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BIM技术在建筑工程的作用

时间:2022-12-13 10:27:57

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BIM技术在建筑工程的作用

bim技术建筑工程作用篇1

教育部颁布的《职业教育提质培优行动计划》中明确指出,职业教育要主动适应科技革命和产业革命要求,以“信息技术+”升级传统专业,鼓励职业学校利用现代信息技术推动人才培养模式改革,满足学生的多样化学习需求,大力推进“互联网+”“智能+”教育新形态,推动教育教学变革创新[1]。住建部《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》中也明确提出,加快推动信息技术与建筑业发展深度融合。随着国家出台《推进BIM技术在建筑领域应用指导意见》,企业也在积极推进BIM和VR等技术的整合,因此,企业对具有专业技术知识的BIM+人才的需求会逐步加大,无论从政策导向,还是从企业需求,都可以看出职业教育进行教育教学改革势在必行。

1BIM及VR、AR、MR技术简介

BIM技术一经提出,就逐渐被世界各国建筑业普遍接受,其发展已势不可挡。BIM技术以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础建立完整的、高度集成的建筑工程项目信息化模型,从而在建筑工程设计、施工及管理等全生命周期内,提高建筑工程的信息化、集成化程度[2]。VR(VirtualReality,即虚拟现实)技术、AR(AugmentedReality,即增强现实)技术、MR(MixedReality,即混合现实)技术是当前主要的数字虚拟信息技术,3种技术既有联系又有区别。AR技术侧重于把虚拟的信息应用到真实生活中,在真实生活中呈现不了的场景可以利用AR技术虚拟加入;VR技术侧重于虚拟现实,把某种场景通过计算机生成,让人仿佛真正置身其中,还可以体验和操纵环境,让人有身临其境的感觉,但又不是真正成为虚拟世界中的一部分。MR技术是VR和AR技术的综合,把现实世界与虚拟世界合并而产生新的可视化环境,简单讲就是可以在现实生活中看到虚拟的事物[3]。在建筑类课程的教学中有很多场景是学生无法想象与接触的,而这3种技术的推广能够给教学提供很好的辅助。因此,在教学中如果能够引入这些信息化技术手段,将起到事半功倍的效果。

2建筑工程技术专业实训课程现状

在众多职业院校中,建筑工程技术专业是传统的老专业,其人才培养体系相对成熟。学生的课程设置主要有两大类,一类是理论课程教学,一类是实践课程教学。按照国家教育部的要求,职业院校学生的实践课时要占到总课时的50%以上。目前,建筑工程技术专业的实践课程包括了专业课各科课程设计、相关课程试验、认知实习、生产实习、综合实训等环节。这些实践课程由于分散在不同的教学学期,由不同的教师担任指导教师,教学中都是各科教师按照各自的教学计划采用不同的教学案例分别进行教学。学生在学完之后很少有机会能深入工程实际,因此很难把各科所学知识进行融合,难以形成一套完整的知识体系。学生毕业之后走上工作岗位,进入角色较困难,需要一定的时间进行适应,究其原因,主要是教学中人为的把工程项目进行分割,按照教学要求拆分,学生难以把这些分散的知识串联起来融合应用到工程实际中。实训课程教学的另外一个主要问题是现在采用的教学手段、教学方式落后。大部分的课程设计、实训等都是按照传统的教学要求,教师给出指定条件,学生完成相应的任务。主要还是手工画图,计算,部分课程采用计算机辅助设计(CAD等),教师播放一些PPT、视频,但是仅限于局部内容。学生实训分组进行,大部分同学都依赖于别人先动手,对实训提不起兴趣,积极性不高,造成实训成果大打折扣。基于此,实训课程教学改革迫在眉睫,一方面要考虑当前行业发展形势要求,另一方面要考虑如何提高学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性,切实提高教学效果,提高人才培养质量。

3实训课程教学改革探讨

借助于国家推广职业教育信息化及建筑业的信息化发展要求,为切实做好建筑类人才的培养工作,真正培养企业需求的高质量技术人才。在建筑工程专业实训课程中引入BIM联合VR、AR、MR技术,充分发挥信息化技术手段优势,把工程实际场景借助虚拟技术直接呈现在学生课堂,提高教育教学水平,同时调动学生学习积极性。

