BIM 技术在建筑工程施工中的应用分析

2021-11-27 12:42闫海龙
魅力中国 2021年30期
关键词:工程施工建筑工程建筑

闫海龙

(河北 廊坊 065000)

BIM 技术即建筑信息模型,2002 年外国学者首次提出BIM 技术的概念,该技术是促进建筑工程与互联网信息技术结合的重要方式。BIM 技术作为一种可视化的模型其实是一种仿真模型,它给建筑设计师、水电暖工程师等人员提供了一个模拟和分析的平台。因此BIM 技术最大的特点就是信息的高度整合,它包括建筑施工过程各个阶段的工程质量、成本、进度等信息,最大程度地减少了施工过程中的错误。由此可见,BIM 技术中,建立信息模型是一切工作的基础,数字化信息是模型的灵魂,协作是BIM 技术中的重点,管理是BIM 技术中的关键,软件是 BIM 技术的工具。以BIM 为平台,通过建立信息模型,集成工程建设信息的收集、更新、交换、储存、管理等流程,为项目建设的不同参与方、不同建设阶段、不同应用软件之间提供及时、充 分、精确的信息互动,最终达到提高工程建设行业整体的生产力水平。

一、BIM 技术在中国的应用现状

BIM 技术的概念被引入我国之后并没有得到很好的发展,在2010 年的时候只有一半以上的人知道这项技术,直到2011年BIM技术在我国的认识度才有了大幅度提高,但是仍然只有一小部分将BIM 技术应用在了建筑工程施工中。在2011-2015 年建筑业信息化发展纲要中指出BIM 技术要在施工阶段就应用,通过BIM 技术提供的全方位信息避免因信息掌握不全而出现的一系列问题,促进信息共享。住建部在2015 年的相关文件中提出在2020 年各种企业单位应该在建筑工程施工过程中应用BIM 技术。尽管BIM 技术已经在我国推行多年,但BIM 技术的应用却没有一个统一明确的标准,建模标准、信息使用标准等都不完善。为了解决BIM 技术没有统一应用标准的局面,住建部在2012 年首次制定了BIM 应用标准、存储标准等一系列BIM 技术在建筑工程施工过程中的标准。大多研究学者们 认为:目前我国BIM 技术应用的很大障碍包括建筑标准规范和建筑业的体制的 不同,因此,我们急需解决的问题关键变成制定出的BIM 技术应用不仅要适合我 国的国情和体制,而且要符合我国建筑业的标准和规范的。在建筑行业的实际应 用中,不少大中型设计单位已经建立了BIM 技术专业团队,BIM 技术的应用经验得到了积累;而且BIM 的实施应用在大中型施工企业中也开始进行,其中整体体现在集成应用少、专项应用多。纵观BIM 技术在整个建筑项目中的应用大多体现在设计阶段的三维可视化交底和深化设计,施工阶段的碰撞检查、施工进度模拟、工序模拟、预制加工、工程量计算等等,其中基于BIM 应用最多、取得效益 明显的是深化设计、碰撞检查;并且用于展示形象进度的施工进度模拟的应用也 较多。BIM 与施工项目管理、进度管理、成本管理、合同管理、资料营理等项目 施工项目管理和现场管理的结合还比较少,综合应用难度也很大 。

二、BIM 技术的优势

BIM 技术即建筑信息模型,这种信息模型在信息缺乏的建筑工程施工过程中的优势非常明显。首先,BIM 技术的应用贯穿建筑工程施工的全部阶段,它会对施工过程中的各种信息进行记录,便于建筑工程管理人员对施工过程进行监督,避免出现施工过程中监管不力的情况,及时发现施工过程中存在隐患的问题并及时解决,保证工程的效率与质量;其次,BIM 技术在建筑工程施工中的应用可以提高资源利用率,降低工程成本,帮助企业实现更大的经济效益,也可以建造环保型建筑,符合绿色可持续发展的战略;另外,BIM 技术信息的高度整合与共享可以让施工各个方向的人员进行协调合作,进而提高建筑工程的施工效率,降低人力的投入;最后,BIM 技术在建筑工程施工过程中的应用还可以对建筑工程设备进行优化,对建筑施工管道 布置方案进行优化处理,保障工程建设的美观性和实用性。

