房建施工中BIM信息化技术应用研究
李阳
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李阳,. 房建施工中BIM信息化技术应用研究[J]. 新材料,2022.6. DOI:10.12721/ccn.2022.158127.
摘要:
本文以研究房建BIM技术在工程中的具体应用,BIM技术、产业化以及建筑信息化是公司提升核心竞争力的发展重点,BIM技术在项目建设中的成本管控、地下室管线综合优化、二次结构精确砌筑材料管控、三维可视化技术交底、安全质量动态管理、物资限额领料、施工进度模拟方面起到了非常重要的作用。现将经验总结,为以后住宅建筑工程应用BIM技术提供一些参考经验。
关键词: BIM住宅工程现场应用竞争力
DOI:10.12721/ccn.2022.158127
基金资助:

1、工程概况

安置房8#地块项目位于海南省海口市江东新区,桂林洋经济开发区罗牛山产业园北侧,总建筑面积313792.63㎡,其中地上建筑面积217703.21㎡,地下建筑面积69882.88㎡,总投资约13.2亿元。工程由18栋住宅楼、1栋商业楼及1栋大门组成,建筑为地下1层,地上最高18层。主体结构形式为钢筋砼剪力墙结构及框架结构,基础形式为桩基承台基础及独立基础。本项目是公司第一个自主建模,自主应用的BIM技术试点项目。

2、应用背景

住房和城乡建设部下发《建质函[2015]159号住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》,到2020年末,建筑行业甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程施工企业应掌握并实现BIM与企业管理系统和其他信息技术的一体化集成应用。到2020年末,以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%:以国有资金投资为主的大中型建筑;申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区。目前,在上海,BIM技术已经作为大型项目投标的必要条件之一。BIM技术、产业化以及建筑信息化是公司提升核心竞争力的发展重点。

3、理论概述

BIM是建筑信息模型,它是以三维数字技术为基础,将二维图纸转换成三维模型数据,集成了建筑工程项目信息的工程数据模型,它能详细表述工程项目中的内容。建筑信息模型是数字技术在建筑工程中的直接应用,工程技术人员能够正确应对各种建筑信息,并为协同工作提供坚实的基础。

BIM不仅是建筑信息模型,还是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法。这种方法支持建筑工程集成管理,可以大大提高建筑工程的施工效率,降低风险。

4、资源配置

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5、实施目标

5.1融合项目各业务系统、提升管理效率,探索项目管理的信息化,为二期以及其它项目的推广做好经验积累。

5.2提升实体质量,加快施工进度,提高材料周转率,提高协同化办公程度。

5.4初步形成项目级实施标准,包括建模标准、应用标准、族库等。

6、项目应用实例

在施工过程中,BIM小组用两个月时间完成了安置房8#地块项目地下室和主楼BIM土建和机电模型的建立,保证建模的精细程度,围绕BIM模型和BIM系统指导各个施工阶段、不同岗位的职能部门开展协同办公、成本分析、质量安全保障等工作。

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6.1图纸审核:

6.1.1应用效果

传统的图纸会审需要翻阅各专业图纸进行对比,工作繁琐,且发现的问题相对较少,大部分问题都是在施工过程中发现,造成返工延误工期。针对此问题,施工前BIM小组成员将二维图纸转换成三维信息数据模型,成员在建模的过程中对现有图纸进行审核,发现错误128处。

6.1.2应用价值

将建模过程中发现的问题,提前与设计院沟通解决,减少返工,加快工期,并且可提前发现变更项,为变更索赔做准备。

6.2方案优化:

6.2.1应用效果

本工程为短肢剪力墙结构,转角多,阳台悬挑板多,对悬挑脚手架方案制定、交底提出挑战,项目运用BIM技术对外墙脚手架方案的工字钢悬挑方案作出优化,在三维可视的状态下对拟采用方案进行分析交底,发现其中的布置不符合规则,与现有建筑碰撞等问题并解决。

6.2.2应用价值

通过精细方案优化,三维可视化交底,做到方案交底到工人信息无损传递,有效的指导现场施工作业,降低施工成本。

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图三  传统二维悬挑布置图

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图四  BIM三维悬挑布置图

6.3精确砌筑:

6.3.1应用效果

传统砌筑施工过程中,质量不稳定是行业通病,本工程现场也屡次发生验收未通过而返工现象,造成现场材料损耗严重,增加施工成本。对质量管控提出挑战。运用二次结构的精确砌筑技术,借助BIM5D的自动排砖技术,对即将施工的二次结构墙体砌块进行提前排布,减少返工提高了排砖的效率、准确性和精细度。

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6.3.2应用价值

通过控制砌体排布方案,严格按照规格订货,严格按照每个工作面的配型和用料数量转运材料至对应工作面,避免二次转运和材料浪费。单层缩短工期见下图,有效缩短工期十天,综合节约成本约16万元。

6.png6.4管线优化:

6.4.1应用效果

通过绘制综合管线的模型对现有图纸的管线排布做可视化、直观的分析,并通过虚拟人物的视角在接近真实的环境中进行分析,在此分析的基础上对管线的排布进行优化,优化完成后将优化结果出图打印;相比传统的二维分析和出图的方式,使用revit进行管线综合更直观、出图更高效。

