張立新
山東省城建工程集團公司 山東 濟南 250000
隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展,BIM技術(shù)的使用加快我國建筑行業(yè)現(xiàn)代化的進程。在2002年,Autodesk公司提出建筑信息模型的概念。在2018年,相關(guān)城鄉(xiāng)建設(shè)部以及住房建設(shè)部印發(fā)《建筑信息模型施工應(yīng)用標準》,促進BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的發(fā)展以及應(yīng)用。BIM技術(shù)的動態(tài)化以及可視化的特點,使得我國建筑工程變得更加的快捷以及直觀,促進我國建筑工程行業(yè)快速的發(fā)展。本文主要針對BIM技術(shù)在建筑工程中的具體應(yīng)用進行分析,可為其他類似工程提供參考。
與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比,BIM技術(shù)存在兩種工作方式,第一種鏈接模式,主要是應(yīng)用在管道數(shù)據(jù)綜合上,而另外一種就是工作集模式,它是比較常見的,這兩種方式在使用過程中具有一定的差異性,但都有自身獨特的優(yōu)勢,也有自身存在的問題和不足,其中鏈接模式不能夠很好地調(diào)整部分的設(shè)計內(nèi)容,因為一旦使用這種方式來調(diào)整,將會大幅度增加整個工作的復(fù)雜程度,大大降低施工效率水平;而工作集模式是不可能出現(xiàn)這種情況的,但是該模式會嚴重干擾其他權(quán)限的使用,不利于正常的施工作業(yè)的展開[1]。
我們都知道,參數(shù)是建筑工程項目施工管理信息數(shù)據(jù)中廣泛存在的,而且還有很多其他的信息數(shù)據(jù),通過利用BIM技術(shù)可以在很大程度上確保每一項信息數(shù)據(jù)的準確性,盡可能地避免出現(xiàn)一些誤差。但是,BIM技術(shù)在應(yīng)用到這一過程中會存在一定的問題,在開始建立模型的階段,由于要收集每一項參數(shù)信息,而且要對全部的信息進行精準的錄入,但是由于參數(shù)自身的種類比較多,復(fù)雜程度較高,所以并不能做好有效的分類整合,所以會在一定程度上存在著影響工作效率的問題。
2.1.1 裝配式建筑概述。我國裝配式建筑工程項目主要就是由預(yù)制構(gòu)件,通過有效的連接形式創(chuàng)建出來的建筑。與以往傳統(tǒng)建筑比較,裝配式建筑在施工過程中的質(zhì)量以及工期都有著非常大的優(yōu)勢。裝配式建筑工程項目有著信息化以及一體化等特點,為了能夠有效地生產(chǎn)出標準化構(gòu)件,需要展開標準化設(shè)計的工作,這樣一來,才可以從根本上充分地發(fā)揮出裝配式建筑項目的優(yōu)勢,使得我國裝配式建筑領(lǐng)域逐漸走向工業(yè)化的發(fā)展道路[2]。
2.1.2 裝配式建筑設(shè)計原則。裝配式建筑的設(shè)計除了應(yīng)該符合我國相關(guān)政策以及標準規(guī)范之外,在滿足其使用功能前提下,還需要避免不必要的返工。所以,裝配式設(shè)計工作應(yīng)該符合“少規(guī)格、多組合”這一設(shè)計思路,在充分地考慮到裝配式建筑多環(huán)節(jié)的建造特點的基礎(chǔ)上,把各種類型的部件以及節(jié)點等,展開標準化的設(shè)計工作以及模塊化的重組工作,從而形成一種合理的裝配式建筑工程設(shè)計的體系,實現(xiàn)裝配式建造目的。相對來說,在我國裝配式建筑工程項目設(shè)計過程中需要遵循3項原則,如表1所示。
表1 裝配式建筑的設(shè)計原則
2.1.3 BIM技術(shù)在裝配式建筑工程中的應(yīng)用。高質(zhì)量、高標準的構(gòu)件可有效提升裝配式建筑的施工質(zhì)量和施工水平,所以應(yīng)嚴把構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)。設(shè)計人員應(yīng)注重與構(gòu)件生產(chǎn)單位及技術(shù)人員的交流,提前將構(gòu)件生產(chǎn)標準及具體指標、參數(shù)等告知相關(guān)人員。該環(huán)節(jié)的工作在以往操作時,大多通過二維設(shè)計圖紙進行技術(shù)交底,二維圖像有時難以將種類繁多的構(gòu)件信息表達清楚,容易出現(xiàn)信息傳輸、理解錯誤問題,導(dǎo)致構(gòu)件生產(chǎn)精度降低。對構(gòu)件的生產(chǎn)過程以及生產(chǎn)進度,通過二維碼的方式來采集與記錄每一道關(guān)鍵工序的信息(如圖1所示),使得構(gòu)件的加工參數(shù)信息與BIM平臺設(shè)計數(shù)據(jù)信息可以保持同步,避免構(gòu)件的生產(chǎn)錯誤,最大限度地提升構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量與效率。
