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试论BIM技术在土建工程施工中的应用

发布时间:2024/11/1 11:38:15   
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贾宁

河北港口集团港口工程有限公司

摘要:土建工程施工规模大,施工环节较为繁杂,管理难度也有所增加,需覆盖设计、安全、质量、进度、成本管理等多个方面,且施工过程中影响因素众多。若不加以控制,会引发资金浪费、安全事故等问题。传统施工管理是事后管理,问题发生后再处理,管理效果不理想。基于BIM技术的施工管理是一种三维立体可视化、数字化和智慧化的管理模式,通过实施一体化管理措施,提前发现和排查隐患,保证工程建设任务的顺利开展。由此可见,对BIM技术在土建工程施工管理中的应用进行研究至关重要。

关键词:BIM技术;土建工程;施工;应用

引言

建筑企业为了顺应时代的发展,需要大力开展绿色施工技术。考虑到随工程项目建设要求提高对施工管理工作施加的压力,为保证工程良好的进行,引入现代施工技术,使各部门可以更好的沟通协作,为工程顺利进行提供技术支撑。BIM技术便是在此背景下出现并应用到土建工程中,可以借助可视化功能,将施工各类参数以形象的画面展示出来,便于设计人员进行方案设计,也便于管理人员完成现场管控工作,使各部门在BIM技术的作用下相互协作,使土建工程施工作业高效进行。

1简述BIM技术内涵

BIM(BuildingInformationModeling)又称建筑信息模型,是具有三维立体建筑模型的结构特点,能够将建筑内部的很多重要信息呈现出来,也可以通过相关建筑信息数据来构建空间模型。借助BIM技术应用,可以对需要开展的项目工程全周期过程进行整合,将相关阶段和过程汇集起来,确保建筑工程管理简单、高效。在具体应用中,可以借助三维数字技术应用,针对建筑工程相关数据、信息进行动态演示和模拟,确保后续的工程施工能够协调统一,减少施工过程中的设计冲突和矛盾,提升建筑效率。通过BIM信息模型构建,将这一技术应用到建筑工程管理中,可以有效降低工程成本,确保整体进度目标的实现。另外,通过BIM技术应用,还可以有效应用信息技术,通过技术形式奠基,对于模型中涉及工程建设的相关数据信息进行处理和加工,确保对工程的全面掌握,构建动态可调节和模拟的建筑模型。

2在土建工程建设中引入BIM技术的优势

2.1参数化管理优势

在建筑施工中应用参数化管理模式,尤其是在建筑结构设计方面,如建筑结构的几何图型、管道、梁柱、墙壁等结构的三维模型展示,但是各个结构体系的内部结构,如管径、建筑材料等无法完全展现,对于施工、监理方来说缺乏作业依据。但是结合BIM技术能够为参数化管理提供基本依据,让施工技术人员明确施工信息,优化施工流程,并根据BIM技术反馈的信息数据,及时修正设计方案,调整设计思路,促进建筑模型信息的优化。

2.2可视化BIM技术优势

在土建工程中设计方面,具有良好的表达效果,可以合理调控工程数据,使二维图纸转变为三维立体模型,该设计的可视化程度大大提高。以往使用的二维图纸因为内容信息展现的过于隐晦,同时很多细节内容难以体现出来,导致很多设计人员在高强度工作状态中容易出现设计疏漏,但是三维计算机模型可以将工程各方面细节信息体现出来,同时将方案立体的展示出来,使设计人员能够直观的掌握方案,结合政策要求调整方案内容,由此提高设计内容的准确度以及可靠性。

2.3模拟性和优化性优势

BIM技术在建筑项目中的应用具备一定的模拟性,除了对建筑模型进行模拟以外,还可以对工作人员的设计过程进行模拟,利用BIM技术对可能发生的事件进行模拟。此外还可以将BIM技术运用于招投标过程,能够进一步提升招投标方案的可行性和合理性。BIM技术具备的优化性特点,能够使得项目方案更加优化,提高各项信息和数据的准确性,当设计人员在对项目进行设计时,由于建筑项目的复杂性,使得设计过程较为困难,而采用BIM技术不仅能够综合很多设计方案的优势,还能对已经设计的方案进行优化,确保设计方案更加可靠。