3.1总思路

本次实训课程改革采用“一张蓝图绘到底”的思路,把碎片化的实训课程通过借助BIM技术贯穿建筑全生命周期特性进行贯通。整个学生在校期间各专业课程的课程设计采用同一个工程案例分步进行实训。前一课程所得实训成果能够为后面实训课程提供实训条件。在各科实训课程中,根据课程内容及教学需求,采用AR、VR、MR技术进行辅助教学,通过前期各门课程的实训,把工程项目的整个过程做一个长周期演练,以此搭建较为完整的知识框架。在学生最后综合实训阶段,再通过集中实训系统地进行全过程实操演练从而进行知识体系的升华,为学生就业铺路搭桥。

3.2各课程实训内容

本次实训课程改革选取建筑工程专业中比较典型的几门专业基础课程和专业核心课程进行探讨。尤其是专业基础课程建筑识图与构造课程设计,因为识图绘图能力是本专业学生应该掌握的最基础技能,也是今后从事专业岗位不可缺少的专业技能。因此,各校都很重视在校期间对学生识图绘图能力的培养。随着BIM技术的推广应用,各校也纷纷开设了BIM相关课程,此次实训也列入了BIM建模技术课程设计,与建筑识图与构造课程相辅相成,共同提高学生的识图技能,并对后期专业核心课程的学习提供前提基础。另外,选取了典型的专业核心课程建筑工程计量与计价课程设计以及BIM5D实训、建筑施工组织课程设计一共5门课程的实训。这5门实训课程首先选用同一工程项目,分别针对不同课程实训目标所需,针对性地设计每门课程的实训环节,采用BIM技术和VR、AR、MR技术,打破传统的实训方法,实训对象由二维平面图形转化为三维立体模型,同时利用VR、AR、MR技术的虚拟仿真,全景模拟实际工程场景,让学生身临其境体验整个实训过程,让学生真正感受到让学习变成一种真实情境的体验,充分调动学生的学习热情,实现从“要我学”到“我要学”。

3.2.1建筑识图与构造课程设计

本课程设计的主要目的是提高学生的识图绘图能力,熟悉建筑中常见构造做法。往常的设计都是让学生进行测绘,但是由于实际建筑的尺度较大,很多内容学生都测绘不到,因此,演变成了教师给定条件,学生根据条件完成建筑施工图的绘制。实训过程中,由于建筑构造很多内容都比较抽象,需要学生具有较强的空间想象力,才能根据二维图纸想象绘制出所要求的节点详图。但是实际过程中,学生往往想象不出节点细节,图纸的完成往往变成了抄绘,实训效果欠佳。此次改革,让本课程设计借助于BIM技术和AR技术,真正让学生体验建筑构造的具体做法,先带学生参观实训工法楼,以及由BIM创建的三维实体,具备感性认识以后,再通过二维图纸把所要求的内容表现出来。实训过程中采用BIM三维模型测绘的方法,把工程中常用的一些节点构造,让学生自己通过建模和测绘来实现。在建模中出现学生自己无法创建的节点族时,可以采用AR技术直接呈现。AR技术可以直观、形象地展示节点,使学生便于理解。同时AR技术还可以使不同地点的师生在共同的虚拟教室上课并实时互动。这样还可以把企业的一线工程师请入课堂,把教材的理论知识与工地的实际紧密联系起来。同时也可以借助企业的AR技术人才,创建课堂所需要的节点,打造AR平台,学生可通过扫码随时随地查看所需内容,方便快捷,使得学生学习也能实现信息化。

3.2.2BIM建模技术课程设计

本课程设计的主要目的是培养学生BIM建模能力,同时通过建模进一步加深对建筑构造的理解。实训时采用几门课程教师共同选定的具有代表性的典型工程,指导学生完成整个BIM建筑模型的创建(见图1)。学生在建模的过程中,目的是:①要熟练掌握建模软件的操作;②通过建模使识图能力进一步提升,加深理解二维图纸与三维模型之间的关系,培养空间想象能力;③创建好建筑模型,作为后期其他专业课程进行实训的基础。在该阶段联合广联达公司及展示网等企业,配合制作VR效果图,当模型建好之后,学生能够采用VR技术手段,真正进入自己所创建的建筑内进行遨游,亲身体验自己的建筑成果。通过自己的亲身体验与感知,让学生自己发现所创建模型的优势与不足,从而改进建筑模型。

