李娜,朱爭(zhēng)光
(昆明工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
BIM技術(shù)是一種結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的建筑信息化模型,依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)備對(duì)整體建筑信息模型進(jìn)行虛擬構(gòu)建,以可視化的方式呈現(xiàn)問(wèn)題并提前制定可行應(yīng)對(duì)方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑項(xiàng)目相關(guān)環(huán)節(jié)的全方位設(shè)計(jì)與管控[1]。建筑工程管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,包括了質(zhì)量管理、進(jìn)度管理、成本管理、安全管理等內(nèi)容,涉及到?jīng)Q策規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工、運(yùn)維等多個(gè)環(huán)節(jié),因此傳統(tǒng)的建筑工程管理存在許多問(wèn)題,探討基于BIM技術(shù)應(yīng)用的建筑工程管理,就顯得非常必要。
BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì),主要體現(xiàn)在五個(gè)方面[2]。
①可視化:通過(guò)三維立體實(shí)物圖制作,實(shí)現(xiàn)建筑信息模型所有過(guò)程的可視化,貫穿于項(xiàng)目設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)營(yíng)全過(guò)程。
②模擬性:BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑模型的模擬以及真實(shí)場(chǎng)景中不能操作事物的模擬,例如造價(jià)的5D模擬、對(duì)緊急情況處置的模擬等。
③協(xié)調(diào)性:基于BIM技術(shù),可以解決好設(shè)計(jì)過(guò)程中的碰撞問(wèn)題,提前借助碰撞報(bào)告協(xié)調(diào)好各專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題,幫助設(shè)計(jì)師及時(shí)修改優(yōu)化。
④優(yōu)化性:利用BIM技術(shù)對(duì)建筑工程項(xiàng)目各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化,保證了信息質(zhì)量,因而能提高設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)等優(yōu)化的效率。
⑤可出圖性:BIM技術(shù)不僅可以提供一般的設(shè)計(jì)圖紙,而且可以提供可視化的綜合管線(xiàn)圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖等,便于業(yè)主更好地了解建筑項(xiàng)目情況。
在建筑工程項(xiàng)目立項(xiàng)之前,需要對(duì)項(xiàng)目作出宏觀(guān)分析,全面掌握相關(guān)數(shù)據(jù)和信息,為后期的立項(xiàng)和施工做好準(zhǔn)備。利用BIM技術(shù),可以對(duì)所有收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行再次分析,構(gòu)建三維模型。決策人員根據(jù)三維模型,可以有效掌握項(xiàng)目周邊環(huán)境和地理等情況,獲得關(guān)于項(xiàng)目的真實(shí)的視覺(jué)體驗(yàn),在分析決策中避免受更多主觀(guān)因素影響產(chǎn)生隨意決策等問(wèn)題,提高決策者的決策效率。
科學(xué)合理的項(xiàng)目規(guī)劃,對(duì)于提高建筑工程管理的科學(xué)性和精準(zhǔn)性具有非常重要意義。借助BIM技術(shù),可以在工程管理中有機(jī)融入信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)、建立全面的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),幫助后期數(shù)據(jù)的多維分析。依靠可控性和可視化等優(yōu)勢(shì),在項(xiàng)目規(guī)劃中利用BIM技術(shù)可以提高信息檢索質(zhì)量,設(shè)置科學(xué)的指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索驗(yàn)證;規(guī)劃管理部門(mén)可以從多角度展示數(shù)據(jù)的價(jià)值,在BIM數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中融合GIS技術(shù)、RS技術(shù)等,保證建筑工程項(xiàng)目前期規(guī)劃的嚴(yán)謹(jǐn)性。
