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BIM技术在建筑工程施工管理中的应用研究

江松
  
大通媒体号
2024年41期
中冶建工集团有限公司 重庆市 400084

摘要:建筑信息模型(BIM)技术以其可视化、协调性、模拟性等特点,为建筑工程施工管理带来革命性变革。本文梳理了BIM技术在施工准备、施工实施、竣工验收等阶段的应用场景,分析了BIM技术应用的经济效益、管理效益、社会效益,展望了BIM技术在施工管理中的发展趋势,以期为建筑工程项目管理模式创新提供参考。

关键词:BIM技术;建筑工程;施工管理;应用研究

引言:建筑工程施工管理是一项涉及多专业、多主体、多环节的复杂系统工程,传统的施工管理模式难以适应日益复杂的建设需求和日新月异的技术发展。BIM技术的出现为破解施工管理难题、推动管理升级开辟了广阔空间。BIM通过构建工程项目的数字化模型,集成各专业数据信息,为设计优化、施工模拟、进度控制、成本管理、质量把关等提供可视化的数字化工具,强化各参建主体的协同,提高管理的科学化、精细化、智能化水平。

一、BIM技术在施工管理各阶段的应用

(一)施工准备阶段的应用

施工准备阶段是保障工程项目顺利实施的基础,运用BIM技术能够显著提高施工准备的质量和效率。深化施工图设计,将各专业二维图纸导入BIM软件中建立三维模型,在虚拟环境中对管线综合、空间布局等进行碰撞检查,及时发现并消除设计缺陷和不合理因素,提高施工图设计深度和准确性,为施工提供可靠依据。优化施工方案,利用BIM构建施工现场三维场景,模拟塔吊布置、大型设备吊装、场内道路规划等,对比分析不同施工方案,优选出最佳施工组织方案,指导现场平面布置,减少人力物力浪费。编制施工进度计划,在BIM平台中建立三维施工进度模型,将各专业工程量与工期挂钩,形成可视化的进度计划表,直观展现关键工序搭接、施工逻辑顺序,有助于科学安排工序,平衡资源配置,提高进度计划的合理性和可行性。

(二)施工实施阶段的应用

施工实施阶段是BIM技术发挥价值的关键环节,涵盖进度管控、质量控制、安全管理、协同管理等多个方面。实现精准的进度控制,将BIM模型与现场实际施工进度联动,对形象进度与计划进度进行对比分析,及时预警进度偏差,制定纠偏措施,实现施工进度“可视化、可量化、可控化”。提高工程质量管控水平,利用BIM将设计标准、规范规程、质量验收等嵌入模型参数,对照模型实时检查现场施工工艺、材料质量、成品保护等,及时发现并整改质量缺陷,确保工程质量受控。加强安全隐患排查,基于BIM构建施工现场三维安全管理模型,模拟脚手架搭设、临边防护、基坑开挖等危险工序,识别安全风险点,优化安全技术措施,指导现场安全防护,消除事故隐患。

(三)竣工验收阶段的应用

竣工验收是工程项目的收官之作,事关建筑最终质量和使用功能的实现,BIM技术为竣工验收提供了高效、准确的数字化手段。完善竣工资料,通过对竣工模型与施工过程数据的集成,自动生成零部件信息表、设备台帐、空间明细等竣工资料,满足设施设备运维、空间管理等需求。支持快速高效的验收,利用BIM模型对竣工工程实物进行精确测量和数字化验收,通过场景漫游、工程量统计等,直观检查工程实体与设计模型的符合度,减少人工检查的时间成本和失误风险。创建工程移交BIM模型,竣工验收后,将各专业竣工模型进行集成,创建工程移交BIM模型,录入真实的材料、设备、厂家参数等,形成全专业、全要素的数字化工程档案,为运营维护提供数据基础,借助BIM等数字化手段,竣工验收从表象走向实质,从经验走向科学,有助于提高工程交付质量,实现BIM在建筑全生命期的价值延伸。

二、BIM技术应用的效益分析

BIM技术在建筑工程施工管理中的应用,产生了显著的经济效益、管理效益和社会效益,从经济效益看。避免设计错漏碰缺,减少设计变更和返工,节约施工成本,有研究表明,20%~40%的设计问题通过BIM可在施工前被发现并解决,可减少40%的设计变更,节约10%~30%的工程造价。优化资源配置,提高劳动生产效率,通过BIM支撑下的精细化排布planning,可减少10%~30%的工时浪费,提高15%~30%的人均产值。缩短建设工期,降低资金占用成本,通过BIM的可视化管控,减少20%~50%的窝工、停工,平均缩短10%左右的工期,降低资金占用成本和工期滞纳金风险,从管理效益看,BIM的应用打破了设计、施工和运维的壁垒,实现了数据共享、过程可视和协同管理,大幅提高了管理的协调性、准确性和高效性,通过BIM,管理由被动应对向主动预防转变,由粗放经验向精细科学转变,由事后控制向事前模拟转变,管理水平实现整体跃升。

三、BIM技术在建筑工程施工管理中的发展趋势

BIM技术是建筑工程数字化转型的核心支撑,代表了建筑信息技术的前沿发展方向,未来,BIM技术在施工管理中的应用将呈现以下趋势:BIM技术与互联网、物联网、人工智能、云计算、大数据等新一代信息技术加速融合,形成“BIM+”的建筑数字化解决方案,例如,BIM+VR/AR可实现身临其境的施工场景体验,指导现场作业;BIM+智能穿戴设备可实时采集人员位置、生理状况信息,提升安全管控水平;BIM+云计算可实现海量工程数据的存储、计算和共享,让管理更加便捷高效。BIM平台向数字孪生方向演进,通过物联网传感器实时采集施工现场数据并链接至BIM模型中,实现施工过程全时段、全方位的数字化映射,借助仿真模拟、实时分析优化施工方案,让管理更加动态智能。基于BIM的智慧工地建设全面铺开,通过BIM+智能化器技术构建数字工地管控平台,对现场人员、机械、物料等生产要素实现自动感知、实时定位、移动计算,支撑安全监测、质量溯源、进度盯控的智能化管理,推动工地管理向扁平化、无人化发展。

结语

当前,我国BIM政策环境日益完善,标准规范体系逐步健全,人才培养体系初步建立,一批骨干企业在BIM平台、信息系统研发上加大投入,涌现出一批优秀应用案例。但总体来看,我国建筑业BIM应用尚处于起步阶段,相关标准规范、管理制度不够成熟,缺乏大型复杂工程的系统性应用,产学研用协同创新有待加强。对标国际先进水平,需政产学研各界协同发力,加快顶层设计和制度供给,强化关键技术攻关和集成应用,大力培育专业人才队伍,加强国际交流与合作,为BIM技术应用营造良好的制度环境和产业生态。

参考文献

[1] 段怡慧.BIM技术在装配式建筑工程施工管理中的应用研究[J].住宅与房地产, 2023(5):102-104.

[2] 王鹏.BIM技术在建筑工程施工现场管理中的应用研究[J].工程机械与维修, 2023(4):244-246.

[3] 徐彦民,姜方方.BIM技术在房屋建筑施工管理中的应用研究[J].工程建设与设计, 2024(12).

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