3.2.3工程计量与计价和BIM5D课程设计

本课程设计的主要目的是提高学生工程量计算、工程量清单编制的能力,以及投标报价文件、招标控制价文件的编制能力。把课堂所学理论知识,通过实际案例进行完整的计算。设计过程中采用广联达BIM软件完成,该阶段可以直接导入BIM建模技术课程设计建好的建筑模型,学生不必再次建模。工程量计算过程中,可以利用BIM软件,直接查看建筑构件内部钢筋的三维模型,把结构施工图中平法表示与钢筋实际排布做到有机统一。使得学生在计算过程中,直观形象、简单明了,同时还能进一步提高学生的读图能力。

3.2.4建筑施工组织课程设计

本课程设计的主要目的是训练学生工程施工方案的编制、施工进度计划绘制和施工现场平面图的布置,通常被称为“一案、一表、一图”。这是施工前必不可少的环节,在工程实际中具有重要意义。实训时仍旧选用之前采用的工程案例,把前面课程的实训成果引入进来,借助BIM技术,打造三维的施工现场布置(见图2),并利用VR、MR技术实现虚拟建造和施工现场漫游,给学生打造仿真施工现场,营造一种身临其境的感觉。在学校也可以体验到亲身进入工地现场的实景。比如VR工地安全中,学生可以“真正”体验从高楼坠落、触电的麻痹刺痛和切割机伤害的心悸,体验者在逃生过程中靠自己躲避障碍物、危险区域以及选取正确的逃生工具、逃生通道,这些都是观看视频中无法提供的感官体验。通过自己的亲身体验,学生会铭记在心,远比老师的说教效果好。

3.2.5BIM5D课程设计

BIM5D课程实训阶段,利用BIM5D平台将前面实训中创建完成的BIM模型、BIM预算文件、BIM施工组织设计等资料进行导入,实现基于BIM平台的不同软件模型的集成,通过对数据、模型的整合实现BIM的综合应用。通过以上5门主要课程的实训,学生对工程项目的设计、施工、预算、管理等环节具备了一定的基础知识,通过同一个工程案例的展开,深入了解课程之间知识的内在联系,并能够自行融会贯通,为下一步的实习及综合实训打好基础。

3.2.6综合实训技能提升

毕业综合模拟实训是建筑工程技术专业人才培养方案中学生在校期间的最后一个综合性实践教学环节,是学生走向顶岗实习的过渡阶段,也是学生参加实际工作的一次预演。通过前期两年多的专业学习,有各门课程实训做基础,基于BIM技术的同一工程案例各项实训为学生奠定了专业基础技能。在毕业综合模拟实训阶段,另外选取某一典型工程,采用BIM技术结合VR、AR、MR技术进行实训,把识图能力、BIM技术、造价、施工组织、施工管理等专业技能按照工程实际过程进行实训,通过该实训,把所学知识进行有机融合,对学生进行知识体系的升华。经过这样一套系统的实训过程,学生对整个工程项目的进展过程建立系统认知,为今后就业尽快融入实际工程奠定了良好基础。

4结论

科技给教学带来了新技术、新方法。BIM技术的推广使用,VR、AR、MR技术出现给教学提供了广阔的思路,使得原先无法实现的场景现在变得很容易。因此,本文采用BIM技术联合VR、AR、MR技术为建筑工程技术专业的实训课程服务,使得原先无法到达的工地现场,无法在课堂展示的工程场景,学生无法真正体验的内容都能变成现实。实训课堂不再是简单的老师讲,学生听,而是变成老师指定场景,学生去体验,通过自身感知,充分调动了学生的学习积极性,激发学生学习兴趣,达到提高教学效果的目标。

