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探究BIM技术在监理企业中的应用
【发布日期:2016-03-29】【文章来源:安徽省建设监理协会】

探究BIM技术在监理企业中的应用

安徽省建科建设监理有限公司   

 BIM(Building Information Modeling),全称建筑信息模型,是在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,是对建筑工程物理特征和功能特征信息的数字化承载和可视化表达。 BIM能够应用于工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段,实现建筑全生命期各参与方在同一建筑信息模型基础上的数据共享,为产业链贯通、工业化建造和繁荣建筑创作提供技术保障;支持对工程环境、能耗、经济、质量、安全等方面的分析、检查和模拟,为项目全过程的方案优化和科学决策提供依据;支持各专业协同工作、项目的虚拟建造和精细化管理,为建筑业的体质增效、节能环保创造条件。近几年来,BIM技术在美国、日本、中国香港等国家和地区的建筑工程领域取得了大量的成果。国内不少施工企业也开始应用BIM技术来提升项目管理水平和企业核心竞争力。

 2011年,住建部颁发了《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》,把加快建筑信息模型(BIM)在工程中的应用、推动信息化标准建设作为行业发展总体目标的主要内容,并就推进BIM技术在建筑领域的应用提出了具体要求。2015年7月1日,住房城乡建设部发布了《推进建筑信息模型应用指导意见》(建质函[2015]159号),《意见》中强调了BIM在建筑领域应用的重要意义,提出了推进建筑信息模型应用的指导思想与基本原则,同时明确提出推进BIM应用的发展目标,即“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。”

 当前,我国建筑业飞速向前发展,一些重大项目的业主已经意识到,BIM技术在项目全生命周期管理中发挥着重要的作用,并且能带来显著的经济效益,使得建筑业各行业人士纷纷将目光投向BIM 技术。监理单位作为建设项目重要的参与主体,要积极接受挑战,创造新的发展机遇,来扭转在建筑业中长期已久的劣势地位。

安徽省建筑科学研究设计院建筑检测大厦工程由我公司实行项目管理,在业主的大力支持下,该项目建筑设计采用BIM技术进行建立模型和优化设计,我公司经慎重研究讨论决定在该项目应用BIM技术进行项目管理试点,并逐步探索出BIM技术在监理企业中应用方法。以下是本公司进行了BIM学习培训,并结合我公司在建筑检测大厦工程项目管理工作,探究出一些关于BIM技术在监理企业应用和认识。

 一、监理企业制定BIM技术应用发展规划,配置软硬件,培养监理人员

 提高监理人员的业务素质和技术水平,要让所有监理人员及时掌握新技术、新工艺的应用,为当前建筑业快速发展提供一定的技术保障。改变传统的项目管理方法,建立以BIM技术为核心的项目管理模式。监理企业应该根据自身的实际需求和发展方向,制定BIM应用发展规划,分阶段目标和具体的实施方案。BIM对硬件的要求高,BIM模型的建立对电脑硬件的配置有一定的要求,不是一个普通的办公电脑和普通的移动工作站就能够满足运行要求的;同时BIM相关的正版软件价格也非常高,这就需要企业合理配置BIM应用所需的软硬件。正是由于BIM技术对电脑硬件、软件方面的高要求,所以对BIM的推广应用造成了一定的阻碍。

监理公司可以通过科研合作、技术培训、引进专业的BIM技术团队等方式,推动相关人员业务培训掌握BIM技术,提高应用技能,全面提升监理人员的BIM 应用能力。无论是企业还是个人,只有跟上了新技术、新技能的革新步伐,才能跟上时代的发展,才能避免被淘汰。

二、BIM技术在造价管理中的应用

BIM技术在项目造价信息化管理方面有着非常明显的优势,精准度远远大于传统的造价管理。传统的造价管理,工程量需要现场的造价人员手工计算,随着建设项目规模越来越大,造型越来越复杂,人工算量的难度越来越大,快速、准确无误地完成工程量清单成为传统工程造价管理的瓶颈问题。而通过BIM的算量软件,建立数据模型,工程量可以快速统计分析,形成准确的工程量清单,对于提升造价控制与管理水平、提高工作效率有着十分重要的意义。工程造价一般分为两个阶段,即:项目设计阶段和施工阶段。

