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工程管理中應(yīng)用BIM虛擬施工技術(shù)研究論文
摘要:本文首先對(duì)BIM虛擬施工技術(shù)進(jìn)行了概述，然后根據(jù)以往的工作實(shí)踐提出了其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)以及實(shí)際的應(yīng)用程序和技術(shù)要點(diǎn)，最后還總結(jié)了提升BIM虛擬施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的措施。
關(guān)鍵詞:工程管理；BIM；虛擬施工技術(shù)；應(yīng)用
工程管理在整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，直接關(guān)系著最終的工程造價(jià)和施工質(zhì)量，但是受到諸多因素的影響導(dǎo)致實(shí)際的管理過(guò)程面臨著很多困難。BIM虛擬施工技術(shù)在目前的很多大中型建筑項(xiàng)目中應(yīng)用廣泛，為提高管理效率，節(jié)省管理成本，促進(jìn)施工的順利進(jìn)行提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
1BIM虛擬施工技術(shù)的概述
BIM即建筑信息模型，主要是指對(duì)建筑項(xiàng)目物理及功能特性的數(shù)字表達(dá)。所謂BIM虛擬施工技術(shù)就是指將建造過(guò)程在計(jì)算機(jī)上虛擬出來(lái)，然后及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的各種問(wèn)題，以便對(duì)施工方案進(jìn)行改進(jìn)，這樣能夠有效保證后期的施工質(zhì)量。BIM虛擬施工技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，在高性能計(jì)算機(jī)硬件等相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)上，將工程管理中的各個(gè)要素集合到一起，這樣一來(lái)就形成了一個(gè)工程數(shù)據(jù)模型，該模型包含了對(duì)整個(gè)建筑生命周期中所有的信息和知識(shí)資源［1］。
2BIM虛擬施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
2．1提高施工質(zhì)量，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)集約化管理
在工程項(xiàng)目管理中采用BIM虛擬施工技術(shù)能夠幫助管理層隨時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)施工信息，然后及時(shí)、準(zhǔn)確的作出施工指導(dǎo)，不僅避免了信息溝通交流不暢帶來(lái)的麻煩，也降低了管理成本，促進(jìn)集約化管理模式的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，還在很大程度上促進(jìn)了工程管理效率和質(zhì)量的提升，為工程項(xiàng)目的順利開(kāi)展和完成提供良好的基礎(chǔ)。
2．2有利于節(jié)約建筑和管理成本
當(dāng)前的工程建設(shè)項(xiàng)目過(guò)程更加復(fù)雜，提升了工程管理的難度，因?yàn)樵O(shè)計(jì)變更和施工返工而導(dǎo)致的成本增加成為當(dāng)前建筑行業(yè)的普遍問(wèn)題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在建筑總承包工程中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)和施工方案不合理而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到10%到20%。在這種情況下，利用BIM虛擬施工技術(shù)能夠詳細(xì)的展現(xiàn)工程的空間信息，正式的施工開(kāi)始之前，可以對(duì)設(shè)計(jì)和施工方案的合理性進(jìn)行檢驗(yàn)，大大降低了返工率［2］。
2．3有利于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理精細(xì)化管理是工程建筑管理的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，尤其是在目前的很多高層和大型建筑中，施工環(huán)節(jié)眾多且復(fù)雜，對(duì)精細(xì)化管理的技術(shù)和成本投入要求都比較高，單靠人工和普通的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)。BIM虛擬施工技術(shù)可以提前對(duì)整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行模擬，甚至可以細(xì)化到每一構(gòu)件和管道的位置，這就為精細(xì)化管理模式的建立提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
3BIM虛擬施工技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用
3．1應(yīng)用原理
以建筑工程的設(shè)計(jì)和施工方案為基礎(chǔ)，利用BIM軟件建立起工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的模型。在正式的施工開(kāi)始之前，檢測(cè)設(shè)計(jì)方案，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析和對(duì)比，以及優(yōu)化模擬，從而制定出施工進(jìn)度計(jì)劃以及科學(xué)合理的施工方案。如果在檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)漏洞，就可以及時(shí)彌補(bǔ)和改進(jìn)，避免后期因?yàn)樵O(shè)計(jì)變更而增加造價(jià)成本。同時(shí)，利用3DMAX動(dòng)畫(huà)對(duì)復(fù)雜部位或工藝進(jìn)行展示，能夠更加直觀的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行指導(dǎo)，使得各個(gè)施工環(huán)節(jié)和工序更加協(xié)調(diào)。在實(shí)際的施工過(guò)程中，也可以實(shí)時(shí)的對(duì)模型進(jìn)行維護(hù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)變更、技術(shù)核定以及實(shí)際的施工情況調(diào)整模型。工程竣工以后，也可以利用BIM軟件重現(xiàn)施工全過(guò)程，對(duì)于項(xiàng)目資金的使用情況，成本的支出情況等進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，作為后期改進(jìn)的依據(jù)以及責(zé)任追溯的證據(jù)。