作者:段素萍 单位:山西工程科技职业大学

BIM技术在建筑工程的作用篇2

建筑工程项目施工管理是一个系统的、复杂的过程,管理成效直接关系到项目施工成本、经济效益。长期以来,我国工程项目成本控制较为粗放的一大重要原因在于技术手段的限制,通过将BIM技术引入施工成本控制,可有效解决项目各方沟通不畅、工程返工、设计变更等问题,提高资源利用率,实现施工成本精细化控制,最终达到提高工程项目经济效益、推动建筑业持续发展的目的[1]。目前国内不少项目成功运用了BIM技术进行成本控制,例如,天津117大厦通过BIM技术的运用,节约成本5405.64万元。基于当前信息化发展大趋势与BIM技术实际应用成果,有必要进一步加强BIM技术在施工成本控制中的应用研究,从而有力推动建筑业未来持续、稳定发展。

1建筑工程施工成本控制现状

相关统计资料显示,我国建筑业产值达到17万亿元,但是平均产值利润率低于4%,整体成本控制形势不乐观,合理利用新技术、新方法提高施工成本控制效率与效果具有关键意义。传统建筑工程项目实施中,主要采用二维图纸,整个建设过程相对复杂,各参与方沟通困难,难以有效协同作业,存在诸多浪费问题。从施工阶段实际情况分析可得,不同工序、工种操作复杂,人力、物力、财力处于快速消耗阶段,相应的进度、成本、质量信息瞬息万变,施工成本控制难度大[2]。在传统施工成本控制体系下,项目经理与工程师要组织领导工作,对多方进行调度与管理,由此形成完善的管理网络,在网络中每个人明确分工。但是基于现有工程管理体系,依旧存在管理效率不足、责任不够清晰等问题。

2BIM技术在建筑工程施工成本控制中的应用优势

BIM技术发展始于20世纪70年代,是一种多维模型信息集成技术,具有信息集成度高、可视化强的特点,在我国建筑行业已经获得广泛认可[3]。BIM模型可集成建筑设施各项工程信息,如几何尺寸、材料及施工过程等,经由模型相互关联,可自动检测模型构件碰撞与错误,同时提供了各参与方信息共享的协同凭条,减少信息孤岛,提高建设过程中进度、质量、安全及成本管理水平。通过如图1所示的BIM多专业软件的协同作业可完成大量数据的集合与分析,有效优化施工工序、合理配置资源、节约施工成本[4]。下文主要从施工准备与实施两个阶段出发,针对基于BIM技术的施工成本控制应用优势展开分析。

2.1施工准备阶段

(1)优化施工组织设计。通过BIM技术可提前模拟关键环节与部位,及时发现问题,完善方案;结合进度计划模拟施工实际进度情况,确保编制技术的可行性;对施工现场进行三维模拟,并结合进度计划模拟不同阶段情况,合理调整临建布局、优化资源配置、控制施工成本。(2)辅助图纸会审。基于BIM模型可实现高效、可视化碰撞检查,及时发现修正细节问题,有效减少返工,实现施工成本的良好控制。(3)指导施工成本计划编制。可构建4D、5D模型,模拟不同施工阶段需求,从而编制不同资源使用计划,提高计划精确性,获得更好的成本控制效果。

2.2施工实施阶段

(1)多维多算对比。多维多算是及时发现问题、控制成本的有效措施,主要涉及时间、工序、空间位置等维度,借助BIM模型可快速、精确完成对比工作。将时间因素输入BIM模型,对比不同时间段成本实际情况与计划情况,从而更为直观地了解成本控制情况,若是偏差严重就及时纠正;将工序与BIM模型结合,针对特定工序实际成本与计划成本进行对比,对于发现的问题立刻处理。通过BIM模型的使用可在较短时间内精确计算不同施工任务对应的工程量,整个计算过程快速、简便,且可根据实际需求统计工程量信息。项目施工过程中,将实际施工消耗量输入BIM模型,能设定好单位时间(如日、周、旬等),可获得相应的报表,便于相关统计、对比工作的开展,便于对实际进度与成本的把控[5]。(2)动态成本管理。基于BIM模型加入时间、成本维度,可获得5D模型,施工期间借助此模型可监控实际进度、追踪资金使用情况,并对不同时间段成本情况展开统计、对比工作,及时纠正成本偏差。例如,基于BIM模型可按照进度、部位及构件类型查量,包括物资消耗情况、人机配备情况、周转材料调配情况等,由此可及时调配、管控各种物资,减少不必要的损耗;同时基于BIM模型可快速分解每周任务,有计划完成每日协调管理工作,控制成本、缩短工期。(3)施工变更管理。工程项目施工过程中变更是无法完全避免的,其将直接影响实际工程量与进度,对此必须重视变更所致的成本变动,并及时落实成本控制工作。工程变更出现时,基于BIM5D模型的应用可在第一时间调节模型信息,同时由于模型具有共享协同功能,各参与方可快速完成信息交换,及时更新工程量、精确计算费用。(4)快速结算工程进度款。通过BIM模型可自动存储、分析相关数据,快速完成工程量的拆分工作,并及时根据实际情况更新数据,造价人员可利用模型精确统计特定阶段工程量,并完成工程计量申报表编制;同时利用BIM模型的共享功能可提高建设方的审核效率,高效完成结算工作。对实际工程进度款进行分析,结余或是超支都要分析原因,运用具有针对性的措施将成本控制在预设范围内。