3BIM技术在土建工程施工中的应用

3.1BIM技术应用于决策阶段

在土建工程建设期间,难免会对周围建筑物环境造成不同程度的影响,所以在工程进行阶段必须确定相应因素并进行合理的预防。在土建工程进行期间,使用BIM技术使建筑周边建筑物、气候地理形态可以在可视化模型下展现出来,与传统低效率的工程数据收集整理呈现方式不同,利用三维模型展示工程信息,依托BIM技术模拟建筑周边环境同时,展示更为具体的信息,还能够凭借BIM技术分析建筑自身情况,凭借动态模拟演示快速判断建筑周边环境存在的变化。另外,可以根据设计标准结合掌握的信息,改造建筑内部结构,提高设计的合理性。

3.2BIM技术在土建工程设计中的应用

在建筑项目设计阶段,需要掌握设计要点。在传统建筑施工中,相关工程设计是平面设计、二维设计,空间立体感较差,设计中不可避免地存在一些矛盾,很容易出现错误和漏洞,导致建筑施工冲突,影响工程的施工进度和施工质量;也会导致施工成本上升,不利于工程按时按质按量地完成,甚至引发业主和施工方的矛盾纠纷。借助BIM技术应用,能够构建直观形象的工程立体动态模型,将复杂的项目设计方案内容输入模型中,可以立体直观地看到工程施工的相应结构,了解施工中是否存在冲突,确保整体施工顺利开展。此外,相关单位也可以通过BIM技术应用,开展对于相应设计方案的交流和讨论,不断完善建筑模型,确保建筑整体设计更加科学,提升工程可行性。

3.3BIM技术在建筑项目施工阶段的应用

影响建筑项目施工的因素很多,常见的有自然因素、人为因素、技术方面等,可能影响到工程进度、工程质量,造成土建工程后期返工,增加建筑施工成本。由于施工人员综合素质参差不齐,设计图纸用线条绘制,无法让施工人员了解到真正的建筑构件,部分施工人员没有领悟设计图纸和施工图纸的意图,导致实际施工结构与设计方案不一样,造成返工。BIM技术具有可视性,利用信息技术,可以直接展示项目施工情况,让施工人员了解到图纸的三维模型,做到心中有数,从而避免认知差异造成的设计变更,确保了整个建筑项目的质量。施工进度关系到土建工程质量,施工进度是建筑项目管理的重点,建筑项目施工工艺多,传统的施工进度管理方式无法真实反映出项目的实际进度,从而导致项目进度落后方案进度,导致项目延期,无法在合同约定日期完工,造成合同违约,需要赔偿违约金。将BIM应用在施工进度管理,将建筑项目相关进度信息输入到信息模型,建筑项目管理人员可以随时监测整个项目进度,并根据项目进度分析项目成本,监督项目资金的使用情况。还可以发挥BIM优势,对现场人力、物力和材料的统筹调度,在模型中输入相应的设备型号、设施名称、设备类型和计划时间等信息,让场地布置情况和施工进度相协调,对施工现场的设备、人、材料进行动态管理,加快施工进度管理。

3.4BIM技术在工程进度管理中的应用

在土建工程管理中,进度管理是非常重要的环节,在建设过程中,如果使用了大量的人力资源和机械设备,还无法达到提升施工速度,则会对施工面构成一定的限制,还阻碍工程进度,造成大量的资源浪费。通过现场理性管理的有效开展,可以对有限的资源进行优化配置,结合各工序的工作量和工作难度,调整施工顺序,优化人力资源配置和机械设备配置,合理的分配资源,实现各工种和施工面的循环施工,在现场理性管理的影响下,土家工程项目的施工进度可以得到大幅度的提升,有助于企业在合同规定的时间期限内,完成所有的工程建设内容。管理人员可以利用BIM技术,提升工程进度管理效果,加速建筑生产。具体来讲,管理人员可以利用BIM技术的推演功能,制定合理的工程进度方案,同时,对各种资源进行优化配置,利用BIM软件进行方案分析,构建工程进度模型,通过工序的调整和施工方案的优化,土建工程项目的施工进度可以得到明显提升,对于建筑企业的发展具有非常重要的意义,企业可以因此而节省大量的工程管理费用和设备租赁费用,有助于实现经济性的工程项目建设。