3．2操作流程和要點(diǎn)分析
第一，提供標(biāo)書(shū)文件、圖紙、施工合同等虛擬施工方案編制依據(jù)。資料員收集并提供工程《設(shè)計(jì)圖紙》、《標(biāo)書(shū)文件》、《工程施工合同》以及《建筑施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》等作為《虛擬施工方案》編制的依據(jù)。
第二，組織虛擬施工方案編制工作。根據(jù)工程施工合同以及具體的施工要求，編制虛擬施工方案。
第三，建模階段提供技術(shù)支持。在建模過(guò)程中，技術(shù)部門(mén)要提供必要的技術(shù)支持。如果圖紙的表達(dá)意思不明確、不同專(zhuān)業(yè)的圖紙之間產(chǎn)生了沖突等，就會(huì)使得編制人員理解到信息不一致，影響模型建立的公平公正性，最終的模型也不能很好的為工程管理提供幫助。因此，技術(shù)人員必須參與整個(gè)建模過(guò)程，隨時(shí)提供技術(shù)支持。
第四，BIM建模。以招投標(biāo)文件、施工圖紙以及招標(biāo)答疑等資料作為參考依據(jù)，采用BIM軟件創(chuàng)建BIM模型，建立工程土建、鋼筋、安裝BIM模型［3］。
第五，BIM模型評(píng)審。BIM模型建立之后，要對(duì)其所展示的三維建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核，重點(diǎn)審核設(shè)計(jì)圖紙和模型是否相符，節(jié)點(diǎn)部位是否符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)的施工條件能否滿足。
第六，對(duì)評(píng)審過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行匯總，然后統(tǒng)一改進(jìn)，最后再次進(jìn)行審核。
第七，編制虛擬施工方案。虛擬施工方案是在BIM模型檢測(cè)合格的基礎(chǔ)上編制的，然后在結(jié)合施工標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的文件資料以及投資方要求的施工進(jìn)度等，合理編制工程方案，保證效率和質(zhì)量的統(tǒng)一。
第八，集成數(shù)據(jù)信息。首先，按照施工方案的要求，把構(gòu)件工藝參數(shù)以及影響施工的不同因素進(jìn)行聯(lián)系，然后模擬整個(gè)施工過(guò)程，這樣就實(shí)現(xiàn)了虛擬施工過(guò)程各個(gè)階段和各方面信息數(shù)據(jù)的有效集成。從而全面細(xì)致的規(guī)劃施工工藝，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)。然后，將各個(gè)施工階段的成本控制指標(biāo)輸入到BIM模型中，并注意設(shè)置預(yù)警提示，這樣的話當(dāng)實(shí)際成本超過(guò)預(yù)算就能夠及時(shí)提醒相關(guān)工作人員注意，避免大幅度的超支。最后，按照虛擬施工方案中進(jìn)度計(jì)劃時(shí)間節(jié)點(diǎn)的要求，輸入施工項(xiàng)目以及計(jì)劃施工時(shí)間，通過(guò)視覺(jué)化3D模型顯示，這樣一來(lái)，工程管理人員就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)那些項(xiàng)目需要趕工以及具體的實(shí)行情況。
第九，模型維護(hù)。在實(shí)際的工程管理過(guò)程中，要對(duì)模型進(jìn)行及時(shí)的更新和維護(hù)，保證資料的真實(shí)性和及時(shí)性，這樣才能為提高工程管理質(zhì)量提供幫助。根據(jù)工程聯(lián)系單、簽證單、技術(shù)核定單以及設(shè)計(jì)變更單等資料對(duì)BIM模型進(jìn)行實(shí)時(shí)的維護(hù)，從而使工程土建、鋼筋、安裝個(gè)專(zhuān)業(yè)BIM模型與現(xiàn)場(chǎng)施工保持一致性［4］。
4如何提高BIM虛擬施工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量
首先，要實(shí)現(xiàn)BIM和EＲP(企業(yè)資源計(jì)劃)系統(tǒng)的對(duì)接，BIM技術(shù)能夠?yàn)槠髽I(yè)提供豐富詳實(shí)的項(xiàng)目技術(shù)數(shù)據(jù)，可以利用這些數(shù)據(jù)大力建設(shè)三大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，及BIM數(shù)據(jù)庫(kù)、價(jià)格、企業(yè)定額。然后將BIM數(shù)據(jù)和EPＲ系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，構(gòu)建一個(gè)完整的信息管理平臺(tái)。利用該平臺(tái)，能夠幫助企業(yè)在工程管理過(guò)程中節(jié)約很多物力和人力資源，大大提升管理質(zhì)量和效率。其次，在項(xiàng)目管理過(guò)程中應(yīng)用BIM虛擬施工技術(shù)，要注意保證各個(gè)施工階段數(shù)據(jù)的有效流通，這是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)BIM在項(xiàng)目生命周期全過(guò)程中有效利用的基礎(chǔ)。
5結(jié)論
通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際的工程項(xiàng)目管理過(guò)程中，BIM虛擬施工技術(shù)能夠發(fā)揮非常關(guān)鍵的作用。尤其是目前的施工項(xiàng)目普遍復(fù)雜化，對(duì)施工技術(shù)和管理能力的要求也更高，這種情況下，更要通過(guò)BIM模型來(lái)提高設(shè)計(jì)方案的合理性，然后據(jù)此建立科學(xué)的施工方案，減少設(shè)計(jì)變更和施工返工，從而節(jié)省工程成本，從根本上保證工程項(xiàng)目的管理質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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