息。土木一个三维模型的基础上形成的BIM 技术不是一个纯工程三维模型,其中还包括物体的数据信息的组件,而不是组件,并最终会形成一个工程数据库,这完全符合实际工程设计的用心。在使用BIM 技术构建土木工程三维立体模型时,相关人员需要对不同专业模型的工作包进行优先排序,为进一步的数据处理提供适当的支持,并使用不同的颜色标记工作包。所有相关人员都能及时地从不同的工作包中调用数据,这就要求设计师为不同专业的工程模型执行有针对性的Bom。模型的准确性必须建立在当前标准的相关水平上,结合工程设计的质量要求和数据的准确性。考虑到长期项目建设过程中对BIM 数据信息准确性的要求,需要相关人员对3D 工程模型进行更新和维护。工程设计的变更或所需技术资料的任何其他形式的变更,要求有关人员在5 天内更新设计。对于项目中需要重大修改的部分,技术模型信息的更新应立即实施。一般来说,BIM 技术中的集成工程模型需要每60 天更新一次。

基于BIM 技术形成的土建模型可以直观地反映工程设计的基本形状和空间分布。同时,土建工程的每个部分都可以随意扩大和缩小。相关人员可以结合不同部分的具体需求对数量、尺寸、材料等信息进行调用,为后续工程施工提供了极大的方便。

4.6 工程的模拟施工及碰撞检查

土建工程建设基于BIM 技术可取得的具体过程的模拟,模拟建筑施工图纸等技术的引入虚拟动态视频和动画,从而确保有关的人都能够在以后的优化施工作业,同时提前检测作业施工环节所涉及的问题。使用施工进度模拟软件,技术人员可以在土木工程施工过程和现场的任何场景中关联模型。BIM 技术还可以连接到项目的初始施工进度,从而生成一个动态的虚拟施工视频,为后续的施工进度管理进行优化。

土建工程施工管理中4DBIM 引进模式,能够在不同的建筑生涯的过程,通过建筑专业人员之间的碰撞测试,视不同建筑结构分解,按施工方案审查,避免在施工结束后恢复施工时浪费资源。员工还可以利用工程虚拟模型的进度和计量数据,计划和协调后续的施工过程,实现设定的工期目标。

可视化,作为基本特征:BIM 技术,可以有效解决设计过程中的各种缺陷观测的2D 图纸,通过碰撞以及优化控制系统可以探测不同专业之间的冲突,施工前施工。目前土建工程检验表明,撞击通常需要结合软件和人工控制的两种方式,整个建筑BIM 模型碰撞检查可对不同数据信息、职业培训方案的优化组合的测试报告,线路和线路分布数据的实时升降。

4.7 施工建设阶段应用

采用智能平台+BIM+动态等先进技术,全面、智能化监控管理,企业间数据综合互联互通、协同共享,根据施工进度以及建设成本目标的管理顺利完成施工建设。该项目采用了实名控制系统、网络定位系统,依托闸机,实现持卡人脸识别进场、考勤。巡检人员每到一处发现隐患,现场语音、拍照采集,把检测信息通过无线网传输到云端平台,开启整改流程。问题直接推送给具体人员,跟踪进展,提升管理效率。为充分了解现场各工序穿插节点及施工进度,项目建立工期预警系统,通过BIM 模型与施工进度计划关联,根据工程进度表模拟展示工程进度,辅助进行施工工序与计划优化,通过数据中心采集项目各时段的形象进度,录入平台,实现工程数据的可视化。有利于控制现场高效施工。项目对大型机械(塔吊)设置照明与防碰撞系统,当两台及以上塔吊运行时,大臂距离较近时,塔吊会自动感应,紧急制动。利用大型机械设备智能巡检系统,实现对塔吊全方位无死角检查。

