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BIM技术在建筑智能化建造中的应用

2021-07-21 09:22

来源:住房和城乡建设信息化

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  近年来,随着建筑信息化技术的不断发展,建筑工程的智能化水平也越来越高,BIM技术得到了充分的应用。本文通过分析BIM技术在建筑生命全周期中的应用措施,整体介绍了从设计阶段到管理阶段对BIM技术的应用成果,具体分析了BIM在建筑管理和运维中发挥的作用,总结了BIM技术在建筑智能化建造施工的经验和存在的问题。希望能为相关建筑智能化设计与施工人员提供借鉴。

  当前我国建筑行业发展势头依然迅猛,信息技术的运用加快了建设智能化的发展。BIM 技术在建筑行业内的应用是比较早的,贯穿于工程设计、施工管理、项目协同作业、运维等多个环节中,在工程全生命周管理中发挥着不可替代的作用。本文首先对智能化与 BIM 技术进行了简单的介绍,分析了 BIM 技术的应用优势及应用方法,以供参考。

一、BIM 技术在建筑设计中的应用

  建筑工程的智能化,其首要任务则是将 BIM 技术运用于建筑设计中。在 BIM 平台搭建完毕后,需要由专业人员提前抵达建筑场地,对现场数据进行勘察收集,待整理完毕后录入已搭建平台的数据库内,便可安排后续 BIM 建模工作。基于 BIM 技术的三维建模软件对模型进行创建,通过人工的方式绘制建筑所需基础构件,如柱、梁、板等,同时按照勘测数据输入相关构件参数,软件即可自动建成整栋楼层的建筑模型,并按照内置清单和定额计算规则,计算其工程量。或者可通过将工程图纸导入三维建模软件,智能识别图中建筑基础构件,定义构件参数后即可计算机仿真,计算工程量。同时,在规划设计环节中也能运用到 BIM 中,例如住宅区根据周边环境得出 BIM 模型的模拟数据,规划整体布置方案并创建出更合适场地地形的全面建筑模型。对于传统二维图纸而言,通过数据标注 + 文字注释的形式,很难清晰明确的将施工中的复杂节点、关键部位等表示清楚,而通过 BIM 模型的可视化特点,则可用三维的形式使设计方更加准确地把控到建筑结构的细节之处,易于后续的调整优化。与传统建筑模型相比,设计人员能使用 BIM 模型渲染建筑项目设计效果,将其设计方案更好地展示给工程业主。借助BIM 模型的可视化特点可以将建筑项目的整体布局和结构细节直观地展示出来,工程业主、施工单位及设计单位能准确、快速、全面地获取建筑设计的相关信息,利于各单位更好地进行研讨。

二、利用 BIM 技术实现建筑智能化的途径理

  目前社会已经全面进入智能化时代,建筑建设工程也逐步推广信息化与数字化。BIM 技术在建筑建设工程中是信息化技术应用的代表,其数据处理能力与分析能力是比较优秀的,因此要想快速实现建筑工程数字化就必须科学的运用BIM 技术。

2.1 建筑实体数字化

  要想实现建筑实体数字化,首先要做的就是利用 BIM 技术建立数字模型。将各项数据输入电脑,利用 BIM 技术建立与工程一致的仿真模型,然后进行不断的优化,最后投入建设,通过不断的优化方案可以有效的减少后期返工的问题发生。

2.2 BIM管线综合排布

  在管线的排布设计过程中,相较传统图纸,BIM 建模的可视化特性,能清晰区分管道类型,便于设计综合分析管线在建筑的空间排布。在初步排布完成后,BIM 的三维防碰撞检测功能,能提前发现各专业管线碰撞问题、部品部件与管线交叉冲突问题、空间问题,并及时在图纸上修正,避免管道施工中常见的返工现象。

2.3施工过程数字化

  在完成上面两个步骤之后,我们可以将数字模型作为数据的载体,将要素数据作为施工管理的依据,将建筑施工项目的进度管理、成本管理、质量管理、安全管理等过程运用数字化展现出来,使工程管理水平得到提升。

