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土木工程施工中BIM技术的应用研究

作者:未知

  【摘  要】通过对BIM技术和BIM技术在土木工程中的应用进行介绍,让人们认识到BIM技术的重要性,使土木五方责任主体可以通过BIM平台对项目更好地掌控,使其可以更好地在项目管理中得到应用,从而为土木行业的蓬勃发展做出贡献。
  【关键词】BIM技术;项目管理;土木工程;工程施工
  随着项目参与方日趋增长,土木工程的规模日趋增大,在施工与设计的过程中,跨越地域、专业、参与方和项目阶段的协同工作就更加重要了,信息的管理与交流就成了打造成功项目的关键因素。倘若采用传统的基于2D图纸的信息交流和阶段式项目管理的方法就很容易导致信息的滞后、丢失或者传递错误,会导致工期的延误和大量的浪费。若借鉴先进的管理技术和管理理念,研究土木信息模型在设计、规划、施工与管理过程中的应用,则会加快推动土木行业的信息化变革。
  1BIM基本概念特征
  BIM即土木信息模型,主要是根据土木工程项目的各项信息为依据进行模型的建立通过数字信息仿真模拟土木物所具备的所有真实的信息。其中,B及Building,可以理解为从前期的规划决策、到设计、施工及项目的运行维护等建设项目的全过程的生命周期;Information即信息、数据,在项目生命周期中会出现大量的信息与数据,那么应该怎么将信息进行分类汇总以便于相关方的使用就成了BIM出现的重要意义;Modeling即模型,可以理解为建造一个模型,把项目的所有相关信息都在模型中表现出来,这是BIM的核心工作。从上述论述中,我们可以看出,BIM参与项目建设全生命周期的各种活动,在项目的生命周期中起贯穿协调的作用,保证各个环节协同运作。在项目前期,BIM可以进行场地分析、项目决策、能耗分析;在项目实施过程中,可以应用BIM进行碰撞检查、施工模拟以及项目管理;而在项目后期,可以应用其进行设施管理、运营维护和空间管理,以打造成功的项目,增加业主的满意度。BIM其实并不是一个或者几个软件的组合,它代表着一种新的工作方式,是一个新的强大的综合工具,它的应用可以改变土木产业以往的建造手法、设计方式、经营和维护工程设施的理念及方法,可以促进土木行业的信息化发展。BIM它的主要特征可以理解为可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性、信息整合能力,可以把以往只有在建造过程中出现的错误在多维数字化模型中提早发现提早解决。
  2BIM在项目建设周期的管理应用
  2.1工程规划设计阶段BIM管理
  BIM技术可以为广大业主提供概要模型,针对该方案进行模拟、分析,达到使该项目降低成本、缩短工期并且提高质量的目的。通过利用BIM可视化这一重要特性,设计师们可以实现自己的设计“所见即所得”这一功能,同时业主也可以随时了解到自己的投资可能收获什么样的成果[1]。下面我们以BIM在场地规划方面的应用为例。场地规划可以使土木物的空间方位和外观得以确定、可以建立土木物与周围景观的联系等。场地的植被、地貌、气候条件都将影响设计决策,因此往往需要对景观规划、施工配套及建成后交通流量等各种因素进行评价分析。在BIM结合GPS(地理信息系统)后,可以对拟建的土木物空间和场地数据建立模型,得出令人信服的分析结果,做出拟建项目最理想的广地规划、土木布局、交通流线组织关系等关键决策。
  2.2施工阶段BIM管理
  2.2.1基于BIM的成本管理
