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基于BIM技术的医疗综合体建筑施工全过程研究和应用
摘要:BIM技术能将设计信息和施工过程信息进行整合,进而实现对设计和施工过程的有效监控。建筑工程施工管理对于BIM技术的运用,应侧重于完善的管理体系及挖掘BIM技术资源,通过实现管理与技术的有效融合,强化建筑工程施工管理质量,实现建筑工程施工管理的高水平推进。
关键词:BIM;医疗综合体;综合管理;全过程;智慧工地
引言
BIM被定义为描述对象计算机辅助设计(CAD)中的各种活动的总体概况,其支持建筑元素的3D等属性的描述与展示。3D建模的发展出了不同产业基础上的不同应用条件。BIM的概念于2000年代初引入。
1项目概况
离岛医院位于澳门特别行政区氹仔岛,是澳门回归后兴建的第一所公立医院,总投资超过100亿澳元,占地7.75万㎡,建筑面积约42万㎡,是目前澳门建设等级要求最高、设备最先进、功能最完善的大型综合医疗项目,是澳门特别行政区首次全面应用BIM技术的政府工程项目。项目建筑体系复杂,包含各种特别医疗功能房;体量巨大,医疗功能需求繁多;管线排布复杂,系统划分繁多且要求高;相关设备复杂先进,各种功能房要求不同;各专业施工工序较多,总承包单位统筹难度巨大,同时绝大部分医疗设备房间装修或二次装修工作由卫生局承包商负责。建成后离岛医院将是澳门规模最大、专业科室最齐全、医疗水平最先进的医疗综合体。
2 BIM技术在建筑工程施工管理中的应用意义
建筑工程施工管理涉及施工规划、施工设计、施工安全规范、土建工程分析、机电设备调度及装修管理作业等多项内容。传统的建筑工程施工管理,采取阶梯式管理策略。不同岗位之间的管理协作,对于管理人员的管理经验形成严重依赖。一旦施工管理人员产生判断失误,即可对施工管理工作的开展形成负面影响。阶梯式管理策略的核心优势在于能细化管理责任,强化各层级管理执行力。但部分管理人员对于现场施工状况缺乏了解,加之管理沟通的不畅,使阶梯式管理策略的运用通常无法发挥多方面管理优势。人员变动及管理方案的改变,均可对后续施工作业的推进产生阻碍。将BIM技术应用于建筑工程施工管理,能有效提升管理调度及管理协作能力,使管理人员能基于数据化模型,分析可能产生的管理问题及潜在的管理风险,进一步提升建筑工程施工管理的有效性。BIM技术在建筑工程施工管理方面的运用,不仅解决了建筑工程施工管理质量不足的问题,同时也为建筑工程施工管理的多元化、系统化及科学化推进夯实基础。
3 BIM技术的医疗综合体建筑施工全过程中应用
3.1场地布置
利用BIM软件可视化特性,打破空间的约束,进行三维可视化场地布置,对施工范围内地形状况、结合拟建建筑和周边环境、大型机械设备摆放位置,临时道路的走向等进行更科学合理的布置,解决了传统二维平面图存在的地形表示不清、临建设施不科学、功能分区互相干扰等问题,极大地减少了人力、财力、物力的投入。BIM技术在场地布置方面比传统的二维布置更直观;BIM信息模型参数化建模方法能大大减少场地布置中冗杂重复性的工作,合理利用空间,避免安全隐患,提高场地布置合理性。
3.2基于BIM的建筑工程协同作业平台构建与参数化设计
BIM模型可以提供建筑元素从墙、梁、分布范围面板等系统之间的功能与关联,用于多个第三方分析。通过一体化的设计更改,可以使建筑工程项目获得更大的收益。在2D工作流中BIM形成自动执行并协调整个项目的使用档。利用BIM完成对虚拟结构模型的创建,为建筑、机械、电气等专业提供协调服务。BIM和其参数变更管理可以消除误差,同时实现对象的自动变更。当参数发生变化时,设计要素会立刻复制每一种技术,并使用双侧连接与索取专用的工具进行分析和设计,并将其他的参数连接起来,根据需要进行相应的修改。参与协同的各个专业也能获得更好更精确的数据信]。在参数化建模中,建筑中各个专业、各个构件都是以各自特征形式存在。特征能够由正空间或负空间构成,其中正空间特征是指真实存在的部分,例如凸台结构;负空间特征是指切除或减去的部分,例如孔结构。
3.3施工交底
传统技术交底多为文字描述,存在诸多弊端,管理人员理解不同,工人在理解时就会存在误差,尤其一些抽象、复杂方案,交流过程中容易出现理解错误的情况,甚至存在较大风险的质量和安全隐患,对工程极为不利。通过BIM技术可视化模拟演示对工人进行技术交底,工人会更容易理解,使交底的内容更直观,施工工艺的执行更彻底,保障现场实施效果。
3.4施工管理联动
建筑工程施工管理对于BIM技术的运用不应单一地强调BIM技术特性,而要根据当前施工管理工作现状,做好施工管理联动机制的建设,通过搭建多元化管理服务平台及强化施工管理对于BIM技术的优化,使BIM技术能真正意义融入施工管理体系。例如,在施工准备阶段,施工人员应通过信息化管理服务平台,针对施工材料、施工预案、施工管理方案进行报备。施工管理人员则需要运用BIM技术针对使用预案的制定、施工方案的实施及施工材料的选用合理性进行分析。若施工计划的制定不符合建筑工程施工要求,应及时地通过管理服务平台与相关施工人员进行沟通,确保相关施工管理建议能在第一时间内进行传达。在此过程中,多元化管理服务平台的搭建,不仅为施工管理工作的管理沟通提供充分保障,同时也能加强施工管理工作的科学性,使施工单位能依据数据模型分析,合理地做好施工管理决策的制定。
3.5工程造价各阶段造价管理
在建筑工程招标过程中,对于投标报价以及工程量清单,均可采用BIM进行管控,投标人采用BIM软件,即可对工程量进行审查。在项目招投标阶段,对于各施工单位的工作流程,可进行有效集合,招标人结合自身实际需要确定经济指标,促进工程造价管理效率的提升。在建筑工程成本控制中,可创建建筑BIM模型,充分利用参数化功能,对项目建设不同环节的成本投入量进行管理。在项目建设完成后,对项目建设全过程中的海量数据进行整理,即可创建BIM资料库,将成本合同与实际造价投入进行对比,据此判断造价管理效果。
3.6智能设备应用
项目全面推广高集成度可视穿戴物联网设备,集成高精度定位、体征监测,脱帽检测、自动报警等多项功能模块,信息同步传递到项目智慧工地管理平台,为项目智能高效管理,提供有力支撑,为项目提供一套安全服务云平台系统,为前线员工提供安全保障,同时为企业的安全施工提供高效管理。
结束语
BIM有潜力为其熟练的用户提供多样的便利。其中包括通过模型的可视化和明确的期望实现更好的成果。BIM相关建筑工程管理中的应用包括:通过对不同设计方案的比较来改善性能,以减少误差与遗漏,并采用互动式设施管理工具,将提供出最终的产品。
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