BIM技术在某建筑工程施工管理的应用研究

BIM技术在某建筑工程施工管理的应用研究

杨桃

身份证号码：511321198708031597

摘要：BIM技术在施工阶段的应用点很多,有待于下一步继续研究和实践。随着国家大力支持和科技的发展,BIM技术在建筑业的全面推广和应用,必将推动建筑领域新的变革。

关键词：BIM技术；建筑工程；施工管理；应用研究

1、BIM技术在施工管理中的应用

在施工阶段,传统工地管理较为粗放,存在标准不统一、信息不对称等问题,在进度、质量、安全、环境上难以找到平衡点,风险因素较多,更加迫切需要精细化管理,BIM技术的运用尤显重要。BIM技术在施工管理方面的应用点很多,主要有图纸会审、施工可视化管理、碰撞检查、深化设计施工进度控制、质量安全控制、智慧工地、成本控制等方面。

某实验大楼是一栋地上19层、地下3层、建筑面积为将近5万平方米的高层建筑,主要功能是实验检测、动物饲养。多种复杂实验室、动物房合理分楼层设计,1~7F为医疗器械、8F为微生物检测、9F为保化毒理、10~11F为GLP、12~19F为动物房,工艺设计复杂,造型奇特,施工和管理难度大,此项目部从中标之日开始,确定了将BIM技术贯穿于整个施工管理全过程,以下具体分析说明。

1.1项目BIM软件配置及功能说明

目前国内外市场上有很多BIM类相关软件,功能也各不相同。企业要根据工程的特点、应用点等来选择一个或多个,如桥梁设计选用OpenBridgeModeler软件,建筑工程选用OutbuildingsDesigner软件,进度计划编制采用广联达斑马计划软件,建筑工程土建计量采用GTJ软件等。根据本实验大楼项目特点,本着经济适用的原则,采购了以下BIM软件产品,建立了完善的BIM模型,模型中建筑信息完整,可视性和可操作性强。

1.2机电深化设计

1.2.1传统机电系统施工困境

传统机电施工中,各专业设计图纸只是简单叠加在一起,施工人员只关注某些复杂节点的管线,管线之间、管线与土建之间存在大量的交叉、碰撞,从图纸上很难找出这些点,另管道加工采取边加工边施工,导致后期施工时存在大量返工、打洞、材料尺寸不合适等情况,造成材料浪费、工期延长,难以保质保量完成。

1.2.2室内外管线碰撞检测、深化设计

本工程通过BIM技术运用,找到很多碰撞点并进行了优化,如原设计中空调水管穿梁而过,不符合结构要求,通过对BIM模型优化排布,调整管道走向,空调水管不穿梁,贴梁底布置,满足结构要求;如原设计中设备吊装口上方有多个管道,影响设备吊装,通过BIM技术提前找到碰撞点,优化后调整管道位置,合理避开设备吊装口。经统计,本工程共节省穿梁孔洞约2500多个。管线布置混乱,管线交叉较多,违反国家强制性条款规定,无法布置支架,不能满足标高要求。运用BIM技术优化管线排布,管线布置有序,管线无干叉,符合标准规定,综合排布支架,最大提升标高。

1.2.3利用BIM技术,管道预制加工

利用管线优化排布的图纸和BIM模型,利用BIM技术精准地统计材料的详细信息,提前在工厂预制管道,工厂化预制管道质量有保证,它不受场地、交叉施工、天气、环境等制约和干扰,提升了工作效率,降低了废品率,减少了浪费,节能减耗,对整个社会和环境有利。以加工量大的风管为例说明,采取BIM技术流程如下:根据优化后的BIM模型→提取风管数据和加工表(材质、数量、长度、型号)→出具风管细节图纸及风管翻弯节点图纸→预制厂家根据图纸和加工表生产加工→现场实施安装。