  成本控制一直贯穿在施工阶段的全过程,从编制招投标文件到签订合同,再到工程建造过程中的工程计量、变更协商一直到最终的竣工结算与决算,都离不开成本的控制。在该过程中运用BIM技术能全面提升企业的核心竞争力,提高工作效率。在施工阶段,通过BIM技术建立三维模型数据库可以直接对土木中对应的数据进行读取、统计和汇总,并且可以根据已有的计量规则产生数据表,同时通过计算机技术创建模型数据库,集成施工企业所具有的信息,服务于整建造过程,达到“一模多用”的目的。在真正的施工过程中,会经常容易出现量与价的调整最终导致工程变更。BIM技术可以根据造价规则自动重新计算造价,大大减轻了造价工程师的工作量[2]。众所周知,施工单位在建造项目上所投入的资金往往根据工程进度分段回收,当到达某里程碑事件时便以合同为依据要求业主支付进度款。BIM可以将4D、5D技术应用到工程款的支付当中去,项目开始前,施工单位通过4D技术模拟施工进度,为资金的流转做好准备。在项目开始后,可以随时根据工程进度计算成本,进度和成本相结合的模式为索要进度款提供了科学的依据。
  2.2.2基于BIM的进度管理
  施工企业进度管理的目标是在工程建造的各个阶段和项目完成的期限内进行项目的作业分配、进度控制、偏离校正。BIM在其中的应用主要解决作业分配和及时的校正偏离和动态的进度控制。施工单位根据BIM统计的数据可以准确地计算出不同阶段所需要得到材料用量以及结合计价规范、定额和企业的施工水平计算出所需要的材料用量、劳动力、机械台班数[3]。在进度中控制过程中,当真实的施工状况与进度计划有所出入时,可以通过4DBIM模型将进度计划与真实的施工情况进行对比,从而调整进度,增强施工单位对进度的控制能力。
  2.3运营维护阶段的BIM管理
  运营维护阶段的管理是项目全生命周期管理的重中之重。运维阶段管理难度和成本增加的主要原因可以归纳为信息的集成和传递缺少管理。而BIM作为信息库充分吸收了项目全生命周期的信息,因此运用BIM技术与运维管理系统相结合可以对土木的设备资产、空间等进行科学管理,也可以对可能发生的灾害进行预防控制,可以大幅度的提高运维效率并降低维护成本。以下主要对基于BIM的资产设施管理进行简要说明。资产设施管理工作处于项目的运维阶段,它不止需要本阶段的信息集成,还需要项目全寿命周期的各个阶段的信息,面对如此庞大、复杂的信息量,采用基于BIM的资产设施管理是非常有必要的,可以使运维阶段的资产设施管理得到充分的保障[4]。倘若将BIM技术与传统的资产设施管理进行整合,使业主能够通过点击查找相关内同从而得到具体的细节,如安装人员、安装日期、授权信息、维护计划等,方便与维护公司以及承包商的沟通联系,从而达到降低成本的目的。采用该种手段可以使业主不再固守于物业管理的固化模式而可以采用多元化模式,将资源进行整合,使其达到最优化,从而使自身利益最大化。
  结束语
  随着BIM技术的出现以及成熟,会对土木行业产生革命性的影响,会推动整个土木业生态链的变化已经会使价值链的重新整合。通过BIM集成信息会带领土木业进入大数据时代并且信息的集成能够提升行业的透明度。但我国目前BIM仍处于初级阶段,虽然目前BIM技术在施工企业的工程量计算、协同管理以及信息集成等方面都已经进行了应用,但在施工阶段的BIM应用还远远未得到充分的挖掘,未来会随着BIM技术进一步的推广与成熟,BIM将会为土木行业带来巨变,推动土木业的进一步发展。
  参考文献:
  [1]周洪文.浅析BIM技术在土木工程安全管理中的应用[J].中国管理信息化,2018,21(20):65-66.
  [2]宋子義.BIM技术在建筑施工中的应用[J].江西建材,2017(19):67-68.
  [3]王莉,万婷婷,李晨.浅析BIM技术在土木工程安全管理中的应用[J].建筑安全,2017,32(08):16-18.
  [4]李秋喜,李大华,张朋仁,王帅.基于BIM技术在工程中的应用研究[J].安徽建筑大学学报,2016,24(06):53-56.
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