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摘要:BIM是一种在计算机中创建建筑信息模型的数字技术,它为用户提供了一个完整、合理的建筑信息库。BIM的这种方法和概念最早是由Autodesk在2002年提出的,现在已经得到了全世界业界的广泛认可。在中国,BIM还处于起步阶段,但在中国大规模城市化进程中,在建设数字城市的应用过程中,在实现建筑业的工业化标准化生产中,BIM的应用具有非常广阔的发展前景,这将为建筑业带来前所未有的发展和机遇。
关键词:BIM技术;工程模型;地铁施工应用
BIM的英文全称是BuildingInformationModeling,国内统一的中文翻译为:建筑信息模型。
目前,BIM工程管理技术已成为国际工程管理的发展趋势。BIM技术在美国和一些发达国家的工程管理中得到了广泛的应用。国内建筑行业的大公司也在推广BIM工程管理技术。BIM工程管理技术将给传统的工程管理带来一场革命。BIM技术将把该项目的主要参与者集中到设计阶段,着眼于项目开展的全生命期,使用BIM技术进行虚拟设计、施工、维护和管理,能为参与方带来更大的经济效益,大大降低项目风险,减少项目实施过程中的未知,使管理变得容易和精细。
1.BIM技术概述
BIM技术是一种用于工程设计和施工管理的数据建模工具。利用计算机对施工设计进行三维建模,得到了相应的模型,并对施工过程中存在的问题进行了充分预测,使施工项目达到最佳效果。另一方面,BIM技术可以实现工程全生命周期中有效信息的共享与分享,使设计单位能够及时整合工程信息,制定相应的应急措施,为设计联合体打下良好的基础。它和所有参与者一起工作,提高建筑的设计效率、节约建筑成本和缩短施工工期。简而言之,BIM技术可以在运行过程中利用多个参数模型,有效地集成项目数据,最后构建数字信息立体模型,确保项目顺利完成。
BIM技术是一种新型的信息工程建设技术,具有三大优点。一是技术上面临建设、运营、维护等问题。BIM技术可以在初始阶段发现问题并及时纠正,从而降低施工操作的难度;其次,在管理方面,使用BIM模型可以提高参与者之间的协同作用,减少各方之间沟通的障碍;最后在信息方面,所有的工程信息都可以存储在BIM构建的模型中,以减少信息丢失的可能性。BIM还有其他七个功能:可视化,协调,模拟,优化,集成,参数化和信息完整性。
2.BIM的特点探索
BIM不仅是数字信息的集成,而且是数字信息的应用,可用于数字方法的设计、构建和管理。该方法支持建筑工程的综合管理环境,使建筑工程在整个施工过程中能显著提高效率和降低风险。
住房和城乡建设部工程质量安全监管司处长对BIM作出了解释。BIM的发展历史:BIM技术是用于工程设计和建造管理的数据工具。它通过参数模型整合各种项目相关信息,并在项目规划、运营和维护的整个生命周期中共享和传递,使工程师和技术人员能够正确理解和高效应对,并为设计团队和包括建设运营单位在内地各方提供协作工作的基础,在提高生产效率、节约施工成本和缩短施工工期方面发挥着重要作用。
由于国内适用BIM的统一标准尚处于准备阶段,这里暂时引用美国BIM标准(nbims)对BIM的定义,定义由三个部分组成:
a.BIM是一种共享的知识资源。它是一个共享设施信息的过程,为设施从施工到拆除的整个生命周期中的所有决策提供可靠的依据。
b.BIM是一种设施(建筑工程)的物理和功能特征的数字表达;
c.在项目的不同阶段,不同的利害关系方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,支持和反映各自责任的协同作用。