3基于BIM技术的建筑工程施工成本控制实例分析

3.1工程概况

该项目为综合楼建筑,占地面积约2万m2,总建筑面积约5.1万m2。此建筑高度为108m,地上主楼23层、裙楼3层,地下1层,采用框架核心筒结构。该工程设计要求高、参建单位多,且建筑内部管线复杂,协调工作量大,采用传统施工管理方法较难协调,极易延误工期、增加不必要的费用支出,经综合研究后决定采用BIM技术开展施工管理工作。

3.2BIM组织架构

该项目引进BIM技术进行项目管理,组织架构如图2所示,通过派设专门的BIM协调员、项目部联系人,保证实际沟通效果。该项目以鲁班软件为核心搭建BIM技术应用框架,构建PDS系统,将所有工程信息、造价数据集成至BIM模型,打造企业级项目基础数据库(7D数据库)。

3.3基于BIM技术的施工成本控制要点

3.3.1工程信息关联PDS系统在7D数据库内详细记录各种工程信息,一线技术人员可关联与自身工作相关工程资料;建模员需根据施工过程中产生的签证单、技术核定单、变更单等资料,实时更新PDS系统内的BIM模型,保证数据处于最新、最准确的状态。3.3.2工程预算统计由建模人员根据CAD图纸进行BIM建模,建模完成后可形成概预算模型数据。在施工过程中只需在数据库按相关要求设定参数,可获得进度工程量、造价信息,编制月度成本制造书,并设定相应的预警指标,开展成本管控;通过BIM模型反查构件,利用7D数据库确定相关参数区域进行框图出价,为进度款审核、确认提供依据。3.3.3材料过程控制该项目利用7D数据库快速拆分获得实物量、人材机消耗量,并自动统计土建工程量、钢筋工程量与造价。工程量统计可按层、按构件、按钢筋型号等标准进行划分,并在此基础上编制采购计划、落实限额3.3.2工程预算统计由建模人员根据CAD图纸进行BIM建模,建模完成后可形成概预算模型数据。在施工过程中只需在数据库按相关要求设定参数,可获得进度工程量、造价信息,编制月度成本制造书,并设定相应的预警指标,开展成本管控;通过BIM模型反查构件,利用7D数据库确定相关参数区域进行框图出价,为进度款审核、确认提供依据。3.3.3材料过程控制该项目利用7D数据库快速拆分获得实物量、人材机消耗量,并自动统计土建工程量、钢筋工程量与造价。工程量统计可按层、按构件、按钢筋型号等标准进行划分,并在此基础上编制采购计划、落实限额领料,实现施工材料的严格控制,减少浪费。

3.4BIM技术应用成效

(1)提供量、价结算控制线,可分区、分施工段与时间段统计数据,全过程进行“三算”对比,防止少算、漏算、错算。(2)基于构件级基础数据进行多专业碰撞检查、可视化交底,优化计划进度,减少了施工期间资源损耗。构件级BIM优化结果如表1所示。(3)加强了进出库材料管理,通过采购指导、限额领料、优化钢筋下料,全面减少了废料与材料损耗。