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6.4.2应用效果

通过发现问题并与设计方沟通优化,获得最大可能净高,避免过程中返工,通过支架优化降低成本。

6.5二维码交底:

6.5.1应用效果

通过将交底的内容以通俗移易懂的视听资料生成二维码,把二维码粘贴至现场交底区进行交底,相比于传统的文字交底,更容易让施工人员理解,交底的自由度更高、覆盖面更广泛。

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6.5.1应用价值

通过书面及三维二维码交底,充分沟通理解设计意图和施工工艺,有效避免误解返工。

6.6质量动态管理方面:

6.6.1应用效果

二维码实测实量技术,将目标部位的实测实量数据、测量员、质检员等信息集成到网址二维码当中,通过扫码可以查阅当前数据、批注测量结果、对比整改前后的测量数据,相对于传统实测实量表的方式,采用二维码的形式更加美观并极大的减少对纸张的依赖;

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6.6.2应用价值

过程中检查发现质量问题和实物偏差,及时进行处理,落实相关方责任,避免扯皮和成本流失。

6.7进度方面:

6.7.1应用效果

通过将绘制好的模型导入到BIM5D软件中,并结合项目的施工进度计划做带有时间参数的项目流水施工识图,通过动画演示对比分析实际完成工程和计划完成工程,分析实际与计划进度比匹配的原因,并提出和落实改进措施,保证施工进度。

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6.7.2应用价值

首先通过BIM平台进行5D动态施工模拟,对项目施工进度计划校核分析;同时,也对施工过程中各工作面间的交叉作业情况进行模拟,确保施工正常有序进行。

6.8成本方面:

6.8.1应用效果

通过在BIM5D软件中对项目现有模型附加工程量、成本信息实现项目成本分析,建立关联成本的5D关系数据库,并让实际成本的数据及时进入数据库,每个月对实际消耗进行盘点,调整实际成本数据,动态维护实际成本BIM,大幅的减少一次性工作量,并有利于保证数据的准确性。

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6.8.2应用价值

流失段快速提量:通过5D平台的流水区域自动拾取功能快速识别流水段,根据各流水区域进行快速提量,并对各个流水段工作界面的进度、构件工程量、清单工程量、质量安全等问题进行梳理,细化了施工现场的管理维度,同时,在过程结算中,与实际消耗量进行比对,控制成本

6.9安全方面

6.9.1应用效果

项目BIM小组前期用Revit建的楼栋模型,导入5D客户端,安全管理人员可以实时将现场质量安全隐患拍摄照片上传客户端,可以添加责任领导、参与人、整改时间、专业类别及图纸部位,并可以加一段文字、图像或者语音描述,上传完成后责任领导及参与人将会即时收到APP推送消息,并按要求进行整改回复,将整改情况上传APP,完成闭合。

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6.9.1应用价值

可以极大的提高安全隐患的处理效率,使不安全文明施工行为快速准确处理,减少安全员个体主观因素带来的遗漏、徇私等行为。

6.10物资管理方面:

6.10.1应用效果

基于二维码的材料进场及限额领料管理,材料进场前进行验收,验收通过后将验收信息录入数据库中并附加到项目局域网,生成基于网址的二维码,并将二维码布置在材料堆放区的对应批次材料上;生产部门发布施工任务,并将施工任务中的工程量信息生成二维码,施工班组长持带有二维码的施工任务领料,通过扫码,现场库管扫描二维码获取材料用量信息,依据该信息将材料出库,并在出库材料的二维码中附加领料人员/日期等信息,使限额领料的每一步都是可查询、可追溯的。这样可以在很大程度上减少材料浪费,场地材料堆积等现象,而且得益于二维码的保密性,施工人员无法在事前得知具体材料的领用量,更加容易管理。

6.10.1应用价值

本工程利用BIM5D软件进行物资期前计划分析和物资需要校核,通过BIM5D物资模拟曲线功能,得出物资需用曲线图,分析物资消耗量及物资消耗趋势,编制物资采购计划,排除后续物资供应风险。

7、应用部分成果

1、节省成本:精确砌筑为代表的精细化管理,带来成本节约16万元、提高了管理质量。

2、技术成果:已受理专利3个,待审专利4个,其中与科研立项课题相关专利两项,并已经完成实体专利样品;另获得北京市优秀QC成果三等奖一项。

3、项目部网站:分阶段建设了项目部局域网和广域网网站,对其项目的概况、人员、理念和成果做了一定程度的汇总和展示,也为推进信息化打好了基础。

8、总结

 BIM技术作为建筑业的“第二次革命”,建筑领域BIM技术的全面应用将大大提高提升建筑工程的集成化程度,实现项目精细化管理,使设计、施工到项目运营整个全生命周期的质量和效率显著提高,成本得到有效控制,将给建筑业的发展带来巨大的经济效益和社会效益。

参考文献

【1】 《房建BIM技术在工程施工中的应用研究》 王国青.

【2】 《房建BIM技术在工程施工中的应用探讨》 曾峰.

【3】 《房建BIM技术在工程施工中的应用研究》 宋亚男.

作者简介:李阳(1989.12-),男,汉族,北京人,大学本科,工学学士,工程师,主要研究方向是建筑施工技术。                    

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