4.8 支持数字化实时安全控制与培训

BIM 系统本身的特点是可视化。施工单位可以利用这一功能,利用科学监测技术,对土木工程项目的实际情况进行实时数字控制和管理。要进行监督工作,管理层可以对比安全活动,最终从安全情况中明确推导出具体的安全活动,在此背景下,相应计划的调整与有效保障有关,因此施工项目的安全在一定程度上降低了施工风险的可能性,提高了施工管理工作的效率和质量。此外,有关工作人员由于缺乏一定的安全意识和标准意识,也会有违规和施工过程中的虚假交易,相应也增加了安全事故,确保相关项目不能顺利完成。BIM 技术管理系统也可以看作是一个完整的安全教育数据库。人员可以被安置在多维数值模拟环境中,充分了解学习现场的安全性和标准化的操作方法等。这种数字化的教育方式可以有效地提高教育工作的质量,也可以在一定程度上减少培训支出。特别是对于复杂的工程项目,效果比较显著,可以激发相关人员的热情,使他们能够更好的学习施工技能和安全知识管理。

4.9 竣工阶段应用

如今,随着建筑市场的发展,实施智能化建设项目管理的重要标准是满足施工质量标准,将工程造价控制在最优范围内,以实现整体效果的最大化。为实现这一目标,应加强BIM 技术在建设项目智能化管理中的应用,在竣工前期专门建库,实现信息直接传递,避免信息传递过程中出现数据偏差,及时处理和保护数据,信息的真实性和客观性为计算成本和量化质量提供了依据。

4.10 在成本管理中的应用

成本管理是建筑工程管理最重要的内容之一,也是BIM 技术应用效果最显著的环节之一。例如,管理人员可以在正式施工前利用BIM 技术构造可视化模型,借此获得准确的工程量和材料用量,随后便可结合所得数据与建筑工程的实际情况来优化成本控制方案,进而降低耗损、提高收益。

4.11 在进度管理中的应用

在实际施工过程中,相关管理人员可以利用BIM 技术来提高建筑工程管理工作的协调性。理论上,BIM 模型是基于各种信息和参数(比如设计方案、材料型号等)来完成构建的。因此,管理人员可以借助BIM 技术来模拟并预测建筑工程的竣工时间,以合理调整施工流程、划分施工任务。如果施工流程不合理、施工任务的划分不科学,那么BIM 模型将及时发出预警。也就是说,使用BIM 技术能够助力管理人员分析决策,有效提高进度管理的效率。

5、BIM 技术的改进建议

5.1 专业介入

如今,部分施工单位对BIM技术的认识仍停留在表面,并且没有意识到该技术在建筑工程管理中的重要作用。因此,这些单位在运用BIM 技术时容易出现缺乏实践经验、应急处理能力不足等问题。笔者建议此类施工单位应进一步了解BIM 技术的特点和优势,并通过BIM 咨询、BIM监理、BIM 理念学习等各种形式的介入,确保自身能够切实掌握、科学应用BIM 技术,从而真正发挥出BIM 技术在建筑工程管理等方面的重要作用。

5.2 准确定位

理论上,BIM 技术具备根据不同建筑项目的实际情况来定位具体工程地点,并对建筑工程的施工现场进行全面分析的作用。因此,BIM 技术多应用于设计、施工、验收等阶段。需要注意的是,施工单位在利用BIM 技术进行工程地点定位时,需要在施工前期就做好BIM 模型的分析工作,以便后续结合计算、对比等手段来进一步提高定位结果的准确性。

结语:

结合当前建筑项目建设单位的目标管理体系,可以完善业务流程,科学合理地规范具体工作流程中的各个实施单元,并确定每个工作流程如何连接,在此基础上,充分利用BIM 技术,建立建设项目管理模型。

猜你喜欢

建筑模型施工
适用于BDS-3 PPP的随机模型
后浇带施工技术在房建施工中的践行探索
《北方建筑》征稿简则
后浇带施工技术在房建施工中的应用
后浇带施工技术在房建施工中的应用
土木工程施工技术创新探讨
重要模型『一线三等角』
关于建筑的非专业遐思
建筑的“芯”
模型小览(二)