3.5施工质量阶段的管控

BIM模型在土建工程施工质量中提供了可靠的依据。在土建工程施工过程中,通过在BIM模型中对施工全过程进行动态可视化展示,能够为施工人员的实际施工提供可靠依据,包括精确定位建筑构件及预埋件的位置,科学构建各类支护结构,通过施工碰撞检测优化施工设计、施工结构等各项冲突问题等等。同时,在施工质量管控中,BIM系统可以根据终端采集现场数据,自动完成问题描述、匹配以及现场指导改进等,通过平台还可以实现与参建各方的沟通交流,避免项目建设信息过载或流失,影响施工质量。因此,BIM技术能够为施工质量管控提供可靠依据。

3.6BIM技术在造价管理方面的应用

在土建工程中,工程造价也是非常重要环节,良好的造价系统是整个项目成本得到有效控制的关键,还能确保施工进度有效进行,进一步提升施工单位的经济效益和综合实力。基于BIM技术的资金管理具体表现在以下几点:施工前期投资预算、施工过程中资金管理以及竣工后结算工作。通过BIM技术创建的资金系统能够明确清楚项目的利益,并且还能及时发现项目在进行过程中存在的隐藏风险,降低投资方的错误判断。此外施工项目开展过程中,BIM资金系统能够分析相应的施工数据,将成本控制在合理范围内,掌握资金流向,实现对资金成本的控制和管理,有效避免资金外流而发生的成本失控问题。在项目施工竣工后,采用BIM技术对整个项目的所有数据和信息进行详细地分析和整体,能够实现所有资金的使用详细,减少项目资金风险问题的发生,也能够进一步提升项目的成本控制。

3.7BIM技术对施工过程的安全管控

在建筑项目施工过程中,相关单位和企业需要发挥BIM技术的优势,对项目施工的安全进行合理的管控,通过BIM技术对相应的数据进行解析,能够及时发现数据中存在的异常,相关人员根据异常数据采取相应的处理,有效避免由于操作失误、沟通不到位等造成的安全事故发生。在施工前期可以通过BIM技术对所有的施工图纸进行核对,排除由于图纸失误问题,此外还要及时排查施工过程中的丢项、错项等问题,避免施工进度和安全性受到影响。采用BIM技术还可以有效保障施工单位开展安全管理,避免无关人员进入施工现场,对施工场地的危险区域进行警示,提高安全管理工作的有效性。

3.8BIM技术于竣工阶段的相关应用

BIM技术在建筑项目的竣工阶段内运用,不但能够对前期各阶段所生成的数据进行合理地记录,而且还可以利用信息模型展示出来,令各个部门可以实现跟进与查看。在此同时,BIM技术也能够有效归纳现场资料以及设计图纸。就此可以体现出数据统一化管理的优点。同时运用该项技术也能够有效支援竣工验收以及后续维护性管理工作。

3.9在人员培训中的应用

人员是建筑工程施工中的重点,而影响人员因素的因素很多,为了提升人员素养,针对人员的培训工作也在持续跟进。随着社会的不断进步和科技的不断发展,施工人员的安全培训也开始采取BIM技术。BIM技术能够通过三维模型模拟施工过程,能够更为直观的向施工人员展示土建工程的建设,将工程各个环节的存在的缺陷完全展示在施工主体的眼前,让施工人员意识到施工安全的重要性。BIM技术的这种方式提供了一个更为新颖有效的培训途径,让安全培训更加形象生动,使得培训人员的兴趣性提高,有利于提高施工人员培训效果。

结束语

综上所述,BIM技术是属于现代化技术,并在我国当前各个领域中都得到了广泛的应用,除了建筑领域之外,在道桥领域、市政建设领域等同样发挥出了非常重要的作用,有效的提升了各类工程的管理效果。近年来,我国的建筑领域发展迅猛,工程规模持续增加,复杂程度与之前不可同日而语,管理难度陡增,在这种形势下,传统的工程管理模式明显无法满足当前的建筑生产需求,BIM技术与土建工程管理的结合是一种必然趋势,而且就当前的形势来看,这也是未来建筑领域的总体方向,必须要受到各建筑企业的高度

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