林維銘
摘 要:目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大,同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)建筑的風(fēng)險(xiǎn)因素與風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)也有逐漸攀升的趨勢(shì),因?yàn)楣こ虉D紙數(shù)量巨大、工作量較大,信息的溝通不及時(shí),各種管理困難不斷出現(xiàn)、而建筑工程涉及主體眾多,施工周期較長(zhǎng),在施工期間存在各種不確定要素,所以尋找新的方法改進(jìn)管理是一個(gè)必不可少的途徑。本文對(duì)BIM技術(shù)在建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);可視化;全壽命周期;房屋建筑;鋼結(jié)構(gòu)
一、BIM技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
為了更好的介紹BIM技術(shù),以及為了更好的像同行業(yè)展示BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目管理中的優(yōu)勢(shì),本文首先系統(tǒng)的梳理一下BIM技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。
1、BIM的優(yōu)點(diǎn)
(1)可視化,能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)建模將鋼結(jié)構(gòu)的3D模型展示出來(lái),該模型精確度,可視化強(qiáng),能夠清晰的看到結(jié)構(gòu)與構(gòu)件,構(gòu)件與構(gòu)件的連接。而且鋼結(jié)構(gòu)的3D模型構(gòu)件的平面、立面、剖面之間是關(guān)聯(lián)的,如果你改了平面圖上的尺寸或者節(jié)點(diǎn),那么立面和剖面也會(huì)跟著發(fā)生變化。同時(shí),BIM模型也能夠展現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié)以及隱蔽部分,方面的設(shè)計(jì)以及施工階段工程師的修改。
(2)具備項(xiàng)目管理的3D/4D/5D模型的模擬性。BIM可以建立3D模型對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件以及連接進(jìn)行檢查,能夠發(fā)現(xiàn)在施工中可能遇到的問(wèn)題。BIM也可以建立4D模型,模擬鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中構(gòu)件吊裝以及合理施工方案,可以方便的確定項(xiàng)目的施工方案。BIM也可以建立5D模型,對(duì)施工過(guò)程中的成本加以控制,這樣可以合理的確定工程造價(jià),并且產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)可以優(yōu)化項(xiàng)目以及具有良好的協(xié)調(diào)性,能夠使工程中所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行交互,可以方便的完成項(xiàng)目的優(yōu)化,不需要花費(fèi)太多的時(shí)間進(jìn)行各專業(yè)的配合。能夠縮短工期,同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)工程中的安全隱患,為工程的安全進(jìn)行提供幫助。
(4)可以實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)合理的安排施工進(jìn)度,以及合理的配置人工和材料以及投資,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)該項(xiàng)目的成本控制。
2、BIM的缺點(diǎn)
(1)BIM技術(shù)對(duì)電腦性能的要求比較高,如果對(duì)一個(gè)項(xiàng)目完全使用BIM來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和管理,那么需要配置性能良好的工作站,這樣需要項(xiàng)目在初期投入較大資金進(jìn)行工作站以及服務(wù)器的購(gòu)置。
(2)BIM技術(shù)在我國(guó),相對(duì)而言還是較為不成熟的,行業(yè)內(nèi)部懂BIM技術(shù)的人才也較為匱乏,急需培養(yǎng)大量的BIM工程師。
(3)目前國(guó)內(nèi)關(guān)于BIM技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范編制相對(duì)滯后,這也是制約BIM技術(shù)發(fā)展的一個(gè)根本原因,因此需要有成體系的規(guī)范來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工和管理。
二、BIM技術(shù)在施工過(guò)程中的應(yīng)用
1、鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的難點(diǎn)
(1)鋼結(jié)構(gòu)施工工藝復(fù)雜,測(cè)量放線難度大,而且對(duì)施工的精度要求高。故傳統(tǒng)的施工方法,有時(shí)候很難滿足工程的需要。
(2)在施工過(guò)程中,容易受到環(huán)境的影響,比如熱脹冷縮對(duì)構(gòu)件下料的影響。對(duì)施工設(shè)備的要求高,如果將BIM技術(shù)應(yīng)用進(jìn)來(lái),可以模型現(xiàn)實(shí)中可能存在的問(wèn)題,以便后續(xù)的控制。
2、BIM在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的應(yīng)用
(1)搭建BIM的結(jié)構(gòu)信息管理框架,用于在鋼結(jié)構(gòu)施工全壽命施工過(guò)程中的信息管理,以方便參與建設(shè)的勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和質(zhì)檢部門(mén)之間的信息溝通,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)成本的全壽命控制。
(2)傳統(tǒng)的成本控制主要是通過(guò)工程概預(yù)算人員進(jìn)行,效率低下而且有時(shí)候精度不夠。通過(guò)第一步的結(jié)構(gòu)信息管理模型的模型,只要將材料的單價(jià)和人工費(fèi)加入,就可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的工程量管理,可以準(zhǔn)確的計(jì)算工程成本。
