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摘要:随着社会发展的不断进步,高层建筑在我国城市建设中越来越普遍,已经成为经济发展和城市化的标志之一。随着人们对于房屋建筑环保意识和安全理念理解的不断深入,对高层建筑的宜居性、安全性等提出了更高的要求,使得高层建筑的设计施工和管理越来越复杂。BIM技术在建筑领域的普遍应用解决了安全管理、平面布置、工程进度、质量管理等方面的众多问题,对建筑业发展有重要的促进作用。本文分析了高层建筑的施工管理的特点和BIM技术的应用优势,并重点对BIM技术在高层建筑施工管理中的应用进行探讨。
关键词:BIM技术;高层建筑;施工;管理
引言
近年来随着人们对于高层建筑宜居性、安全性等要求的增加,使得高层建筑设计越来越复杂,施工过程中对于精度、质量、安全管理等方面的把控要求越来越高。建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)技术利用三维建模和可视化技术,将建筑行业中的真实信息通过数字信息仿真模拟,实现工程设计、管理、安全控制等功能,提高了高层建筑施工管理的工作效率,促进了建筑行业的快速发展。详细分析如下。
1 目前高层建筑的施工管理特点
经济社会的快速发展给建筑行业带了前所未有的机遇和挑战,高层建筑是城市化进程的产物,随着人口数量的急剧增加和城市住宅用地的减少,高层建筑可以缓解城市用地紧张、满足人民住房数量要求,提升城市面貌、促进城市商业发展,已经普遍发展起来,成为我国经济发展以及城市化水平的重要评价指标之一。随着人们观念的持续进步,当前众多的高层建筑已经呈现出科技化、艺术化以及多样化的元素。通常来讲,高层建筑施工具有建筑体量大、施工周期长、人员密集、技术复杂、投资成本高等特点,对于施工技术以及施工管理的要求比较严格。主要难点如下:(1)复杂性:高层建筑周期长,参与部门多,增加了管理人员与施工方的沟通难度;(2)变动性:在施工周期内,容易出现人员变动、管理调整等情况,管理部门需要对原有规划不断校对,这种起伏变动的特征增加了管理的难度;(3)不标准性:受地区发展不平衡的影响,建筑施工的发展也有较大差异,就安全管理来说,施工部门的安全管理和施工技术水平大多不同,因此,施工安全管理的标准化难以统一[1]。传统的高层建筑在施工管理中的粗放型模式已经不能满足现代化高层建筑的需要。现代化的高层建筑施工管理中需要对整个工程进行全局的把控和统一式的管理。
图1 BIM技术在高层建筑全周期中的主要应用示意图
2 BIM技术的优势
BIM技术起源于美国,随后逐步在世界范围内得到广泛应用。众多的专家学者将BIM技术与摄像技术等技术进行结合,借助计算机集成平台的优势,通过分析BIM技术的施工模拟效果,对后续的施工方案进行优化改进,可以极大的提高工作效率。所谓的BIM,就是将可计算的数码信息应用到高层建筑的设计以及施工过程中。BIM技术融合了计算机学、工程学、土木学、建筑学、安全管理学等众多学科的相关技术,具有如下的几点优势:(1)共享性:通过与数据库进行连接,具有使用权限的其他工作人员都可以查看工程项目的相关信息,即实现信息共享,方便对整个工程项目进行全局把控;(2)协调性:基于BIM技术可以在施工前期对各个专业之间的疑难问题进行协调,同时在施工过程中,管理人员与施工人员可以方便的进行沟通,通过实时监控和沟通协调,即保证了项目质量也提高了工作效率;(3)连续性强:这是BIM技术的基本特点,在保证数据成功建立的前提下,可以充分利用数据链的相关性建立三维模型,该特征可以确保工程项目的连续性,一定程度上节约了人力资本的投入;(4)优化性:高层建筑的复杂性决定了无论是前期规划还是后期施工管理等每个环节都需要不断进行优化,BIM可以解决复杂项目的优化问题;(5)可视化:BIM技术通过三维可视化技术可以将建模模型的空间特征立体的展示出来,比传统设计图纸展示方式更直观更形象;(6)模拟性:建筑模型不仅仅是设计图纸中的模型,也可以模拟施工期内的建筑模型,专业高效的提供数据信息[2-3]。
