随着信息技术的迅猛发展,建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术正在逐渐成为建筑行业数字化转型的核心工具。BIM不仅仅是一个软件或平台,更是一种全新的工程管理模式,强调在项目的全生命周期内,通过集成信息共享和协同工作来优化决策过程。依托BIM技术,建筑工程项目从规划、设计到施工及运维阶段的管理质量将得到全面提升。
构建三维数字模型,对建筑工程项目进行数据处理是BIM技术的核心,这些数据不仅包含建筑物几何形状的具体参数,还涵盖与其相关的所有物理、功能参数。借助于专门的BIM平台或软件,各利益相关方可在虚拟环境中协作,完成从项目概念设计到建设施工等环节的监督与管理;且不同领域的专家也可以在该平台或软件上实现无缝对接,确保整个工程项目的建设工作在统一的框架下开展。整个过程信息高度一致且透明度较高,大大减少了不同环节对接造成的误解和重复劳动,最终大幅提升了工程建设效率与质量。
在规划与设计阶段,BIM技术主要用于设计方案的可视化处理和质量检测。传统建筑工程设计图的二维图纸形式,难以直观展示建筑物复杂的空间关系,而BIM可提供三维视图,帮助设计师全方位表达其设计创意,并使施工人员、客户轻松理解最终设计成果。这种三维视图的设计十分简单,设计师只需打开BIM软件,点击创建模型,再进行建筑结构模型绘制,输入实际设计参数即可,系统可自动生成三维结构模型以供参考,通过不断修正调整,获得最终设计方案。为确保建筑结构模型设计的协调性,设计师或项目管理人员还可通过BIM模型进行性能与碰撞检测,如模拟建筑物在不同光照、通风、能耗等环境下的表现,分析建筑性能,确保建筑结构设计符合标准;或对建筑结构、机电、给排水等系统的设计进行模拟检测,避免可能出现的管路交叉、管道穿过梁柱等物理冲突,并生成详细的检测报告以供设计师参考修正,有效避免后期多次返工,延误工期。
另外,在规划与设计阶段利用BIM技术实行成本估算与预算控制也十分必要,BIM软件可以根据设计方案自动生成精确的材料清单,小到灯具、桌椅,大到钢筋、混凝土、玻璃,这些建筑材料所需数量都能被自动计算出来,即便设计方案变更,其材料清单也会自动变更并及时保持变更记录,可以帮助项目管理人员更加精准地评估项目成本与预算,追踪预算变更情况,从而防止预算超支。
在施工阶段,BIM技术主要用于项目进度跟踪与质量管理。项目管理人员可利用BIM技术引入时间维度,创建动态4D施工模型,实时监控每一环节的具体施工进度,并与预设计划表对比,一旦发现任何偏差,立即分析偏差成因,从而及时采取措施,通过调整资源分配或施工步骤,优化进度安排,确保整个施工进度的高效、有序推进,不会发生人为延误。管理人员还可利用传感器及其他智能设备,构建物联网工程,对施工现场的安全状况、施工动态及工程质量等进行实时监测。如建筑材料的采购、物流运输、存储、安装,每一环节的具体信息都能够被准确记录,便于后续出现工程质量问题时快速溯源;施工温度、湿度等环境条件也会受到物联网工程的持续监测,管理人员可以参考监测数据适当调整施工步骤与人员调配,确保工程质量不受外界因素影响;工程人员还可用传感器对建筑结构的应力、变形情况等进行健康性检测,确保施工质量的同时为后续维护提供参考。人们还可利用BIM技术进行现场施工安全管理,如利用BIM模型提前标记高空作业区、电气设施及化学品存放处等高风险危险源,一旦工人进入这些区域,系统便会提前预警,提示对方尽可能做好防护措施,以免发生安全事故。另外,利用BIM技术对施工文档进行整合、管理也具有重要意义,需要及时保存与项目相关的设计图纸、合同协议及会议纪要,便于后续参考及溯源,人们在保存纸质文件的同时,可将这些文件以数据形式整合进BIM平台,建设一个集中的数据库,赋予职员不同的管理权限,既能方便团队成员随时随地查阅最新资料,减少其沟通障碍,也有助于维护数据安全。
在运维阶段,BIM技术主要用于优化资产管理。运维阶段是建筑物整个生命周期中占比最长的部分,为实现高效的资产管理,人们通常采用BIM模型对建筑物的设备、能耗等进行管理,如建筑物中存在不少机械设备,其一旦发生故障将可能影响用户使用质量,但BIM模型可详细记录设备的所有信息,包括制造商、型号规格、维护历史等,可以为资产管理人员提供全面的数据支撑,也便于维修人员快速定位设备故障点位并制定科学合理的维修保养计划。针对建筑能耗,BIM技术可结合智能建筑管理系统,收集并分析建筑物的水利、电力及燃气等实时能耗数据,识别不同区域、设备及时间段的能耗特征,找出节能潜力最大之处,并利用BIM模型进行虚拟模拟,提出节能降耗的最优改进方案。另外管理人员还应利用BIM模型进行建筑物应急响应演练,如利用模型模拟火灾、地震等紧急事件发生时的疏散路线和灾势扩散趋势,并指导人员快速疏散撤离危险区域。人们还可在基于BIM技术,在虚拟环境中进行应急演练,测试应急演练方案效果的同时提高自身对紧急情况的应对能力。
总之,依托BIM技术,建筑工程管理变革已十分明显,人们可以将这一技术应用于项目的前期策划、建设施工及运维服务阶段,每一环节都要充分发挥BIM技术的优势,大大加强建筑工程项目的信息共享度与多方协作度,推动工程管理实现精细化管理。未来人们可以继续加深BIM与其他先进的信息技术的融合程度,以探索更加广阔的应用前景。(作者李艳慧系百色学院土木建筑工程学院讲师)
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