1.3施工可视化管理应用

1.3.1基坑开挖机械选择

本工程场地狭小,基坑开挖深度达16米,地下施工隐蔽性强,施工工序衔接复杂,基坑运土困难,内部设有两道环形内支撑,其中内支撑下空间狭小,开挖难度大。经多方专家论证,有两种方案供选择:伸缩式长臂挖机垂直挖掘土方,以及固定式长臂挖机垂直挖掘土方。这两种方案各有优缺点,经过对两种方案的BIM可视化模拟施工,但伸缩式长臂挖机抓土不灵活,挖土过程中施工安全性难以保证;固定式长臂挖机在深基坑中可正常作业,但大臂不要过度扬起,避免碰到支撑梁,需要配备人员监督,有效地指导挖土的安全和质量保证。

1.3.2气流组织模拟分析

本工程为科学检测与研究实验大楼,对空气质量要求比普通建筑要求高。传统的方法是通过理论计算空气质量,与实际存在着一定的偏差。本工程在施工前利用BIM技术,根据各个房间的朝向、太阳照设、空气流动方向、设备排放气体等,对各房间内外部进行气体流动模拟分析,优化设计方案,提高空气质量。

如对某微生物检测房进行气流模拟分析,发现房间上部的氨气浓度较大,室内的氨气浓度由高到低在房间垂直分布,但原设计无顶部排风口。通过优化设计,增设顶部排风口,优化侧部排风口位置后,对室内的氨气浓度分布重新模拟分析,室内氨气浓度得到有效控制。

1.3.3利用BIM模型指导施工

建筑工程的质量、安全、进度控制一直是建筑业的重点和难点,建筑业的质量和安全事故中,人的因素占重要部分。传统施工中,管理人员对照二维图纸,对每个现场工人进行质量、安全、技术交底,不形象、不直观,随着建筑工程规模不断扩大,造型和结构越来越复杂,使得各项交底工作也越来越难。

运用BIM技术后,整个施工过程已实现三维可视,尤其是关键工作或情况比较复杂的关键工序,通过使用三维模型的可视化模拟技术进行质量、安全、技术交底,能在不同的方位变化中观察,及时发现安全隐患和质量控制要点。利用BIM技术进行三维动画交底,可以让现场工人直观地了解整个施工过程及要求,对施工方法、施工方案的实施有一个更加透彻、清晰的认识,有利于控制工程质量、安全和进度。

1.3.4利用BIM技术建设智慧工地

建筑业是一个碳排放大户企业,灰尘大、噪声大,无法精确控制各项指标,这也是传统管理模式下一直无法回避的问题。

本工程利用BIM技术建立了智慧工地综合管理平台,包含质量安全管理系统、无人机系统、材料管理系统、档案管理系统、成本管理系统、人车检测系统、在线扬尘监控系统、基坑在线检测平台、VR虚拟现实模拟等系统,更加有效精细化管理项目。

工程处于城市闹市区,噪声、扬尘指标均有很高要求。业主要求工地现场整齐、整洁、有序,达到文明施工“高标准”、建筑工地“高颜值”。项目部利用BIM技术,噪声大的机械均安装定位和声音监测控制系统,保证了周围居民的生活不受到干扰;利用在线扬尘控制系统后台实时监测现场扬尘各项指标(如PM2.5、PM10),超过指标及时进行自动降尘处理,保证施工现场扬尘指标在控制范围。

2、结束语

综上所述，随着科技日新月异、迅猛地发展,建筑业迎来很大的变革,国家有关部门在建筑行业大力推广以数字化、智慧化、信息化为基础的BIM技术。文章以某实验大楼为例,对BIM技术在施工管理阶段的机电深化、施工可视化管理、智慧工地等方面进行了应用分析,取得了一定的社会和经济效益,以此推动BIM技术在建筑工程施工管理方面的有效应用,提高建筑业精细化管理水平。

参考文献

[1]李叶根.基于BIM技术的建筑工程施工量化管理与应用[J].安徽建筑,2022,29(09):73-74+122.

[2]侯忠良,侯振文,杜重洋.BIM技术在建筑工程施工质量管理中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2022,(07):130-132.

[3]徐洪哲.BIM技术在建筑工程施工动态管理中的应用[J].北方建筑,2022,7(03):64-67.