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基于三亚某商业体项目施工阶段BIM技术的应用研究

刘雯雯
  
市场信息报·教育论坛
2024年11期
成都文理学院 四川成都 610000

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摘要:BIM技术在我国的应用起步较晚,尽管近年来政府推出了一系列政策措施以促进其发展,但在实际应用中仍处于初级阶段,主要应用于设计、施工阶段的局部环节。本文以三亚某商业体项目为例,深入分析了BIM技术在指导施工、优化工程管理等方面的应用。项目位于三亚市中心CBD,总用地面积7900㎡,总建筑面积22650㎡。项目在设计阶段引入了国际创新设计理念,但在与国内设计规范及施工标准对接上存在问题,导致施工图纸复杂、专业性强,增加了施工难度。BIM技术的应用包括提升复杂图纸识读效率、模拟施工动态变化预防潜在问题等,旨在解决施工阶段面临的挑战,为BIM技术的全面推广深入应用提供参考。

关键词:BIM技术;施工阶段

BIM 技术应用相较于国外,在我国起步比较晚,虽然今年我国一直不断推出一系列政策措施推进BIM技术在我国能快速发展,但在实际应用中,我国BIM 技术应用在相当长时间都处在初级阶段,主要应用于设计、施工阶段的局部环节,且还未形成成熟可全面推广实施的经验成果。从国内研究 BIM 技术的情况来看,也主要是关于工程项目的质量方面研究,本文将基于三亚某商业体项目在BIM 技术实施应用情况,分析探究 BIM 技术在指导施工、优化工程管理等方面的深入应用,旨在为BIM 技术全面推广深入应用提供参考。

1.项目基本概况

项目地址位于三亚市中心CBD核心区域,总用地面积7900㎡,总建筑面积22650㎡,其中,地下室一层,地上A、B栋五层,C栋两层,地上结构为框架结构,项目为零售商业项目。开发公司为成都某房地产开发投资集团,总承包单位为中国建筑第X工程局有限公司,监理单位为中XX股份有限公司。本项目致力于高端复合型地产项目开发,公司追求产品创新,本项目设计周期长达15个月,BIM模型配合搭建用时15个月,因施工阶段设计变更较多,模型的完善和修改需在实时同步进行。

2.项目施工阶段存在问题

鉴于本项目被精准定位为集高端品质与多元化功能于一体的高端复合型项目,开发公司自项目启动之初便秉持着精益求精的态度,对设计及其实施效果寄予了极高的期望。在设计阶段,为了引入国际视野下的创新设计理念,公司特意遴选了多家享誉海外的知名设计工作室进行合作。这些国外设计方案以其独特的创意和先进的理念赢得了认可,但在与国内设计规范及施工标准的对接上却遭遇了重重障碍,最终的施工图呈现出高度的复杂性和一定的不确定性,甚至在某些细节上存在深度不足、表达不够清晰的问题。因为,施工实施阶段面临的挑战可以细分为以下几个小点:

(1)设计挑战的放大:在设计阶段已存在的问题,如复杂性、专业性及设计深度不足等,在施工实施阶段可能会进一步显现,直接对项目的进展和最终品质产生负面影响。

(2)施工图纸的理解难度:施工图纸的专业性和复杂性可能导致工人难以迅速且准确地理解,这使得现场施工的指导变得异常困难,增加了施工过程中的不确定性。

(3)设计变更的频繁:由于图纸设计深度不足,施工过程中很可能需要频繁进行设计变更。这不仅增加了施工的技术难度,也要求施工团队具备更强的灵活性和适应能力,同时也对工期控制构成了严峻挑战。

(4)施工错误几率的增加:相较于常规项目,本项目的施工错误几率可能更高。这要求施工团队必须具备高度的专业素养和快速应变能力,以应对可能出现的各种问题和挑战。

(5)材料浪费与成本超支:施工错误的增加以及设计变更的频繁发生,很可能导致材料的浪费和成本的超支。这不仅会影响项目的经济效益,还可能对项目的顺利推进造成阻碍。

(6)劳动力队伍的调整:为了应对上述挑战,项目管理者可能不得不频繁调整劳动力队伍。这种调整不仅增加了管理成本,还可能因人员变动而影响施工效率和质量,进一步加剧了施工管理的难度。