圖1 構(gòu)件加工信息采集與管理
2.2.1 工程概況。以某個學(xué)校的教學(xué)樓建筑工程為例。總的建筑面積是3294.60m2,基底的面積是611.84m2。這一項目結(jié)構(gòu)一共有六層,其中地上五層,地下一層;標準的層高是3.9m,整體的高度是21.1m;基礎(chǔ)的形式主要就是滿堂基礎(chǔ)以及獨立基礎(chǔ);框架結(jié)構(gòu)體系,建筑工程的體量幣比較小、結(jié)構(gòu)也比較簡單[3]。
2.2.2 BIM模型構(gòu)建。首先,需要分析以及探究建筑工程項目的圖樣;其次,在 GTJ2021算量軟件中新建這一工程模型,根據(jù)柱、墻以及梁等順序定義,并且輸入一些配筋的信息,在繪制完整體的構(gòu)件之后,還需要計算全體樓層的工程量;最后,導(dǎo)出分項工程量清單。某學(xué)校教學(xué)樓建筑工程項目三維模型的展示圖,如圖2所示。
圖2 某學(xué)校教學(xué)樓工程三位模型展示圖
2.2.3 建筑工程造價分析。建筑工程造價主要費用為分項工程費、措施項目費、其他項目費、規(guī)費。計算結(jié)果分析。如表2所示。
表2 工程造價的各項費用(元)
通過分析資料可知,框架結(jié)構(gòu)體系單方造價為1800~2200元/m2。通常,套用定額不同,從而使得工程造價具有一定的差異。該工程單方的造價為2128.66元/m2,說明該工程造價處于合理范圍內(nèi)[4]。
施工階段主要就是整個建筑工程建設(shè)過程中非常重要的一個階段,對造價控制的影響還是十分大的。因為所有建設(shè)項目都會浪費許多的時間,在此漫長過程中會存在一系列的問題,充分地運用BIM技術(shù)對建筑工程建設(shè)項目的相關(guān)數(shù)據(jù)信息展開實時動態(tài)的管理工作,這是因為BIM數(shù)據(jù)模型的所有組件都含有其自身獨特的屬性,而且其中所含有的相關(guān)信息數(shù)據(jù)的連續(xù)性還是非常強的,能夠把每一個部分更好地串聯(lián)起來。此外,通過利用BIM技術(shù)可以選擇任何的時間地點來進行情況查詢,這樣就大大降低了變更情況發(fā)生的概率,可以從多個角度來對造價進行估算,實施持續(xù)的動態(tài)管理措施,在這種情況下,即便發(fā)生變更問題,也可以對成本進行嚴格的管控,而且也能夠提高進度款支付能力。
例如,某個建筑項目T2樓標準層的層高為3.60m、4.8m。3.6m層高結(jié)構(gòu)中,在走廊的位置吊頂?shù)撞康臉烁呤?.5m,結(jié)構(gòu)梁底的標高是3.0m,管線凈空只有3.3m。其中4.8m層高走廊處部分具有夾層,夾層上板頂?shù)臉烁邉傞_始是3.2m,之后通過設(shè)計變成2.9m,吊頂?shù)椎臉烁呤?.5m,管線凈空是3m。充分地運用BIM技術(shù)可視化這一特點,從而展開管線綜合排布工作,對管線碰撞的問題給予及時地解決[5]。
在開展碰撞檢測工作之前,首先需要把各個專業(yè)BIM模型Revit充分整合,相關(guān)工作人員進行初步觀察,并且能夠準確地找到發(fā)生碰撞最多的部位。然后需要把模型充分地導(dǎo)入在Navisworks這一系統(tǒng)當中,運用這一系統(tǒng),能夠更快捷方便地觀察該模型。充分地運用該系統(tǒng)當中碰撞的功能,進一步碰撞該模型中的各個專業(yè),從而發(fā)現(xiàn)其中一共具有三萬多個碰撞點。在碰撞過程中,把機電各個專業(yè)以及模型進行碰撞,從而發(fā)現(xiàn)其中產(chǎn)生的碰撞點,進一步分析碰撞的各個專業(yè)。充分運用系統(tǒng)導(dǎo)出它們之間的碰撞檢查,進一步說明碰撞點的具體位置以及數(shù)量。
綜上所述,在建筑工程中有效地運用BIM技術(shù),進一步實現(xiàn)我國建筑工程項目的數(shù)字化提供支撐,彰顯現(xiàn)代信息技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域使用的價值。在經(jīng)濟日益優(yōu)化的前提下,對建筑領(lǐng)域節(jié)能環(huán)保的要求越來越高,BIM技術(shù)有效地融入建筑各個環(huán)節(jié)的實踐過程,充分地運用其精準的數(shù)據(jù)分析以及可視化的功能,進一步地對建筑的設(shè)計、能耗以及相關(guān)施工方案的合理性進行分析,最大限度地提高技術(shù)水平為我國建筑構(gòu)件的生產(chǎn)及高質(zhì)量的裝配提供支撐,從而為人們創(chuàng)建更多優(yōu)質(zhì)而安全的建筑。