4结束语

综上所述,随着建筑市场竞争的加固,施工企业要想稳定发展,就必须强化施工阶段成本控制,BIM的出现与推广是一大机遇。BIM技术在解决成本控制问题方面具有一定的优势,通过构建基于BIM的成本管理体系,可有效提高成本管理效率与水平。要根据项目情况合理使用BIM这一信息化工具,科学构建BIM3D、BIM5D模型,充分利用BIM模拟分析、信息集成、自动统计等功能优化施工方案、预测分析成本发生过程,提高成本控制主动性,以获得较好的项目经济效益。

作者:李烨宇 单位:中国水利水电第八工程局有限公司

BIM技术在建筑工程的作用篇3

21世纪以来,智能技术的使用和发展促进生活的方方面面更加便利,如医疗保健、农业、工业和建筑项目。尽管在现代新技术有更快的增长和发展,但许多潜在的问题,如项目延误、成本超支、效率和性能低下,仍然困扰着建筑项目。我国和许多其它国家的建筑行业会因利益相关者众多、项目周期长、风险和不稳定性高、建筑利益相关者之间缺乏协调、缺乏数据交换和资源整合而受到批评。在当今的建筑业中因市场日益饱和,经济形势黯淡,大多数建筑公司都面临着生存困境。如今,建筑公司间的竞争非常激烈,如一家公司想在高水平上占据一席之地并获得优势,就必须通过降低公司成本来提供低价格的优质服务、同时保证高质量的服务;同样,客户也喜欢那些在市场上质量高、价值高、价格低的产品。一个建筑项目需要更多的资源,因它需要更多的资金,而有效地使用这些资源和资金是决定一个项目成功与否的最重要因素之一。[1]自2002年建筑信息管理(BIM)技术进入我国以来,经过多年的发展,已成为建筑行业研究的热点。BIM提供一个集成平台,通过该平台,信息可在建筑物的整个生命周期内共享和使用,以协助其运营和管理。由此,BIM技术可用于建筑工程项目的规划、勘察、设计、施工、造价管理、运维、改建和拆除,在整个生命周期内,在同一建筑信息模型的基础上,实现所有参与者的数据共享。还可为产业链、工业建设和建筑创作提供技术支持,支持工程环境、能耗、经济、质量、安全等的分析、检测和模拟,支持专业协作、项目虚拟施工和精细管理,为建筑业提高质量和效率、节能环保创造条件。BIM技术也将给建筑企业的管理带来划时代的变革,彻底改变施工企业的生产经营观念和方式,也减少信息传输过程中的衰减。本文重点介绍建筑项目的背景以及BIM信息技术的优势,并对建筑工程管理现状问题进行分析,随后对BIM的信息化管理在建筑工程中的应用进行讨论。

1BIM信息技术的优势

BIM是一个综合性的技术过程,它将其方法扩展到所有施工领域,在整个建筑项目生命周期的不同利益相关者中。它在提高生产力和效率方面的强大优势,为可持续发展的建筑环境做出贡献。BIM在影响建筑行业的决策者方面发挥着巨大作用,鼓励他们在各种建筑环境中促进和执行BIM。自20世纪70年代以来,从传统建筑实践到基于BIM的设计的转变已成为建筑研究中最广泛讨论和撰写的主题之一。由于BIM是一个复杂的过程,需建筑参与者有更广泛的认识和合作,因此需付出大量努力克服从传统过程向基于BIM的过程转变的挑战;此外,BIM的实施需要了解可用的工具、技术、信息水平和协作,以确定实施BIM的组织准备度和成熟度。[2]作为一种新的管理方法,BIM可用于建筑工程项目的全生命周期。由于其强大的可视化功能,BIM可为结构健全监测提供良好的可视化表达环境,降低监测信息理解的难度,提高监测系统的监测效率和交互性。其中,BIM技术与CAD技术的技术对比如表1所示,BIM技术下的造型设计过程基于3D状态,不同于CAD中基于2D状态的设计。在传统CAD状态的设计中,绘制墙和柱等构件时不考虑构件的属性,只使用由点、线和面组成的闭合图形。在BIM技术下绘制的组件有其自身的属性,每个组件通过其独立的X、Y和Z坐标属性空间。在设计过程中,工程设计师设想的三维图形可在计算机屏幕上虚拟化,以实现三维可视化设计;同时,BIM可提供一个协作工作平台,提高不同部门间的信息共享能力。因此,将BIM技术应用于结构健全监测,可实现监测信息的可视化表达,提高监测数据的管理效率和共享,提高管理的信息化水平。

