翟雄雄,王彥權(quán),管秀洋
(中國建筑土木建設有限公司)
BIM是Building Information Model‐ing的縮寫,中文名:建筑信息化模型,是指創(chuàng)建并利用數(shù)字化模型對建設工程項目進行全過程動態(tài)管理和優(yōu)化的方法和技術。
BIM技術起源于1975年,由“BIM之父”Chuck Eastman提出“Building Descrip‐tion System(建筑描述系統(tǒng))”,2002年由Autodesk公司提出建筑信息模型(Build‐ing Information Modeling,BIM),進入21世紀后,隨著計算機軟硬件水平的迅速發(fā)展,全球四大建筑軟件開發(fā)商,都推出了自己的BIM軟件。BIM技術得到了突飛猛進的發(fā)展。
通過三維信息建模,可以將項目進度總計劃、月度計劃、周計劃形象化。通過對進度模型進行周更新,比對糾偏,及時預警,更好地把控施工進度。將進度計劃與其他工作計劃關聯(lián)。利用BIM模型關聯(lián)算量軟件,可直接導出工程量,結(jié)合項目實際進度,優(yōu)化項目的材料采購計劃,了解項目資金資源情況,通過對物料的有效管理,節(jié)約項目成本。
通過三維信息建模,根據(jù)不同施工階段,進行施工現(xiàn)場動態(tài)管理,施工場地布置與管理,根據(jù)施工總平圖進行施工范圍與工作界面劃分。
2.2.1 施工重、難點部位深化
通過BIM技術對工程重難點部位(梁柱節(jié)點、高支模、預應力筋等),依托模型進行虛擬建造,即通過預拼裝、預施工,提前發(fā)現(xiàn)實際施工過程中可能出現(xiàn)的問題或質(zhì)量安全隱患,在施工方案階段就得以優(yōu)化。利用BIM模型進行施工前的碰撞檢查,將問題提前發(fā)現(xiàn),減少現(xiàn)場返工,修改好的模型通過IPAD還可直接現(xiàn)場指導施工。針對復雜的綜合管線圖,可經(jīng)過碰撞檢查和設計修改,形成碰撞檢查報告,消除相應錯誤形成設計的建議改進方案;同時,通過建模結(jié)合綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、預埋套管圖指導現(xiàn)場施工。對有些不規(guī)則曲面玻璃幕墻因為施工中的誤差,導致理論尺寸和實際尺寸存在差異,造成無法按設計尺寸進行加工,而在現(xiàn)場進行一塊一塊的測量又是不符合實際的,我們可以通過BIM加測量儀器進行測量建模,通過對關鍵點進行定位,建立出與現(xiàn)場符合的結(jié)構(gòu)模型,通過BIM中的明細表功能得到幕墻的實際加工尺寸。
2.2.2 BIM技術在鋼結(jié)構(gòu)的應用
結(jié)構(gòu)圖紙中只包含對鋼結(jié)構(gòu)制造的總體要求,即關于典型節(jié)點的說明。然后,鋼結(jié)構(gòu)詳圖設計師再根據(jù)這些施工圖和總體的節(jié)點說明來設計具體的鋼結(jié)構(gòu)組件和具體的幾何形狀,并創(chuàng)建加工詳圖,以便準確地指導鋼結(jié)構(gòu)制造商如何制造建筑中的每一個鋼結(jié)構(gòu)組件。加工詳圖中包含材料規(guī)格、大小、尺寸、焊接、螺栓連接、表面處理、涂裝要求等詳細信息[1]。鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)在生產(chǎn)加工階段,利用BIM模型進行深化設計的最大好處就是實現(xiàn)數(shù)字化加工,將建筑信息模型用于鋼結(jié)構(gòu)詳圖設計和制造環(huán)節(jié),這樣便實現(xiàn)了全數(shù)字的從設計到制造流程,而且消除了設計模型與制造模型相互矛盾的現(xiàn)象。
2.2.3 深化設計,快速建立施工作業(yè)指導
利用BIM模型建立各類工序模擬或交底動畫,形象直觀,易于交流傳遞,三維效果好。通過對工序分解,建立分解視圖過程仿真模擬,形成施工作業(yè)指導。利用模型提供的各種信息來優(yōu)化,如幾何、物理、規(guī)則、建筑物變化以后的各種情況信息,在施工的過程中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在砌體工程完工后砌體與結(jié)構(gòu)發(fā)生偏移,例如衛(wèi)生間結(jié)構(gòu)降板與衛(wèi)生間砌體偏移。砌體頂偏出梁底等。通過BIM提前建模,盡早發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)與建筑圖紙中存在的問題,并及時的解決,給結(jié)構(gòu)和建筑的圖紙以更好的優(yōu)化,從而提高施工的效率和質(zhì)量。通過建立BIM模型,實現(xiàn)設計查錯優(yōu)化,碰撞檢查,自動檢查各專業(yè)管道的碰撞問題,并出具碰撞報告。
2.2.4 可視化交底
以往技術交底只用文字體現(xiàn),往往由于勞務隊工人理解錯誤,造成材料和人工的浪費,降低了施工效率。應用BIM建模后,將文字資料以形象的圖片的形式表現(xiàn)出來,使勞務人員更加理解技術交底的內(nèi)容,避免不必要的材料和人工的浪費,大大提高施工效率。利用Revit MEP可以構(gòu)建整個建筑的三維模型,深化設計模型可以清楚的反映所有安裝部件的尺寸標高、定位及有關與結(jié)構(gòu)及裝飾的準確關系。
2.2.5 施工模擬