建筑工程項(xiàng)目主要由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé),傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)依靠CAD軟件完成,局限性較大,同時(shí)設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)過(guò)程除了要考慮項(xiàng)目實(shí)際外,還要考慮自身利益等問(wèn)題,設(shè)計(jì)的圖紙與施工實(shí)際難以完全一致,經(jīng)常要返修。因?yàn)镃AD軟件設(shè)計(jì)的圖紙只能以二維方式顯示,對(duì)項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)和信息不能實(shí)現(xiàn)完整體現(xiàn)。利用BIM技術(shù),則可以整合項(xiàng)目的所有數(shù)據(jù)構(gòu)建3D模型,在減輕設(shè)計(jì)人員工作量的同時(shí),提高設(shè)計(jì)審核效率,并幫助項(xiàng)目成本得到較好控制。
在BIM技術(shù)的支持下,CAD的數(shù)據(jù)信息可以轉(zhuǎn)化為三維立體形式,在3D模型中以虛擬化和可視化的方式呈現(xiàn)出來(lái)。設(shè)計(jì)人員通過(guò)模型中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可以加強(qiáng)與施工方、建設(shè)方之間的溝通,深入了解項(xiàng)目各方的需求和意見(jiàn),提前對(duì)設(shè)計(jì)思路和方案進(jìn)行修改,減少設(shè)計(jì)的返工次數(shù)。例如,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以對(duì)空調(diào)、管線(xiàn)、通道等建筑構(gòu)建和施工過(guò)程進(jìn)行模擬,通過(guò)模擬找出可能存在的施工問(wèn)題,幫助設(shè)計(jì)人員提前調(diào)整模型中的各個(gè)參數(shù)指標(biāo),提高設(shè)計(jì)精度和科學(xué)性。
基于BIM技術(shù)的項(xiàng)目施工管理,各類(lèi)數(shù)據(jù)信息可以及時(shí)以三位一體模式呈現(xiàn)出來(lái),管理人員可以按照可視化的施工圖紙對(duì)施工人員的操作進(jìn)行監(jiān)督管理,確保各個(gè)環(huán)節(jié)的施工操作規(guī)范。
1)在施工方案和施工工藝模擬中的應(yīng)用
建筑工程中,利用BIM技術(shù)可以對(duì)施工技術(shù)及方案進(jìn)行有效模擬,指導(dǎo)施工人員進(jìn)行針對(duì)性的高效施工;利用BIM技術(shù)可以為許多工程的工藝進(jìn)行模擬,例如混凝土工程工藝、鋼結(jié)構(gòu)工程工藝、深基坑支護(hù)施工工藝等,提高施工人員對(duì)工藝流程和相關(guān)原理的學(xué)習(xí)與理解,避免因施工人員理解偏差而導(dǎo)致施工質(zhì)量降低。
2)在成本(造價(jià))管理中的應(yīng)用
在BIM模型中,建筑工程項(xiàng)目的造價(jià)信息是透明的、安全的,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全可靠,能保障造價(jià)信息的可靠完整。利用BIM技術(shù),能有效共享和積累工程造價(jià)的相關(guān)信息數(shù)據(jù),通過(guò)BIM模型積累的相關(guān)數(shù)據(jù),可以對(duì)建筑施工過(guò)程中所需的各類(lèi)材料、使用量及價(jià)格進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算,避免浪費(fèi),有效降低建筑項(xiàng)目成本。同時(shí),基于BIM技術(shù),可以對(duì)建筑項(xiàng)目造價(jià)信息實(shí)現(xiàn)可視化管理,對(duì)施工各個(gè)階段的造價(jià)信息、施工時(shí)間節(jié)點(diǎn)、不同空間部位材料使用情況等進(jìn)行立體直觀(guān)的反映,不會(huì)遺漏任何環(huán)節(jié),充分發(fā)揮出工程造價(jià)信息的價(jià)值。
3)在施工安全管理中的應(yīng)用