三、BIM 技术应用过程中的问题

(一)缺乏在建筑工程施工过程中应用BIM 技术的意识

建筑业与互联网技术的结合就是建筑业的信息化,建筑业信息化的基础是建筑企业的信息化,企业在发展过程中与互联网技术进行有机结合,实现企业的转型是当今的发展趋势。但目前大多数建筑企业缺乏与互联网信息技术进行结合的意识,没有意识到将BIM 技术应用在建筑工程施工过程中的重要意义,相关意识的缺乏是BIM 技术在我国建筑行业利用程度不高的重要意义。

(二)缺乏资金投入

互联网信息技术作为21 世纪最为先进的技术,在与建筑工程施工进行结合的过程中需要进行多次尝试与探索,对资金的需求很大,只有有了充足的资金才能保证BIM 技术与建筑工程结合的硬件设施建设与软件工程的开发。但大多数建筑企业没有足够的资金来完成硬件设施的升级以及信息模型的建立,因此资金的缺乏也是阻碍BIM 技术在我国进一步发展的原因之一。

(三)缺乏相关技术人才

任何一项技术的发展对人才的依赖程度都是很高的,但BIM 技术作为一种近几年才发展起来的技术,相关人才的储备不足,能熟练掌握互联网信息技术与建筑知识的综合型人才非常少,使BIM 技术在推行过程中没有相关技术人员进行监管,其他人员在应用BIM 技术由于缺乏专业技能限制了BIM 技术在建筑工程施工中的作用。

(四)政府缺少扶持政策

BIM 技术作为一种新兴技术,在发展过程中需要政府及其他相关部门的政策支持,但是就目前的情况来看政府及相关部门对BIM 技术在建筑工程施工中的政策扶持不够,相反,政府及相关部门对建筑工程施工中应用BIM 技术的要求甚多。建筑企业缺乏政策支持,资金周转不开,看不到BIM 技术的发展前景,打击了建筑企业与BIM技术进行结合的积极性,而选择因循守旧,制约了BIM 技术在建筑工程施工中的应用。除此以外,政府以及相关部门没有制定BIM 技术应用的统一标准,导致不同的建筑企业在应用BIM 技术时随心所欲,不利于建筑企业之间的协调合作。离开政府及相关部门的政策支持,仅仅凭借企业自身进行BIM 技术与建筑工程施工的探索是很难有大的发展的。

四、BIM 技术在建筑工程施工中应用的意义

(一)三维渲染

三维渲染是指在建立好一个模型后,用户可以使用渲染工具对模型进行实物渲染,运用BIM 技术进行三维渲染得到的模型图基本与实物无异。在施工阶段进行三维渲染得到一个逼真的实物图可以生动地展示建筑工程的施工方案以及施工过程中的顺序,可以达到良好的宣传效果;其次,由于这种实物模型展示起来生动形象并且比直接实地参观简易得多,建筑企业可以利用这种模型向业主介绍建筑,可以增加成功率。

(二)提高测量效率与精确度

按照传统方法在进行测量时难度较大,并且精准度也不高,BIM 技术的应用测量的速度很快,而且测量的准确性也更高,提高了测量的效率与质量。测量人员在测量的过程中可以建立一个BIM 数据库,建立一个6D 关联的数据库,通过这种方式能够精准地计算工程量,能够大幅度 提升施工预算的效率和精度。这个数据库能够快速地提升项目结算速度,并能够为管理者提供各个生产线方面的数据信息,这样,借助于BIM技术,施工管理效率可以得到有效提升。

(三)完善工程计划

BIM 技术就是一种建筑信息模型,在建筑工程施工中应用BIM 技术的建筑企业可以通过这项技术掌握需要的信息,包括施工时间、施工成本等内容,建筑企业在掌握了这些信息后就能在制定施工计划时更加科学合理。科学合理的施工计划可以减少资源的浪费,提高建筑资源的利用率,进而降低工程成本,为建筑企业带来巨大的经济效益。