通過對施工方案、應急預案進行動畫模擬,優(yōu)化方案表述形式、關鍵信息、受眾對象。通過節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導模擬、4D模擬、5D模擬、日常緊急情況的處理方式模擬,全方位把控項目信息,真正做到5D模型信息應用。
BIM技術應用于施工生產(chǎn)管理中,需要建設一整套完善的應用體系。因此,在體系的指導下,實現(xiàn)程序化引導,促使BIM技術深入到工程施工生產(chǎn)管理各個階段,促使其優(yōu)勢全面發(fā)揮出來。針對當前工程項目管控來講,當前存在的普遍問題則是全方面應用體系未能完善建設,割裂化的、片段化的應用導致前后協(xié)調(diào)工作未能到位,未能促使BIM技術優(yōu)勢全面發(fā)揮出來。全方面應用體系實現(xiàn)科學化建設,需要管理人員積極認識到BIM技術的應用優(yōu)勢,結(jié)合工程項目實際狀況,就技術本身形成相應的管理方案和管理機制,尤其通過明確的規(guī)章制度體現(xiàn)出來。這一方面是當前急需改進的工作。
如,BIM技術在A工程項目中的應用,為了進一步查找施工技術難點和重點。該工程單位通過三維模型碰撞后進行檢測,工程單位將BIM模型上傳到Lu‐ban BIMworks軟件來進行技術交底。該工程單位人員通過內(nèi)部漫游直觀化的觀看到了該施工圖紙和方案進行相關情況的核查,并且針對復雜節(jié)點在結(jié)合BIM技術基礎上針對專業(yè)平面圖和剖面圖進行全面的呈現(xiàn)。在這一基礎上,進一步明確了施工技術應用存在的難點和重點問題,為實際技術操作發(fā)揮了有效的指導作用。
從A工程項目中積極汲取相關經(jīng)驗,面對以上問題,管理人員轉(zhuǎn)變管理理念,強化對現(xiàn)有經(jīng)驗的借鑒,在BIM技術具體應用中,要有特殊性的辯證分析理念,結(jié)合項目本身,突出項目特殊性,積極創(chuàng)新,實現(xiàn)高效使用。
BIM技術應用于施工生產(chǎn)管理中,建設一支標準化的應用隊伍也是非常重要的。當前,施工生產(chǎn)管理中,BIM技術人員隊伍建設整體較為低下,缺乏對專業(yè)人員的引進和分配。同時在人員關于BIM技術操作管理中,未能明確做好管理責任分配,未能就BIM技術應用形成一支協(xié)調(diào)到位的智力團隊[2]。
針對以上問題,創(chuàng)新建設一支BIM技術應用管理團隊是非常重要的。實際進行中,首先,能夠切實認識到BIM技術應用的深奧性和專業(yè)性,全面分析,加強對專業(yè)人員的引進和聘請使用。其次,職責分配到位。BIM技術在施工生產(chǎn)管理中的應用是多方面的,需要人員做好協(xié)調(diào)配合工作。這就需要做好施工組織準備工作,在工程項目具體施工前,結(jié)合BIM技術實際提前做好人員分配。明確的管理職責要通過一定的規(guī)章制度體現(xiàn)出來,獎懲到位,切實發(fā)揮人員激勵作用,促使人員隊伍全面深入到施工管理中。
BIM技術在施工生產(chǎn)管理中的應用需要全面優(yōu)化監(jiān)理工作體系,就BIM技術應用形成全環(huán)節(jié)的監(jiān)管體系。當前工程單位關于施工生產(chǎn)管理中,BIM技術應用缺乏全過程的、系統(tǒng)化的監(jiān)管。監(jiān)管缺失在一定程度上導致技術應用問題未能被及時發(fā)現(xiàn),給工程項目造成不利的影響。
就實際應用而言,優(yōu)化監(jiān)理工作體系,形成特定的監(jiān)理工作機制,提升BIM技術應用水平是非常重要的。優(yōu)化監(jiān)理工作體系,一方面,加強信息化技術在監(jiān)理工作機制中的應用,緩解人員在監(jiān)理工作中的壓力,實現(xiàn)高效監(jiān)理;另一方面,優(yōu)化監(jiān)理工作體系,需要獲得技術人員、施工管理隊伍以及其他各個部門的協(xié)調(diào)配合。做好監(jiān)理組織工作,形成內(nèi)部良好的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)管理體系是非常重要的。
如今BIM技術的發(fā)展與應用已被公認為繼CAD技術之后建筑業(yè)的二次科技革命,不再停留在個人或者個別公司研究的層面,各個國家已經(jīng)將其提升到國家發(fā)展戰(zhàn)略高度之上,目前從2D、3D的傳統(tǒng)建模到4D、5D的信息建模方式;摒棄了傳統(tǒng)設計中資源不能共享、信息不能同步更新、參與方不能很好的相互協(xié)調(diào)、施工過程不能可視化模擬,檢查與維護不能做到物理與信息的碰撞預測等問題;BIM在新的時代背景下必然煥發(fā)出更強大的生命力,建筑行業(yè)已經(jīng)進入BIM設計應用時代。
BIM技術作為當前建筑行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展重要應用技術之一,對于創(chuàng)新改進施工生產(chǎn)管理模式,提升施工生產(chǎn)管理水平起著非常重要作用。據(jù)實踐分析,BIM技術在施工生產(chǎn)管理中的應用能實現(xiàn)可視化交底、施工模擬和深化設計,對于提升施工生產(chǎn)管理水平起著重要作用。實際應用中,做好組織人員隊伍建設、形成強有力的監(jiān)理體系、形成全過程的系統(tǒng)化的應用,就BIM技術應用形成一個良好的管控環(huán)境,從而將BIM技術優(yōu)勢全面貢獻于施工生產(chǎn)管理中。