在建筑項(xiàng)目施工安全管理中,利用BIM技術(shù)可以建立三維模型,對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行模擬,幫助便捷查明安全隱患可能發(fā)生的環(huán)節(jié)和時(shí)間節(jié)點(diǎn),保障安全生產(chǎn)。例如,應(yīng)用BIM技術(shù),可以及時(shí)掌握施工人員的工作狀態(tài),對(duì)他們的施工規(guī)范性進(jìn)行監(jiān)督,及時(shí)糾正錯(cuò)誤的操作規(guī)程,降低施工安全事故發(fā)生的幾率;施工方借助BIM技術(shù)的可視化優(yōu)點(diǎn),可以快速獲取施工方案信息,提前對(duì)施工安全管理工作進(jìn)行部署;利用BIM技術(shù),在已經(jīng)發(fā)生過(guò)事故的地方進(jìn)行數(shù)據(jù)識(shí)別與分析,在系統(tǒng)中設(shè)置自動(dòng)提醒功能,防止下一次再重復(fù)出現(xiàn)同類(lèi)安全事故,切實(shí)保障施工人員的人身安全。
4)在施工進(jìn)度管理中的應(yīng)用
首先,BIM技術(shù)可以應(yīng)用于工程進(jìn)度的預(yù)測(cè),通過(guò)模型來(lái)觀(guān)察和掌握建筑工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度,并依據(jù)數(shù)據(jù)的變化及時(shí)調(diào)整相關(guān)工程的快慢。當(dāng)對(duì)施工進(jìn)度不滿(mǎn)意時(shí),施工方可以要求技術(shù)人員對(duì)模型加以調(diào)整,根據(jù)預(yù)測(cè)情況改進(jìn)不合理的地方,確保施工進(jìn)度滿(mǎn)足項(xiàng)目管理的總體要求。其次,BIM技術(shù)可以應(yīng)用于施工過(guò)程的進(jìn)度控制中。通過(guò)對(duì)信息的系統(tǒng)化處理,構(gòu)建建筑機(jī)構(gòu)和建筑環(huán)境的虛擬模型,還原一個(gè)鮮活的施工現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)而可以實(shí)時(shí)關(guān)注施工過(guò)程進(jìn)度。在施工過(guò)程的進(jìn)度管理中,BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同施工環(huán)節(jié)和零部件連接的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)計(jì)算,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工情況把相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有效整合在一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行施工,讓施工進(jìn)度更加清晰可控。
5)在質(zhì)量管理中的應(yīng)用
首先,借助BIM技術(shù),加強(qiáng)對(duì)建筑工程施工的質(zhì)量檢測(cè)。BIM技術(shù)可以幫助質(zhì)量管理人員及時(shí)找出施工中存在的質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)人為因素、材料因素或環(huán)境因素等進(jìn)行識(shí)別判斷,明確項(xiàng)目質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)。其次,利用BIM技術(shù),調(diào)整和優(yōu)化建筑工程的質(zhì)量目標(biāo)。通過(guò)構(gòu)建模型,明細(xì)匯總工程所需構(gòu)件數(shù)量、規(guī)格等級(jí)、廠(chǎng)商價(jià)格等信息,制定科學(xué)合理的建筑工程質(zhì)量控制總目標(biāo)與分項(xiàng)目標(biāo),并結(jié)合實(shí)際構(gòu)建質(zhì)量分項(xiàng)目標(biāo),提升建筑工程施工效率和整體施工水平。
1)在竣工驗(yàn)收中的應(yīng)用
借助BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目所有數(shù)據(jù)進(jìn)行集成,有效整合施工信息和管控信息,分析建筑工程項(xiàng)目竣工時(shí)與前期分析數(shù)據(jù)是否一致。管理人員通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析,確認(rèn)數(shù)據(jù)目標(biāo),可以為竣工驗(yàn)收實(shí)際工作帶來(lái)極大幫助,提高竣工驗(yàn)收的效率。BIM技術(shù)應(yīng)用于竣工驗(yàn)收,管理人員可以根據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和指標(biāo)的分析,全方位對(duì)建筑工程項(xiàng)目的完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)驗(yàn)收,避免單一以建設(shè)指標(biāo)完成度為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)收方式。