3. BIM技术在施工阶段的应用

3.1 BIM技术在结构施工阶段的应用

本工程项目在外立面的构造设计上展现出了极高的复杂性与多样性,其结构标高情况错综复杂,传统的图纸解读方式已难以满足高效、精准的施工管理需求。因此,本工程利用BIM技术作为核心辅助工具。

3.1.1 BIM模型提升复杂图纸识读效率

本工程项目外立面构造设计复杂多样,结构标高情况错综复杂,施工节点大样设计超过100种,包括梁下挂板、空调板以及各种线条等,面对如此繁复的施工节点,通过BIM模型,施工现场管理人员及施工工人能直观看到三维立体的建筑构造。各结构元素间的空间关系一目了然,大幅提高图纸识读与分析效率。

3.1.2 模拟施工动态变化,预防潜在问题

施工团队通过构建精细的三维建筑信息模型,并结合时间维度,模拟出施工过程中的每一个动态变化,这种模拟不仅限于静态的构件位置与形态,还有效预见并识别避免了潜在可能发生的施工冲突、施工空间限制等问题。更重要的是,BIM模拟也提供了“试错”与调整的机会,这让施工队伍在虚拟环境中不断优化施工方案,找到了符合要求的相对最优解,完成了有效的事先控制,极大地减少了现场变更与返工的可能性,有效控制了项目成本,并显著缩短了工期提升了施工效率。

3.1.3 强大数据集成能力指导精细化施工管理

通过BIM平台整合了多个方面的信息,包括但不限于施工进度、材料管理、质量控制等。这些信息在BIM模型中得到了统一的管理与呈现,使得施工管理人员能够全面掌握项目的整体状况,实现了精细化有效协调管理,施工队伍内部以及与设计、监理等各方之间的沟通与协作,使得信息传递更加迅速、准确,问题处理更加高效、及时。

3.2 BIM技术在外装施工阶段的应用

在本工程项目中,外立面装饰的设计与实施堪称复杂且精细,使用了多达8种不同类型的幕墙系统,这些系统各具特色,从玻璃幕墙到石材幕墙,再到金属板幕墙等,每一种都对外观效果与功能性提出了极高的要求。此外,为了营造丰富多变的视觉效果与质感体验,项目还选用了高达21种装饰材料,这些材料在色彩、纹理、耐久性等方面均展现出不同的特性,极大地增加了施工难度与协调挑战,BIM技术成为了项目顺利推进的关键助力,主要体现在以下几个方面:

3.2.1精准建模与冲突检测

首先,通过BIM技术建立了高度精细的外立面装饰三维模型,该模型不仅包含了各种幕墙系统的精确尺寸与构造细节,还详细记录了每一种装饰材料的属性信息。利用BIM软件的碰撞检测功能,项目团队在施工前便能够发现并解决不同材料、系统之间的潜在冲突与收口问题,有效避免了现场返工与资源浪费。

3.2.2优化施工顺序与流程

基于BIM模型,项目团队能够模拟整个外装施工过程,包括材料吊装、安装顺序、人员配置等,从而制定出最优化的施工方案。这种前置的模拟分析帮助团队提前识别施工难点,合理安排施工节奏,确保各道工序之间的无缝衔接,并通过与实际施工进度的实时对比,项目管理人员能够迅速发现偏差并采取措施进行调整,大大提高了施工效率、安全性以及施工质量。

3.3 BIM技术在机电管综施工阶段的应用

在机电管综施工阶段,尤其是在地下室空间有限且管线密集的区域,传统的设计与施工方法常因各专业施工图之间的冲突与不协调,导致现场安装过程中频繁出现变更,不仅增加了施工难度,还严重影响了工程进度和成本控制。BIM技术在机电管综施工阶段展现出显著的应用优势。