(3)BIM技術(shù)中NavisWork ,可以提供漫游功能,能夠模擬在施工中可能出現(xiàn)的施工問(wèn)題,然后可以提供較好的施工方案,用以避免工程中的安全以及質(zhì)量事故。
(4)建筑在施工過(guò)程中,是一個(gè)復(fù)雜的工程,如鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、管道和設(shè)備很容易在三維空間內(nèi)發(fā)生碰撞,通過(guò)NavisWork功能,可以將構(gòu)件間的位置進(jìn)行合理的布置,以方便施工。
(5)建立的信息模型可以與手持終端連接起來(lái),能將BIM模型中可能出現(xiàn)的碰撞問(wèn)題、安全施工問(wèn)題、危險(xiǎn)源信息和成本信息通過(guò)信號(hào)的傳輸,到達(dá)工程師手中的終端,方便工程師隨時(shí)隨地的對(duì)工程進(jìn)行監(jiān)控以及處理相應(yīng)的突發(fā)事件。
三、BIM技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)管理
1、鋼結(jié)構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)管理
1.1風(fēng)險(xiǎn)管理的階段性
以往的建筑類工程項(xiàng)目管理通常具有典型的階段特征,這一特征體現(xiàn)在風(fēng)險(xiǎn)控制領(lǐng)域就使得風(fēng)險(xiǎn)管控工作需要以不同階段的風(fēng)險(xiǎn)為管理對(duì)象,建筑施工管理人員針對(duì)具體階段的風(fēng)險(xiǎn)制定風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防策略或應(yīng)對(duì)機(jī)制。
1.2風(fēng)險(xiǎn)管理的低效性
當(dāng)前,建筑結(jié)構(gòu)細(xì)化趨勢(shì)與建筑規(guī)模擴(kuò)大趨勢(shì)使得風(fēng)險(xiǎn)管理要素迅速增加,這就使得施工班組間的合作需求更為強(qiáng)烈,加強(qiáng)各個(gè)施工方面與管理人員的溝通和合作成為必然。在以往的建筑工程施工中,通常選擇紙質(zhì)文件作為溝通介質(zhì),這就使得風(fēng)險(xiǎn)管理效率低下,導(dǎo)致管理效果不佳。
1.3風(fēng)險(xiǎn)管理的片面性
工程風(fēng)險(xiǎn)廣泛存在于讀個(gè)施工進(jìn)程和施工方面之中,所以其管理必須遵循整體性與系統(tǒng)性的原則來(lái)展開(kāi)。但是受到信息數(shù)量、質(zhì)量限制和個(gè)體處理問(wèn)題能力限制的影響,風(fēng)險(xiǎn)管理者很難對(duì)風(fēng)險(xiǎn)要素進(jìn)行一個(gè)完整的把握,綜合效果不佳,間接影響到了風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的及時(shí)性與準(zhǔn)確性。
1.4風(fēng)險(xiǎn)管理的被動(dòng)性
綜合上述三點(diǎn),在傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)踐中,風(fēng)險(xiǎn)管理整體性缺位,風(fēng)險(xiǎn)管理效率較低,難以做到對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的有效預(yù)測(cè),使得風(fēng)險(xiǎn)管理處于被動(dòng)的局面,無(wú)法實(shí)施主動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)管理,也就不能發(fā)揮出風(fēng)險(xiǎn)管理的功能。
四、BIM技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)管理
1、決策階段
BIM可以應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)管理的多個(gè)階段,其在決策階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)提供方案的可行性分析及不同方案的對(duì)比分析,以判斷最優(yōu)方案。通過(guò)可視化分析展示工程設(shè)計(jì),BIM可以按照用戶提供數(shù)據(jù),構(gòu)建分析模型,實(shí)施對(duì)方案的完整分析,并且發(fā)現(xiàn)其潛在風(fēng)險(xiǎn),明確成本控制,將這些信息以一定的方式呈現(xiàn)出來(lái),輔助決策。
2、設(shè)計(jì)階段
在設(shè)計(jì)階段中,利用BIM技術(shù)可以搭建目標(biāo)建筑的主體模型和具體的電氣、管道系統(tǒng)的模型,繼而展示出整體的組合模型,這一技術(shù)的一個(gè)典型優(yōu)勢(shì)就是在面對(duì)工程變動(dòng)時(shí),可以在子模型中實(shí)施修改,這樣就可以在很大程度上減少工作量。而利用模擬碰壁分析技術(shù)則可以解決那些圖紙無(wú)法解決的部分,依據(jù)報(bào)告審核完成有關(guān)修改,降低后期修改的可能。
3、施工階段
在施工階段,選擇BIM技術(shù)可以充分利用其共享功能,加強(qiáng)業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工方、監(jiān)理人員等多個(gè)項(xiàng)目方的交流。BIM技術(shù)還可以將建筑模型和施工時(shí)間融合起來(lái)構(gòu)建一個(gè)四維模型,實(shí)現(xiàn)施工可視,有利于把握施工進(jìn)度。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上面的分析,可以得到如下結(jié)論:
(1)BIM技術(shù)在結(jié)構(gòu)施工中,具有可視化、協(xié)調(diào)性強(qiáng)和模型準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),可以方便施工管理,但是目前BIM專業(yè)技術(shù)人才偏少,有必要加強(qiáng)對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)和培訓(xùn)。
(2)鋼結(jié)構(gòu)施工比傳統(tǒng)的混凝土施工復(fù)雜,所以在目前的施工中,存在很多問(wèn)題,較難對(duì)工程的質(zhì)量進(jìn)行把控。
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