1.1BIM信息技术的可视性

工程师在其设计阶段可用BIM将建筑模型进行三维数字化处理,并不断进行修改,最终可使很直观地看到该建筑的立体形象,进而提高工程设计师的工作效率与质量。不仅如此,BIM信息技术在建筑运维管理阶段可为工作人员提供整个项目的三维可视画面,使工作人员可在第一时间找到其目标设备,降低查询时间以及工作人员的工作量。若使用传统CAD技术,则需工作人员具备较强的专业性、较为丰厚的实战经验以及强大的空间想象找出图纸中的不足并加以修改,但尽管如此也很易出现差错并处理时间较长、效率低。因此,可用BIM信息技术进行检测,利用其可视化三维空间直接找到不合理的地方;

1.2BIM信息技术的协调性

BIM信息化技术包含多个方面的内容和信息,例如,在建筑项目设计的过程中,可用BIM技术的三维空间可视化特点进行合理化检测,将目标建筑物的土建部分以及需要安装部分进行三维空间模拟,可直观、快速检查到其建筑物内部是否具有冲突性问题。或在建筑工程造价时,BIM的造价软件的优化工程量功能,可准确、快速地帮助工程师获取更为贴切实际的工程数据,将这些模拟出来的数据进行合理处理,可帮助工程师在短期内完成较为庞大的任务量。以上情况都体现出BIM信息技术在建筑工程中的协调运作能力;此外,BIM系统还可将运维信息进行协调,工作人员可将BIM系统中的工程图纸、工程量清单、综合单价表等信息都存在BIM系统里,可在空间、设施、应急、节能等多方面进行协调管理,以解决不同专业间的协调问题。

2建筑工程管理现状分析

2.1信息化程度较低

目前,我国对建筑工程运维管理仍处于摸索阶段,只是简单且不断重复的计算机记录,进而形成一系列文档,并存储在计算机中。在以上步骤中就会产生一系列的状况,例如,在人工记录数据时出现偏差,导致资料信息不完整等问题。并且有些运维相关的管理人员对设计以及建筑工程中的施工流程了解不全面,因而在信息录入时较易出现错误,从而引发不必要的麻烦。例如,在遇到紧急情况时需立即调取相关运维资料,但从收到信息通知开始,就需很多时间去查找收集相关信息,待收集完信息并整理后,还需加派人手送到相关管理人员的手上,在整个过程中就需耗费大量的人力、物力。并且许多资料都是纸质,不可胡乱拆分,在复制备份时也需很多时间,降低了工作效率。[3]

2.2数据传递方式滞后

在当今信息大爆炸的时代,信息化的运维管理方式也给建筑工程项目带来新的活力。相比之前的运维模式,一些较为先进的软件开始被广泛应用,但随着软件的开发利用的需求越来越多,各大软件开发公司也开始对其进行开发应用;与此同时,由于各个开发公司的技术标准有所不同,并且软件的好多部分格式也存在不兼容的情况,这就在信息传递时出现阻碍。而且目前有关建筑工程的软件开发仍处于初级探索阶段,所以数据传递方式有滞后的情况。一个建筑工程项目在不同阶段所需的信息以及目的不同,各个参加项目的公司的专业程度也存在差异,这就暗含着他们在信息传递时只涉及本身负责的部分,也就导致信息在传递时出现不完整的情况,无法进行合理的传递和信息共享,在信息整合、运用以及有效传递间存在一定难度。

2.3管理模式落后

目前,有些建筑工程项目是以物业管理为主要管理部门,在发现问题时先进行报备,相关物业管理随后进行登记并将问题进行汇总交由技术部门进行维修。对规模小且结构简单的一些建筑项目,基础的物业管理模式完全可满足各种要求,但对规模较大且管理模式复杂的项目,采用物业管理模式很难解决所有问题,解决问题的过程也会随之变慢。物业管理模式是主要以人力为主,易缺乏长期的工作计划,并且物业管理体制较为单一,管理力量较弱,在实际的管理工作开展时很难做到高的工作效率以及有效的监督。物业公司在教育以及培训机制仍不健全,大部分工作人员存在缺乏安全责任感,使安全制度只是流于形式,无法得到落实。