3.3.1碰撞检测与提前规避

BIM技术通过集成多专业的三维模型,构建出精确的项目整体信息模型。利用BIM软件的碰撞检测功能,在施工前自动识别并标记出各专业管线之间的空间冲突与碰撞点。这一过程远比仅依靠管理人员从二维图纸识图后分析问题要高效且准确,有效减少由机电管线导致的设计变更和返工现象,从而控制成本、缩短工期。

3.3.2优化管线布局与净高控制

地下室机电管线种类繁多,布局复杂,对空间利用要求较高,同时开发商对项目效果设计要求很高,BIM模型提供了直观的三维可视化环境,使设计团队能够直观地看到管线间的相对位置关系,进而进行科学合理的布局优化。通过调整管线路由、优化支吊架设置、合理规划设备间位置等措施,BIM技术提升地下室的净高利用率,确保空间使用的最大化,同时也满足各专业功能及设计效果多方面的需求。

3.3.3施工模拟与方案验证

施工管理团队还利用了BIM技术进行施工进度模拟和安装顺序模拟,帮助施工团队提前规划施工流程,明确各阶段的施工重点与难点。通过模拟不同施工方案下的管线安装过程,可以评估其对施工进度、成本及安全性的影响,从而选择最优施工方案。此外,BIM模型也用于对基层施工人员进行培训,提高其对复杂管线布局的理解与施工技能,确保施工过程的顺利进行。

4. BIM技术在施工阶段应用存在的不足

首先,管理人员对BIM技术的掌握程度不足,成为制约其深度应用和优势发挥的关键因素。当前,大部分管理人员尚未具备专业或熟练的BIM技术能力,同时缺乏同类型项目的应用经验,这直接导致了BIM技术在施工阶段的应用受到限制,无法充分发挥其应有的效能。

其次,开发公司频繁的需求变更和设计调整,给BIM模型的实时更新带来了巨大挑战。由于BIM模型难以迅速响应这些变化,导致围绕模型开展的施工任务受到影响,进而在一定程度上制约了工期进度的有效控制。

再者,BIM技术的应用导致项目团队的协调与沟通成本超出了预期。这主要是由于BIM 相关的管理流程节点划分不够规范清晰导致,经常引发各种问题,极大增加了沟通成本,严重影响了项目的顺利进行。

最后,软硬件配套不足也是制约BIM技术在施工阶段应用的重要因素。在有限的资源条件下,项目团队难以高效地应用BIM技术,其应用的深度和广度也因此受到了较大的制约。

5.总结

BIM技术在我国起步晚,政策推动下仍处初级阶段。本项目中,虽受管理人员技术不足、设计需求多变、模型更新难、沟通成本高及软硬件配套不足等限制,但BIM技术仍显著助力,BIM模型提升了图纸识读效率,BIM 技术模拟施工预防冲突,指导精细管理;优化外装施工顺序,实现多材质无缝衔接收口;机电管综中提前碰撞检测,优化管线布局,模拟施工提升效率与质量。

参考文献:

[1]邱江,赵旭洋,李海朋,李世皓,李奎,阎涛.(2024).BIM技术在北京某大型综合体施工的落地应用总结.智能建筑与智慧城市,2024(03),85-87

[2]左亚静.(2022).BIM技术在建筑工程管理中的应用研究.散装泥,2022(06),36-38.

[3]孙孟尘,翁玉龙,刘汗青.(2022)BIM技术提高闹市区大型超高层综合体项目管理效率的策略分析.城市建筑空间,2022,29(S2),327-331.

[4]梅后敏.(2021).BIM技术在某综合体工程施工中的应用分析.中国住宅设施,2021(11),144-145.

作者简介:刘雯雯(1989.06.18—),女,汉族,河南邓县人,研究生,成都文理学院,副教授,工程师,研究方向:项目管理、成本管理、工程造价。

基金课题:成都文理学院校级科研项目《基于三亚某商业体项目施工阶段BIM技术的应用研究》编号:WLYB2021065

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