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        基于BIM的建筑設(shè)計(jì)與施工優(yōu)化

        2017-01-05 00:53:29史巖
        建筑建材裝飾 2016年14期
        關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化施工

        史巖

        摘要:隨著電子信息科學(xué)技術(shù)的不斷提升,眾多新型施工軟件在建筑工程設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中得以應(yīng)用,有效提升了設(shè)計(jì)與施工管理的科學(xué)性,為提升建筑工程質(zhì)量,保證建筑實(shí)際使用性能打下了良好的基礎(chǔ)。作為建筑工程領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的BIM技術(shù),在實(shí)際使用過(guò)程中因其突出的參數(shù)3D化、模型可視化以及信息標(biāo)準(zhǔn)化在建筑工程實(shí)際使用中收到了理想的效果,成為了行業(yè)工作者們關(guān)注與研究應(yīng)用的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。本文針對(duì)BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用進(jìn)行了研究分析,分別對(duì)建筑設(shè)計(jì)與施工管理中BIM技術(shù)應(yīng)用特征進(jìn)行了探討,旨在提供一定的參考與借鑒。

        關(guān)鍵詞:BIM;建筑設(shè)計(jì);施工;優(yōu)化

        中圖分類號(hào):TU201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-3024(2016)14-110-02

        1 BIM技術(shù)基本特征

        1.1 BIM技術(shù)內(nèi)涵

        BIM技術(shù)是建筑信息模型(Building Infomaation Modeling)技術(shù)的簡(jiǎn)稱,該技術(shù)通過(guò)數(shù)字化3D技術(shù)對(duì)建筑工程中涉及的多種信息進(jìn)行全面的整合,實(shí)現(xiàn)了工程數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建。該技術(shù)綜合了建筑工程管理全過(guò)程中設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等諸多環(huán)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容,將傳統(tǒng)的建筑工程設(shè)計(jì)與管理的紙質(zhì)文件轉(zhuǎn)化為數(shù)字化文件,并以3D可視化的形式加以展示,提升了工程設(shè)計(jì)與管理人員提取與處理建筑工程信息的準(zhǔn)確性與效率性。

        1.2 BIM的特點(diǎn)

        1.2.1參數(shù)化3D模型

        BIM技術(shù)建模過(guò)程中應(yīng)用的數(shù)據(jù)信息直接來(lái)源于建筑設(shè)計(jì)參數(shù),通過(guò)參數(shù)化建模的形式直接將方案設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)化為3D模型,以此實(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)方案2D向3D的轉(zhuǎn)換。參數(shù)化的3D模型完全與設(shè)計(jì)方案向契合,同時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠通過(guò)參數(shù)的調(diào)整直接進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)智能化設(shè)計(jì),保證建筑設(shè)計(jì)整體的合理性。

        1.2.2可視化技術(shù)

        BIM技術(shù)的應(yīng)用其主要特點(diǎn)在于設(shè)計(jì)方案與施工管理過(guò)程的可視化,以往的2D設(shè)計(jì)與施工管理方案轉(zhuǎn)變?yōu)?D可視化模型,設(shè)計(jì)與施工人員能夠通過(guò)直接的觀察,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工管理判斷識(shí)別,進(jìn)而完成相應(yīng)工作的管理與優(yōu)化?,F(xiàn)階段,建筑工程的體量不斷增大,施工工藝應(yīng)用也相對(duì)復(fù)雜,僅僅依據(jù)傳統(tǒng)的方案數(shù)據(jù)往往難以從整體上對(duì)設(shè)計(jì)與施工工作進(jìn)行把控,應(yīng)用BIM技術(shù)在實(shí)現(xiàn)方案可視化的基礎(chǔ)上,結(jié)合工期管理、造價(jià)管理等諸多因素對(duì)建筑工程進(jìn)行全方位管理工作。

        1.2.3統(tǒng)一化的信息標(biāo)準(zhǔn)

        當(dāng)前,數(shù)字化信息技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域中的覆蓋范圍不斷擴(kuò)大,隨之而來(lái)的是不同軟件平臺(tái)或管理系統(tǒng)內(nèi)部信息標(biāo)準(zhǔn)的銜接問(wèn)題。當(dāng)前,建筑設(shè)計(jì)與施工管理工作中應(yīng)用的BIM軟件執(zhí)行的是IFC標(biāo)準(zhǔn),也是眾多信息處理軟件的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),因此BIM軟件在使用過(guò)程中能夠更好的實(shí)現(xiàn)信息錄入與數(shù)據(jù)輸出,統(tǒng)一化的信息標(biāo)準(zhǔn)有效提升了設(shè)計(jì)與施工管理方案使用的便捷性。