3.BIM的十大应用
①深化设计,②多专业协调,③现场布置优化,④进度优化比选,⑤工作面管理,⑥现场质量管理,⑦图纸及文档管理,⑧工作库建立及应用,⑨安全文明管理,⑩资源计划及成本管理。
4.BIM在地铁施工中的应用
近年来,BIM技术的应用越来越广泛,特别是在建设阶段,BIM专业工程师可以利用BIM的可视化,虚拟化,协同管理,成本和进度控制完善工程决策和施工管理,减少返工和浪费,有效缩短工期,提高工程质量和经济效益。地铁施工具有工期短、工程量大、专业性复杂等特点,因此BIM技术的应用越来越重要。结合以往的施工经验和对BIM技术的理解,从几个方面阐述了BIM技术在地铁施工中的应用。
4.1施工建设现场标准化管理
地铁建设一般在市区,临时使用建设用地有限,施工标准化管理要求较高,地铁站的施工路段众多,结构层次复杂,使用BIM技术可实现三维施工现场布置和三维施工规划,合理布置物料堆放位置,物料升降位置,起重机放置位置,临时办公地点等,有效利用施工现场空间实现标准化建筑可视化;同时,形象生动,准确,有效地传递标准化施工实施的各类信息,使施工人员更好地了解工程,提高沟通率;而且,可以在建设项目开工前完成综合调整和方案预演的前期准备工作,在准确规划、精确施工、提高效率等方面,充分发挥BIM技术的可视化管理,通过漫游从细节到整个施工区域,快速了解项目标准化建设的总体和细节方面。
4.2施工模拟、技术交底、图纸会审的可视化应用
地铁建设专业种类繁多,包括民用建筑、供电、通风、供水排水、防火、电力照明、综合监控、建筑装饰等,结构和管道错综复杂,同一区域经常有多个专业结构,这需要属地管理方(通常是土建工程、机电工程)对地铁建设的各个专业,包括土木工程,翻新工程,电气和机械工程等系统单元项目进行合理有效地协调,在虚拟现实环境中,通过对整个施工过程的模拟,所有参与项目的专业人员对项目开展有了更加直观的理解;在三维预演中还可以将一些复杂的施工部位与施工方案结合起来,实现施工方案的优化;在施工过程中,可以对工程的梁、板、柱、墙、楼梯等所有相关数据,如高程、形状、材料、钢筋布置等进行筛选,视需要调用,为现场施工提供数据支持;同时,现场技术人员可以利用BIM技术建立的三维模型,对整个施工过程进行动画模拟,使各专业人士在各工作面和各工作期间都能清晰地掌握施工过程,提前发现施工过程中可能存在的问题,优化施工方案,充分利用空间,有效避免各专业交叉作业对施工进度的影响,提高施工协调和沟通的效率。
施工技术人员可以利用BIM技术的可视化看到完工后的效果图,利用3D模型比二维图纸更直观、更准确,使用3D信息模型进行图纸评审和技术交底,使现场工作人员能够更准确地理解设计意图和施工困难,确保复杂节点的施工顺利进行,避免了施工误差;地铁车站为了使复杂区域的施工更加直观、清晰,在多专业施工后期,采用BIM技术对车站结构的复杂梁柱节点和车站综合管线的施工进行建模,使设计更加直观、清晰,及时发现冲突、碰撞等问题,同时实现了钢筋和管线的精细化管理,使材料使用更加准确,提高了物料利用率,从而节约了成本。
4.3工程量、施工成本分析
BIM系列软件与AutoCAD、Excel实现了无缝对接,具有参数化的特点,可直接用于模型的计算和分析。BIM技术可以准确计算模型中包含的工程量信息,并执行工程量核算。利用BIM技术进行的工程量统计保持了与模型的联系,模型的变化可以及时反映在相应的工程量表中,然后导出Excel表格式,大大方便了工程量的统计和进一步分析,大大提高了工作人员的工作效率。