(1)设计阶段

 项目计划阶段主要是根据设计方案对工程项目投资进行预估,BIM技术的4D模型可以通过软件导出分析数据为造价工程师提供各设计阶段精确的工程量、设计参数和工程参数,这些数据信息与技术经济指标结合,就可以做出准确的概算,再运用价值工程和限额设计等手段对设计成果进行优化。BIM参数化,并建立自己的族库,根据分析结果迅速调整设计,并且可以随时跨专业、分阶段进行调整。

 BIM技术设计与传统的二维图纸设计不同之处在于,能够将建设项目各专业的信息转化为数字信息,并且完整的保存下来。BIM模型中每一个构件都和现实中的实体结构一一对应,所含类型、尺寸、数量等信息可以直接拿来运算,可根据需要快速准确的进行识别、分类、统计与分析。

(2)施工阶段

 在施工阶段,造价控制的核心就是短时间内对项目造价数据进行比对分析,特别是通过价值工程,对预算成本、目标成本和实际成本的三算比对,越早时间查出潜在问题,并制定相应措施,才能规避类似此类问题的发生,从而控制了项目的总造价。

 BIM 团队通过软件,建立模型快速统计分析工程量,形成准确的工程量清单。土建、安装等专业根据已经建立的BIM模型,在日常的项目管理过程中,根据现场实际的施工进度,对施工全过程的工程量数据进行提交,这些详细的工程量数据就可以满足现场工程造价的管理需求,提供各区详细的工程量数据。同时,每一个管理人员通过BIM信息平台,查找最新的工程量数据,全过程,全覆盖的共享数据,用以项目管理中的各项决策。

例如,检测大厦工程,监理人员审核施工单位每月的工程进度款支付申请时,对于本月完成的工程量审核,只需要通过在实际的施工进度BIM模型中,限定时间范围,很容易就统计出某种建筑构配件或材料的工程量。造价审计人员根据此工程量套相应的清单单价或者市场信息价来与施工单位核对,造价质量和效率都有很大的提高。

 三、BIM技术在进度管理中的应用

 传统的工程项目进度管理,要制定各种详细的总进度计划、分阶段进度计划、网络图、横道图等技术方案和图表,但是实际施工过程中进度失控、超工期的情况还是经常发生,直接影响整体建设项目的造价控制。项目的进度管理中存在的问题主要有:设计变更或者设计缺陷带来的进度管理问题,施工进度计划编制不合理和实际施工工期存在进度偏差,原材料供应不及时造成的工期延误,项目各参与方沟通协调存在的管理问题等可能会给进度管理带来不便。BIM技术可通过模型对施工方案进行建造模拟,项目各参与方通过模拟、漫游,直观的观察和深入分析各种工序和过程中可能发生的相互碰撞,对施工进度和资源计划及时调整更新,从而确保工程进度控制目标的实现,大大提高进度管理效率,为进度计划的制定、调整、执行带来便利。

(1)进度计划的制定

 造价工程师借助BIM模型,通过软件平台将数据进行整理,准确核算出不同施工阶段的工程量,进而推算出各施工阶段所需的人、材、机消耗量,最终制定出了比较符合工程实际的进度计划,为项目的成功建成奠定了坚实基础。

 (2)进度计划的控制与调整

 BIM技术的应用让进度控制有章可循、有据可控。BIM可视化模型和施工总进度计划共同作为施工阶段的指导性文件,施工单位可据此作出详尽的施工组织安排,进行合理的资源调配,确保工程有条不紊的推进;业主、项目管理或监理单位等亦可严格要求施工单位按模型施工,避免返工和进度拖延的现象发生。

 相对传统的进度计划横道图、网络图,BIM的4D施工进度模拟更加直观,且大型复杂项目的横道图、网络图在施工过程中需要不断的查阅文字和时间,效率低。BIM 4D施工进度模拟更加的直观和形象,信息量和数据更大,软件中的模型和动画的结合更加直观生动,有助于项目各参与方对于该项目管理的高效沟通和协调。