        2基于BIM的建筑設(shè)計(jì)與施工優(yōu)化

        2.1建筑設(shè)計(jì)階段的BIM應(yīng)用優(yōu)化

        2.1.1高度直觀的可視設(shè)計(jì)

        在應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中,3D模型能夠有效實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)理解度的提升,能夠方便的進(jìn)行設(shè)計(jì)方案共享交流,數(shù)字化的信息載體有效提升了方案處理效率。同時(shí),高度直觀的設(shè)計(jì)結(jié)果為設(shè)計(jì)人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化提供了更為便捷的途徑。

        2.1.2高度統(tǒng)一的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)

        BIM的3D設(shè)計(jì)結(jié)果其基礎(chǔ)是設(shè)計(jì)方案的數(shù)據(jù)支撐,相應(yīng)的模型與數(shù)據(jù)是一一對(duì)應(yīng)的,這種高度統(tǒng)一的關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)保證了設(shè)計(jì)方案與實(shí)際成果的一致性,同時(shí)也有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)方案調(diào)整優(yōu)化過(guò)程的統(tǒng)一性,避免了人為操作失誤對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的不利影響。

        2.1.3高效精確的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)

        建筑工程設(shè)計(jì)階段形成的信息對(duì)于工程整體質(zhì)量與成本造價(jià)等要點(diǎn)環(huán)節(jié)有著直接的影響。借助BIM技術(shù),設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒐こ淘O(shè)計(jì)的全部信息錄入系統(tǒng)形成工程數(shù)據(jù)庫(kù),借助自動(dòng)統(tǒng)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全面收集整理,從而實(shí)現(xiàn)全過(guò)程施工質(zhì)量與成本造價(jià)控制,獲得理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。

        2.1.4高效嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膮f(xié)同設(shè)計(jì)

        BIM技術(shù)的應(yīng)用是對(duì)建筑工程全過(guò)程的優(yōu)化整合,通過(guò)數(shù)據(jù)信息可視化的形式為建筑設(shè)計(jì)與施工提供了協(xié)同工作的有效途徑。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員能夠通過(guò)BIM技術(shù)提供的共享途徑,不同部位的設(shè)計(jì)人員能夠進(jìn)行配合工作,有效避免了因信息傳遞不暢導(dǎo)致的設(shè)計(jì)偏差,維持設(shè)計(jì)方案的一致性。

        2.1.5快速及時(shí)的計(jì)算模擬

        BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)于傳統(tǒng)建設(shè)設(shè)計(jì)方法的要點(diǎn)在于信息處理效率的提升,通過(guò)BIM軟件內(nèi)置的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、分析等系列功能模塊,能夠保證設(shè)計(jì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)流程的標(biāo)準(zhǔn)化控制,對(duì)設(shè)計(jì)方案與思路進(jìn)行控制,同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的評(píng)估。

        2.2建筑施工階段的BIM應(yīng)用優(yōu)化

        2.2.1高度準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

        建筑工程施工管理的對(duì)象是建筑整體各部件與各施工工藝的應(yīng)用過(guò)程,在此過(guò)程中形成的相應(yīng)數(shù)據(jù)信息的是巨大的,實(shí)現(xiàn)施工管理優(yōu)化需要依托這部分?jǐn)?shù)據(jù)的收集與使用才能保證其合理性。應(yīng)用BIM技術(shù)施工管理人員能夠直接針對(duì)具體施工管理環(huán)節(jié)調(diào)用工程信息與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,通過(guò)系統(tǒng)化的查閱實(shí)現(xiàn)完善的工程資料使用。在施工過(guò)程中,出現(xiàn)工程變更的情況下,施工管理人員能夠通過(guò)BIM模型數(shù)據(jù)的修改,完成整體性的數(shù)據(jù)變更,優(yōu)化完善后的數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入工程管理模塊,保證了施工管理信息的完整性與有效性。

        2.2.2高效精確的各類統(tǒng)計(jì)