2)在工程決算方面的應(yīng)用
通過(guò)對(duì)建筑工程幾何尺寸、空間等的扣減關(guān)系分析,BIM技術(shù)提供的決算方式更為科學(xué)準(zhǔn)確,即使涉及變更也非常方便,不會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)的圖紙浪費(fèi)等問(wèn)題,同時(shí)避免了重復(fù)計(jì)價(jià)問(wèn)題。在傳統(tǒng)的工程決算中,由于文檔、圖片等資料存在保存不當(dāng)?shù)膯?wèn)題,因此在項(xiàng)目交付驗(yàn)收和決算時(shí)往往因信息不全不能較好完成,利用BIM技術(shù)則可以較好規(guī)避這個(gè)問(wèn)題,BIM技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)就是數(shù)據(jù)的收集與共享,其可以從施工準(zhǔn)備、實(shí)施階段到竣工階段,全過(guò)程全方位收集項(xiàng)目的所有數(shù)據(jù)與信息,保證工程決算效率與質(zhì)量。
空間管理方面,利用BIM技術(shù)可以較好應(yīng)用于照明、消防等系統(tǒng)和設(shè)備空間定位。例如,建筑物內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí),可以通過(guò)BIM模型快速鎖定具體報(bào)警位置,查看逃生通道等;利用BIM技術(shù),可以對(duì)建筑物內(nèi)部的空間設(shè)施實(shí)施可視化管理,通過(guò)可視三維模型獲取承重墻、管線(xiàn)布置等信息,為裝修等提供方便。
設(shè)施管理方面,BIM技術(shù)主要應(yīng)用于設(shè)施裝修、設(shè)施空間規(guī)劃和操作。借助BIM技術(shù),可以快速查閱和找到有關(guān)建筑項(xiàng)目可計(jì)算的、協(xié)調(diào)一致的信息,而不需要重復(fù)去查找設(shè)施及維護(hù)手冊(cè),直接對(duì)重要設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制(RFID技術(shù)等)[3]。通過(guò)BIM技術(shù)的可視化管理,物業(yè)可以快速獲取暖通、電氣、給排水等設(shè)施的具體位置,實(shí)施定位管理,及時(shí)獲取相關(guān)設(shè)施設(shè)備的運(yùn)維管理情況。
隱蔽工程管理方面,基于BIM技術(shù)可以對(duì)建筑物地下的復(fù)雜管線(xiàn)進(jìn)行運(yùn)維管理,例如電線(xiàn)、網(wǎng)線(xiàn)、排水管、管井等,直接在圖上找到具體位置,避免隱蔽管線(xiàn)弄錯(cuò)而導(dǎo)致一些安全隱患的發(fā)生。因?yàn)楦臄U(kuò)建、裝飾裝修等后續(xù)工程,需要準(zhǔn)確定位管網(wǎng)、線(xiàn)路和設(shè)備,這樣才不會(huì)誤挖管線(xiàn)甚至引起爆炸等事故。
應(yīng)急管理方面,通過(guò)調(diào)取BIM中存儲(chǔ)的應(yīng)急管理數(shù)據(jù),協(xié)助突發(fā)事件的處置,為工作人員提供必要的信息,如發(fā)生危險(xiǎn)的具體位置、周邊建筑及環(huán)境情況,降低制定應(yīng)急決策的不確定性。例如,在消防事件中,BIM技術(shù)可以發(fā)揮預(yù)防、警報(bào)和處理等作用:通過(guò)噴淋感應(yīng)器來(lái)獲取信息,發(fā)生火災(zāi)時(shí)自動(dòng)觸發(fā)BIM模型的火警警報(bào),定位顯示著火區(qū)域,控制中心可以結(jié)合著火區(qū)域附近環(huán)境和設(shè)備,為疏散人群、滅火救援提供重要信息。
BIM技術(shù)憑借其獨(dú)特鮮明的優(yōu)勢(shì),能應(yīng)用在建筑工程管理的各個(gè)階段和環(huán)節(jié),從施工準(zhǔn)備階段,到施工階段,再到竣工驗(yàn)收階段;從項(xiàng)目決策和規(guī)劃管理,到項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目施工、項(xiàng)目竣工決算管理,再到項(xiàng)目運(yùn)維管理,BIM技術(shù)都有其用武之地,能幫助管理人員提高管理效率,極大促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目的綜合效益,因此值得在建筑工程管理中廣泛推廣應(yīng)用。