四、BIM技术在质量管理中的应用

BIM技术可以通过建造模拟,对各个阶段的施工管理内容“可视化”,为项目管理提供重要的技术支持。运用BIM三维可视化功能及时间维度,利用碰撞优化后的三维管线方案,进行施工交底和建造模拟,发现项目建设中的重点难点和关键部位、关键点,按照工程特点,场地要求,制定详细的施工方案,并对施工方案进行模拟,动画,让业主对施工方案进行了解和掌握。优化后的模型可以实现建筑物内部漫游,现场施工和管理人员可以提前进入“建筑物内部”,查看相关管线排布和施工构件点,让现场人员身临其境。虚拟施工本身不需要消耗施工资源,但是可以根据施工模拟和可视化效果,了解施工整个过程和结果,可以进行碰撞检查,在一定程度上避免返工,降低成本以及相关的管理成本。

传统施工管理中的二维平面图纸很难发现不同专业和系统的碰撞问题,由此引发返工造成极大的成本浪费。利用BIM模型可以轻松、快捷地检查在三维环境下各个专业的碰撞问题,利用变更条件对BIM模型进行维护,提前反应设计问题,避免返工。BIM的碰撞检查系统把各专业建立的BIM模型整合再一起,通过云计算功能,在电脑中提前查找出各专业,结构、暖通、电气、给排水、消防等空间上的碰撞冲突,提前发现图纸中出现的问题,提前进行讨论、修改和验证,优化设计,大大缩短周期,减少返工。

传统的施工管理模式,各专业图纸版本不一样,施工过程损耗大,不同专业施工采用多版图纸给管理带来混乱。利用BIM模型的可视性,提前反映施工的难点和关键点,避免返工现象;模拟施工工艺,进行三维模型交底,提高各部门之间的沟通效率,优化施工的过程管理。例如,检测大厦项目的安装工程,经业主参观完样板间后,提出将走道净空高度提高0.1米,这样走道吊顶内的空间进一步狭小,设计工程师利用BIM模型虚拟化技术,将吊顶内的管线重新优化调整,再经碰撞检查,满足业主需求。后经施工单位现场实际验证,结果一次性施工完毕,完全符合要求。若放在二维图纸中设计,则可能出现错、漏、碰、缺等问题,重新返工则会影响工程其他成品构件的质量。

五、BIM技术在监理单位中的应用前景

目前BIM技术在一些大型、超大型工程项目全过程生命周期中应用较为广泛,一般项目使用短时间内看不出显著的经济效益,但这是未来建筑业的发展方向。它不仅仅只是设计工具CAD的升级,一些大型项目的设计单位、施工单位已经开始使用,监理单位作为建设项目的重要参与方,且属于高智能服务单位,理应站在更高的角度,学会并掌握应用先进的技术,来更好的服务于业主,满足业主的要求。利用BIM技术在监理工作中对工程质量、安全、进度、投资等方面的预控和管理有很大帮助,同时对项目的合同、信息管理,以及对各参建方的关系协调等工作带来很大的便利。利用BIM完备的信息,为业主提供前瞻性的决策依据,及时的处理工程中可能出现的问题,将问题消灭在萌芽状态;利用BIM模型信息的关联性,将保证各方得到的信息或提供的信息具有及时性、一致性,整个系统是动态的,每个参建方都可以全方位的了解工程的进展情况。利用BIM信息的一致性,在建筑生命期的不同阶段无需重新建模,只进行简单的修改和扩展即可,避免了信息不一致的错误,使所有的工作都具有可追溯性、备查性。对监理大型、超大型的项目应用BIM技术进行项目管理能大大提高工作效能,缕清思路,避免错误。 

 BIM是信息技术与传统的建筑业有效结合,一个合格的监理工程师应该具有先进的理念,使用先进技术的能力,与时俱进,掌握这门技术,跟上社会发展的步伐,不被时代所淘汰。

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