        在完成建筑工程施工管理信息數(shù)據(jù)的獲取后,借助BIM統(tǒng)計(jì)分析功能施工管理人員能夠?qū)崿F(xiàn)施工流程的全面控制。建筑工程中涉及的主要管理對(duì)象為各種施工材料、設(shè)備以及人員的調(diào)配使用,通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析,管理者能夠?qū)κ┕み^(guò)程中涉及的各方面要素進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì),通過(guò)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算功能便捷的獲取統(tǒng)計(jì)結(jié)果,從而實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)資源的優(yōu)化配置。同時(shí),應(yīng)用BIM軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)有效避免了以往人工統(tǒng)計(jì)過(guò)程中可能存在的誤差問(wèn)題,保證了統(tǒng)計(jì)結(jié)果的真實(shí)性與有效性,為進(jìn)行建筑工程施工精細(xì)化管理提供了支持。

        2.2.3高效靈活的工程管理

        建筑工程施工是一個(gè)動(dòng)態(tài)化的過(guò)程,在此過(guò)程中通過(guò)BIM技術(shù)引入工期要素,實(shí)現(xiàn)時(shí)間維度上的工程施工管理,能夠?qū)こ塘窟M(jìn)行準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)施工資源的有效利用,提升施工管理的精確性。作為BIM信息統(tǒng)計(jì)的基本單元,建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件層級(jí)的細(xì)部施工能夠詳細(xì)錄入在施工管理系統(tǒng)之中,保證施工要素與建設(shè)時(shí)間的統(tǒng)一調(diào)配。工程建設(shè)刮泥人員,能夠結(jié)合構(gòu)件施工將施工過(guò)程中各工藝的執(zhí)行時(shí)間具體到小時(shí)的層次,實(shí)現(xiàn)工程量、材料量以及人員設(shè)備量的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,保證工程管理的高效性。

        2.2.4高度協(xié)同的施工方案

        現(xiàn)階段,建筑工程施工中的工序交叉與干擾現(xiàn)象日益突出,實(shí)現(xiàn)多工種的協(xié)同施工是保證施工質(zhì)量與工期的先決條件。BIM模型的三維可視化功能再加上時(shí)間維度,可以進(jìn)行虛擬施工,隨時(shí)隨地直觀、快速地將施工計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)展進(jìn)行對(duì)比,同時(shí)進(jìn)行有效協(xié)同,施工方、監(jiān)理方甚至非工程行業(yè)出身的業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)都對(duì)工程項(xiàng)目的各種問(wèn)題和情況了如指掌。通過(guò)BIM技術(shù)結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)測(cè),可以大幅度提高施工過(guò)程中的協(xié)同程度,合理分配工作界面和工作工序,這樣不僅可以有效減少建筑質(zhì)量問(wèn)題、安全問(wèn)題及減少返工和整改,還可以提高施工效率,縮短施工周期,有效降低時(shí)間成本和人員成本。

        2.2.5高效可靠的成本控制

        建筑工程施工成本造價(jià)控制是一項(xiàng)科學(xué)而系統(tǒng)性的工作,在此環(huán)節(jié)中影響建筑施工成本的工程量、工期、資金等諸多要素間的關(guān)系是動(dòng)態(tài)變化且相互關(guān)聯(lián)的,實(shí)現(xiàn)高效的成本控制需要對(duì)這些因素進(jìn)行綜合化的分析與考量,同時(shí)實(shí)現(xiàn)全過(guò)程造價(jià)管理,做到隨時(shí)監(jiān)控、隨時(shí)調(diào)整。完善的BIM數(shù)據(jù)庫(kù)還可以實(shí)現(xiàn)任一時(shí)點(diǎn)上工程基礎(chǔ)信息的快速獲取,通過(guò)合同、計(jì)劃與實(shí)際施工的消耗量、分項(xiàng)單價(jià)、分項(xiàng)合價(jià)等數(shù)據(jù)的多算對(duì)比,可以有效了解項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)即時(shí)的盈虧狀態(tài),以及采購(gòu)和庫(kù)存情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目成本風(fēng)險(xiǎn)的有效管控。

        3結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,建筑工程呈現(xiàn)出了體量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的整體特征,給建筑設(shè)計(jì)與施工管理帶來(lái)了一定的困難。BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,利用BIM技術(shù)能夠建立更加科學(xué)和高效的建筑數(shù)字模型,能夠有效提高建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量,確保建筑施工安全和提高施工效率。本文闡述了BIM技術(shù)的概念及內(nèi)涵,研究了BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)的功能,并對(duì)BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工管理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,具有一定借鑒價(jià)值與參考意義。

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