3 BIM在高层建筑施工管理中的应用
鉴于上述的技术优势,BIM技术在建筑安全生命周期的各个阶段包括规划、设计、施工、运营等阶段均有一定的应用价值(详细见图1所示)。下面重点针对高层建筑安全管理、平面布置、进度控制、质量管理等方面的应用进行阐述。
3.1.BIM技术高层建筑安全管理方面的应用
当前,建筑业是是发生事故率较高的行业之一,提高安全管理技术水平、降低事故发生率,一直是建筑行业重点关注的问题。BIM技术可以使高层建筑施工安全管理工作系统性更强。如下图2所示的基于BIM技术的高层建筑施工管理模型所示,该模型主体框架主要分为数据层、模型层、应用层三大部分。数据层通过输入三维模型参数、工期进度安排和危险源信息,基于BIM技术对输入数据进行模拟安全检查,对复杂的模型和信息进行实时审阅,通过分析,最终对方案设计进行优化,对安全隐患进行识别,对安全计划进行改进,最终降低事故率。上述模型用仿真模拟的手段,从项目运行的多个角度考虑施工过程中的安全隐患,方便高效的排查危险源,保障项目安全平稳开展[4]。
3.3 BIM技术在高层建筑工程进度控制中的应用对高层建筑施工进度及时监督把控是项目工程按时完成的保障。由于高层建筑项目工期长、实施难度大,通常会设置多个时间计划进行检查督促。但是高层建筑施工复杂,在项目运行过程中难免会出现一些难题,影响施工进度,即施工进度具有不可控性。基于BIM的三维模拟技术,可以将自身项目中所需的资料信息进行三位模型的整合,精确的计算出项目所需要的工程量,根据这个工程量,管理部门可以设定相对精细的项目进展计划表,能有效解决传统管理中工程进度难以把控的难题。
3.4 BIM技术在高层建筑工程质量管理中的应用
传统的高层建筑工程质量管理影响因素较多,既有施工环境等客观因素,也有施工人员素质等主观因素,难以进行有效的质控。将BIM技术应用到质量管理分析中,通过确定标准的质量标准和施工技术规范,将模型中已有的建筑构件参数与所需要的参数进行对比分析,及时发现偏差并采取有效的更正措施,可以高效率的优化项目目标,提高项目质量管理水平。
4结论
随着社会发展的不断进步和信息化的快速普及,BIM技术具有沟通快捷、方便协调、三维可视性、信息共享性等优势,可以有效的解决传统高层建筑工程项目管理中的一些问题。基于BIM技术的高层建筑施工管理可以对建筑工程项目的多个方面如安全管理、平面布置、工程进度、质量管理等进行全面的管控,有助于提高施工效率、保证施工质量、降低施工成本。
BIM 技术在高层建筑施工管理中也存在一定缺陷,一是软件本身存在一些问题,二是部分软件工程师对于三维空间设计方案的不适应等。相信随着相关技术的不断完善和专业知识培训的不断开展,BIM 技术可以在高层建筑施工管理中得到普遍应用,从而促进我国建筑行业高效发展[5]。
参考文献
[1] 张维胜. 基于BIM技术的高层建筑施工安全管理研究[J]. 建设科技, 2017(8):104-105.
[2] 马东彪. 论究BIM在建筑施工中的应用[J]. 门窗, 2012(9x):298-299.
[3] 杨理. 基于BIM技术的高层建筑施工管理分析[J]. 建材与装饰, 2017(50).
[4] 樊超. 基于BIM技术的高层建筑施工安全管理研究[D]. 青岛理工大学, 2015.
[5] 张水清. 展望BIM在建筑设计施工管理一体化中的应用[J]. 建材与装饰, 2017(32).
论文作者:赵成君
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/24
标签:高层建筑论文; 技术论文; 施工管理论文; 安全管理论文; 模型论文; 项目论文; 信息论文; 《基层建设》2018年第8期论文;