三、建筑智能化工程中 BIM 技术的应用

3.1 BIM资源配调的应用

  当下在很多行业之中,节能环保已经成了一个非常重要的命题。BIM 技术对于建筑行业整体的环保发展都具有非常重要的作用。因为它可以模拟在整个建设过程之中的各方情况,能够让建筑节能设计有一个综合的解决方案,对于自然资源进行合理配置,带动了施工工程的整体经济效益的提升。资金使用计划、人工消耗计划、材料消耗计划和机械消耗计划可以依托 BIM 模型得到合理的安排。在 BIM 模型的基础上编制进度计划,赋予时间信息得到 4D 模型,基于该模型进行施工进度仿真模拟,模拟过程中各施工工序与甘特图滚动同步进行,项目人员可以从中得知任意时间段各项工作量的完成度,分析项目施工计划,合理安排各项工作。而在此基础上再次引入造价成本还可得到 5D 模型,制定资金使用计划。在传统的建筑建设过程之中,尤其是具体的施工过程之中,各个部门如果没有进行妥善的管理,往往会出现分歧,不能达到良好的分工协作功效。而 BIM 技术有云数据库,每个部门都需要将自己工作的相关数据上传至数据库,而所有部门的数据资源都是共享的,这也就大大降低了每个部门之间协作的难度。而且资源实施共享能够使得资源得到合理配置,尽可能降低资源的浪费,提升企业的经济效益。

3.2 BIM 技术在建筑运维管理中的应用

  BIM 技术在建筑智能化中有着建筑全生命周期的信息集成管理,而运营阶段在全生命周期中又是最长的。运营阶段的管理又分为设备维护、资产可视化信息管理、安全管理等。通过使用 BIM 技术和设备管理系统相结合,使系统能准确的记录下每个设备的信息,管理人员可以实时的观察到设备的状况,提前维护,预防故障,同时降低维护费用,又能安排具体的周期性维护方案。

3.3 BIM 管理方面的应用

  利用 BIM 技术对建筑智能化工程施工进行动态化的管理,可以实时查看施工的实际情况,包括材料的进场、人员的调整、设备的运行等,还可以协调不同工种之间的工作,使施工现场井然有序。目前对于 BIM 技术管理平台的应用已经相对成熟,运用三维建模对不合理的地方及时做出修改,提高智能化管理水平。

3.4 BIM技术创效

  BIM 技术的数字化、信息化特性,能使工程从管理提升实现创效。以成本管理为例 :工程管理人员在成本管理工作的过程中,可利用BIM 进行核算分析、科学控制等,从而降低工程实践中的成本问题发生率,逐渐实现其科学管理目标,保持管理工作状况良好的落实 ;基于 BIM 的建筑工程成本管理,通过对技术可靠性、科学管理要求的充分考虑,对工程成本进行动态管理,并以构建数据库的形式,不断提高建筑工程建设中的成本管理效率,避免其成本问题影响范围扩大。BIM 技术的创效体还现在施工的诸多细节当中,如项目通过 BIM 技术还实现了永临结合技术的大规模应用,极大减少了临时设施的费用。

四、结语

  将 BIM 技术运用到建筑智能化建设当中,不但可以提升各专业、各部门间的协同配合能力,同时还能实现工程施工的模数化、标准化作业,具有重要意义。BIM 技术改变了传统的建设工程生产模式,为项目生产和管理提供了大量数据信息,以 BIM 模型为载体,使用BIM 协同平台能将施工过程中进度、合同、成本、工艺、质量、材料等信息集成,帮助管理人员进行有效决策和精细管理,减少施工变更,缩短项目工期、控制项目成本、提升工程质量。应用 BIM 技术,实现建筑建设智能化,能从设计以及管理两方面同时实现创效,创效额远超 BIM 平台的前期投入成本。同时,BIM 模型以及平台还能持续使用,从而提升建筑物业的运维能力,并助推国家数字城市建设。

 

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