安全、质量、调度管理安全质量是工程建设的主控项目,是开展各项工作的根本起点。通过引入BIM技术,可以提前模拟和演示安全质量控制的要点、施工要点、主要危险源等,预先做好安全质量风险的准备,预先制定和采取安全质量防范措施,确保在风险发生前做好预防工作,有效规避风险,减少不必要的返工,窝工和停工,杜绝安全和质量事故;利用BIM系统构建的建筑信息平台可以跟踪和管理建筑质量安全问题,项目管理人员可以使用手机、云端、计算机和施工信息平台的网页完成现场质量和安全管理,在现场检查过程中,技术部门和安全质量部门人员及时上传质量和安全问题,在接到相关问题和提示后,生产区人员及时进行了整改,通过数据共享和集中分析实现了现场施工安全问题跟踪管理,及时、具体地防范隐患,加快、及时地实施整改。
总的来说,使用BIM技术可以使整个地铁建设项目在整个施工过程中实现管理标准化、信息化、流程化、精细化,能够有效实现建立资源计划,控制资金风险,节约能源,节约成本,减少污染,提高效率。BIM技术的应用改变了传统的项目管理理念,将建筑信息技术推向了更高的层次,从而大大提高了地铁建设精准快的速度,为城市轨道交通开辟了新的建设模式。
5.BIM技术的应用效果
目前,BIM技术已广泛应用于我国土木工程施工领域,经过大量案例研究证明,BIM技术不仅能优化施工过程,节约施工成本,加快施工进度,而且能为施工管理提出新的方法和手段。以实际地铁车站工程为载体,研究表明,BIM技术在地铁车站建设阶段的应用取得了良好的效果。应用价值如下:
a.建筑工地动态布局采用BIM技术和高清地图通过对施工现场施工情况的模拟,提前发现并优化了可能的冲突问题。
b.建立三维施工模型,通过对各种备选施工方案的模拟和比较,选择最适合的施工方案;使用BIM4D模拟施工进度并进行比较和分析,以获得最佳施工进度计划,按照进度计划,分阶段测量施工量,指导材料采购和人员、机械安排,达到优化施工资源的目的。
c.搭建信息管理平台,优化施工信息管理模式,实现信息综合管理,汇总分析信息,提高决策效率和质量,确保施工管理目标的顺利实现。
6.结束语
BIM技术,其实很多人都不知道,确实,这是一项在国内才发展了几年的技术,所以不为人所知是可以理解的,但作为一个建筑行业的人,不知道这件事有点说不过去了;BIM技术是可以帮助建筑师更好地解决各种类型的信息和事物的,如图纸和设计问题,建筑结构问题,因此BIM技术在工程应用中的意义非常重大。
每一代建筑行业的新一代人都应该掌握这一技术,因为BIM技术在工程应用中具有非常重要的意义,它可以帮助设计师设计模型,甚至能够设计好3D模型,使你想象中的模型提前给制作出来,对于施工和安装也有着极大的帮助。
除了建筑模型和设计之外,BIM结构的设计也有很大的贡献。在生产和施工时,BIM技术在工程应用中同样具有重要意义,它还可以巩固辅助幕墙的设计并使其成为可能,自动化表格和报告生成可以说是新一代建筑行业必不可少的技术。
因此,作为一个建筑工人,你不能制造砖,你不能和泥,但你必须学习BIM技术,因为BIM技术在工程应用中具有重要意义,它可以设计图纸,这样人们就不需要用画笔在白纸上设计;同时,它还可以设计和制作模型,使一个预想的建筑可以提前展示在你面前,还可以自动生成各类报表,使设计者的工作变得轻松。
参考文献
[1]《BIM技术(建筑信息模型)在施工阶段的应用》
[2]《BIM技术在建筑施工中的应用研究》
[3]《浅谈BIM技术及应用》
[4]浅谈BIM技术在地铁施工中的应用
[5]《地铁论文》BIM技术在地铁车站施工阶段的运用
[6]BIM技术在工程应用的意义是什么
[7]BIM技术在地铁车站施工阶段的应用研究
[8]《施工企业BIM应用技术路线分析》