3BIM的信息化管理在建筑工程中的应用

3.1可视化方面

BIM可视化可使设计图纸变成3D,并生成真实物体的3D图片,此外,它还可与组件交互和反馈。在设计中,可视化可为用户提供有效的图片并生成新的报告。BIM在建筑工程中的应用可实现通信、调度和决策。可视化随着社会的不断发展,建筑形式将逐渐多样化、复杂化。在现代建筑的要求下,传统的建筑图纸显得不合适,已失去了价值。施工人员自己想象的施工形式不仅阻碍整个施工项目的顺利施工,还导致施工和项目管理的困难。延长工作期限。BIM出现后,可在施工项目开始前向建筑物的三维实体显示,也可通过可视BIM将建筑物的内部构件呈现在人们面前。因此,使用BIM可指导施工人员顺利施工;此外,建筑工人还可与其他建筑工人共享信息资源。提高流程管理的效率具有重要意义;[4]

3.2信息化方面

在建设项目管理中,会出现需各部门相互配合的问题。如问题在项目建设过程中难以立即解决,则有必要召开相关会议,组织管理人员讨论,指出问题的原因,并采取有效的补救措施。但这种处理问题的方式存在一些局限性。BIM的出现可用其协调性,合理布置建筑内部构件,协调电梯井道施工和其它施工;

3.3安全管理方面

建筑工程的施工过程有其自身的特殊性,尤其是现代建筑的复杂结构、体积和承载机理,大大提高结构设计、现场技术和施工技术的要求;此外,复杂的建设项目施工周期长、工作环境相对恶劣、工作量和工序较为复杂,使建设项目施工现场易产生安全隐患;此外,从当前施工安全管理的实际水平看,导致施工阶段安全事故的因素主要包括工程难度的复杂性、对安全管理的重视程度不够以及安全管理方法相对落后。BIM技术作为建筑工程信息化和产业化的重要载体和平台,它不仅包含大量的建筑工程数据信息,而且可实现建筑工程的有效模拟,从而优化建筑工程的成本管理过程。通过安全维度的拓展,BIM技术下信息化程度和水平的提高,显著提升建筑工程安全管理水平。[5]建筑工程施工现场,尤其是复杂的建筑工程,存在着许多与工程安全相关的风险因素,主要包括人、物、施工环境和安全管理过程。其中,在人为因素方面,主要包括施工人员操作不规范造成的安全事故或隐患。据统计,建筑安全事故大多是人为因素造成的;其次,在材料因素方面,施工现场涉及的材料主要包括建筑材料、施工工具及相关工程机械设备。这些物质的破坏性为事故的发生奠定物质基础。如不以标准方式使用,很容易造成危险;此外,在施工作业环境因素方面,主要包括社会、自然和作业环境维度。施工环境因素作为最易被忽视的因素,易引发安全事故;最后,在建筑工程安全管理因素方面,建筑工程施工安全与管理水平密切相关。如果施工人员得不到有效的管理和教育,很易诱发和引发安全事故。然而,BIM技术可建立建筑信息模型,模拟施工过程,实现建设项目施工阶段的综合控制和管理。还可实现建筑信息的集成和共享,以确保所有施工方能够实时、直观地了解项目的准确信息。

4结语

BIM在建设项目设施实体中的应用有助于实现施工安全管理的信息化,促进施工安全管理的可见性、沟通性和协调性,有效预测施工过程中的风险,促进管理沟通过程中信息的畅通。随着BIM实施的成熟,将有更多机会使用广泛的数据集和信息,那时,BIM才能充分发挥其对建筑性能优化的影响。随着使用BIM生成的大量信息以及监控系统输出的可用性,建筑服务工程师的角色正在发生变化,处理和解释模型内和在用建筑监控创建的大型数据集的能力变得越来越重要。

参考文献

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作者:刘敏 周忠超 单位:山东华宇工学院

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