(四)加强合作与虚拟施工

BIM 技术最大的特点就是可视化,因此建筑企业在进行建筑工程施工之前可以利用BIM 技术按照事先制定好的施工计划进行虚拟施工,通过虚拟施工发现施工计划是否合理,保证施工的正常进行;其次,建筑工程的监管人员也可以通过BIM 技术的虚拟施工过程及时发现施工过程中出现的问题并及时解决,避免因对施工过程监管不力导致的建筑工程质量的不过关问题,减少建筑投入使用后安全问题的发生频率。

五、BIM 技术在建筑工程施工中的应用策略

(一)提高建筑企业促进建筑业信息化的意识

建筑企业缺乏在建筑工程施工中应用BIM 技术的意识是制约BIM 技术发展的重要原因。建筑企业是建筑工程的主体,在建筑工程施工阶段建筑企业对工程的进行有充分的决定权,因此建筑企业促进建筑工程施工信息化的意识至关重要。建筑企业在施工过程中要积极运用新兴技术,将BIM 技术与建筑工程施工结合起来,并在平时注意引进通晓互联网信息技术与建筑知识的综合型人才,加强人才储备,并对公司的技术人员进行培训,不断发展完善自己的能力,为BIM 技术在建筑工程施工中应用打下基础。

(二)引进并使用3D 技术

3D 技术引进建筑工程中不仅可以为人们提供一个交流的平台,还可以给BIM 技术的应用提供便利,因为3D 技术的引进可以改变传统的用图纸进行设计的方式,缩减了将图纸转化成模型的时间。因此有条件的建筑企业应该尽可能引进并使用3D 技术

(三)建筑企业制定合理的应用BIM 技术计划

大多数建筑企业没有足够的资金投入在BIM 技术的引进与探索使用中,因此建筑企业要在引进BIM 技术之前制定一个科学合理的发展计划,包括资金投入以及利益分配方案等内容。因此建筑企业在制定计划时要从多种角度综合分析引进使用BIM技术的成本以及能给企业带来的经济效益,并根据建筑工程不同施工阶段利用BIM 技术的程度合理分配经济效益,做到经济效益的合理分配,才能激发施工人员对BIM 技术的应用激情,进而促进BIM 技术的发展。

(四)政府制定相关扶持政策及BIM 技术应用标准

BIM 技术作为一种新兴技术,在与建筑工程施工进行结合的过程中困难很多,因此政府以及相关部门要在BIM 技术应用初期多多扶持,制定相关的扶持政策,让建筑企业切实地从引进BIM 技术中获得利益,鼓励建筑企业应用BIM 技术;除了制定相关的扶持政策,政府部门也要统一BIM 技术的应用标准,让建筑企业之间进行协调合作。

(五)在施工过程中分阶段使用

BIM 技术在不同的施工阶段发挥的作用是不同的,因此将BIM 技术在施工过程中分阶段使用时有必要的。首先,在施工设计阶段,BIM 技术可以结合相关的工程信息进行模型设计;其次,BIM 技术也可以用在施工现场的布置上,施工的场地一般都很大,施工人员无法掌握周围环境,但是BIM 技术的应用可以让施工人员对周围环境有一个全面地了解,利于人员进行施工现场的布置;另外,BIM 技术也可以1 用在施工监管上,对施工过程监管不力的情况时有发生,BIM 技术有虚拟施工的技术,管理人员可以及时发现施工过程中出现的问题,建筑的质量得到了保证。BIM 技术还可以用在其他施工过程,在不同的施工阶段利用BIM 技术发挥不同的作用,可以实现建筑企业经济效益的最大化以及建筑质量的稳步提高。

结语

总而言之,BIM 技术在建筑工程施工中的应用仍然处于发展阶段,由于缺乏资金、政策不完整等原因,BIM 技术在应用过程中还存在很多问题,但是建筑业的信息化是大势所趋,因此企业、政府以及其他相关单位要协调合作,促进BIM 技术在建筑工程施工中的应用。

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