隨著(zhù)信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技術(shù)正在逐漸成為建筑行業(yè)數字化轉型的核心工具。BIM不僅僅是一個(gè)軟件或平臺,更是一種全新的工程管理模式,強調在項目的全生命周期內,通過(guò)集成信息共享和協(xié)同工作來(lái)優(yōu)化決策過(guò)程。依托BIM技術(shù),建筑工程項目從規劃、設計到施工及運維階段的管理質(zhì)量將得到全面提升。
構建三維數字模型,對建筑工程項目進(jìn)行數據處理是BIM技術(shù)的核心,這些數據不僅包含建筑物幾何形狀的具體參數,還涵蓋與其相關(guān)的所有物理、功能參數。借助于專(zhuān)門(mén)的BIM平臺或軟件,各利益相關(guān)方可在虛擬環(huán)境中協(xié)作,完成從項目概念設計到建設施工等環(huán)節的監督與管理;且不同領(lǐng)域的專(zhuān)家也可以在該平臺或軟件上實(shí)現無(wú)縫對接,確保整個(gè)工程項目的建設工作在統一的框架下開(kāi)展。整個(gè)過(guò)程信息高度一致且透明度較高,大大減少了不同環(huán)節對接造成的誤解和重復勞動(dòng),最終大幅提升了工程建設效率與質(zhì)量。
在規劃與設計階段,BIM技術(shù)主要用于設計方案的可視化處理和質(zhì)量檢測。傳統建筑工程設計圖的二維圖紙形式,難以直觀(guān)展示建筑物復雜的空間關(guān)系,而B(niǎo)IM可提供三維視圖,幫助設計師全方位表達其設計創(chuàng )意,并使施工人員、客戶(hù)輕松理解最終設計成果。這種三維視圖的設計十分簡(jiǎn)單,設計師只需打開(kāi)BIM軟件,點(diǎn)擊創(chuàng )建模型,再進(jìn)行建筑結構模型繪制,輸入實(shí)際設計參數即可,系統可自動(dòng)生成三維結構模型以供參考,通過(guò)不斷修正調整,獲得最終設計方案。為確保建筑結構模型設計的協(xié)調性,設計師或項目管理人員還可通過(guò)BIM模型進(jìn)行性能與碰撞檢測,如模擬建筑物在不同光照、通風(fēng)、能耗等環(huán)境下的表現,分析建筑性能,確保建筑結構設計符合標準;或對建筑結構、機電、給排水等系統的設計進(jìn)行模擬檢測,避免可能出現的管路交叉、管道穿過(guò)梁柱等物理沖突,并生成詳細的檢測報告以供設計師參考修正,有效避免后期多次返工,延誤工期。
另外,在規劃與設計階段利用BIM技術(shù)實(shí)行成本估算與預算控制也十分必要,BIM軟件可以根據設計方案自動(dòng)生成精確的材料清單,小到燈具、桌椅,大到鋼筋、混凝土、玻璃,這些建筑材料所需數量都能被自動(dòng)計算出來(lái),即便設計方案變更,其材料清單也會(huì )自動(dòng)變更并及時(shí)保持變更記錄,可以幫助項目管理人員更加精準地評估項目成本與預算,追蹤預算變更情況,從而防止預算超支。
在施工階段,BIM技術(shù)主要用于項目進(jìn)度跟蹤與質(zhì)量管理。項目管理人員可利用BIM技術(shù)引入時(shí)間維度,創(chuàng )建動(dòng)態(tài)4D施工模型,實(shí)時(shí)監控每一環(huán)節的具體施工進(jìn)度,并與預設計劃表對比,一旦發(fā)現任何偏差,立即分析偏差成因,從而及時(shí)采取措施,通過(guò)調整資源分配或施工步驟,優(yōu)化進(jìn)度安排,確保整個(gè)施工進(jìn)度的高效、有序推進(jìn),不會(huì )發(fā)生人為延誤。管理人員還可利用傳感器及其他智能設備,構建物聯(lián)網(wǎng)工程,對施工現場(chǎng)的安全狀況、施工動(dòng)態(tài)及工程質(zhì)量等進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。如建筑材料的采購、物流運輸、存儲、安裝,每一環(huán)節的具體信息都能夠被準確記錄,便于后續出現工程質(zhì)量問(wèn)題時(shí)快速溯源;施工溫度、濕度等環(huán)境條件也會(huì )受到物聯(lián)網(wǎng)工程的持續監測,管理人員可以參考監測數據適當調整施工步驟與人員調配,確保工程質(zhì)量不受外界因素影響;工程人員還可用傳感器對建筑結構的應力、變形情況等進(jìn)行健康性檢測,確保施工質(zhì)量的同時(shí)為后續維護提供參考。人們還可利用BIM技術(shù)進(jìn)行現場(chǎng)施工安全管理,如利用BIM模型提前標記高空作業(yè)區、電氣設施及化學(xué)品存放處等高風(fēng)險危險源,一旦工人進(jìn)入這些區域,系統便會(huì )提前預警,提示對方盡可能做好防護措施,以免發(fā)生安全事故。另外,利用BIM技術(shù)對施工文檔進(jìn)行整合、管理也具有重要意義,需要及時(shí)保存與項目相關(guān)的設計圖紙、合同協(xié)議及會(huì )議紀要,便于后續參考及溯源,人們在保存紙質(zhì)文件的同時(shí),可將這些文件以數據形式整合進(jìn)BIM平臺,建設一個(gè)集中的數據庫,賦予職員不同的管理權限,既能方便團隊成員隨時(shí)隨地查閱最新資料,減少其溝通障礙,也有助于維護數據安全。
在運維階段,BIM技術(shù)主要用于優(yōu)化資產(chǎn)管理。運維階段是建筑物整個(gè)生命周期中占比最長(cháng)的部分,為實(shí)現高效的資產(chǎn)管理,人們通常采用BIM模型對建筑物的設備、能耗等進(jìn)行管理,如建筑物中存在不少機械設備,其一旦發(fā)生故障將可能影響用戶(hù)使用質(zhì)量,但BIM模型可詳細記錄設備的所有信息,包括制造商、型號規格、維護歷史等,可以為資產(chǎn)管理人員提供全面的數據支撐,也便于維修人員快速定位設備故障點(diǎn)位并制定科學(xué)合理的維修保養計劃。針對建筑能耗,BIM技術(shù)可結合智能建筑管理系統,收集并分析建筑物的水利、電力及燃氣等實(shí)時(shí)能耗數據,識別不同區域、設備及時(shí)間段的能耗特征,找出節能潛力最大之處,并利用BIM模型進(jìn)行虛擬模擬,提出節能降耗的最優(yōu)改進(jìn)方案。另外管理人員還應利用BIM模型進(jìn)行建筑物應急響應演練,如利用模型模擬火災、地震等緊急事件發(fā)生時(shí)的疏散路線(xiàn)和災勢擴散趨勢,并指導人員快速疏散撤離危險區域。人們還可在基于BIM技術(shù),在虛擬環(huán)境中進(jìn)行應急演練,測試應急演練方案效果的同時(shí)提高自身對緊急情況的應對能力。
總之,依托BIM技術(shù),建筑工程管理變革已十分明顯,人們可以將這一技術(shù)應用于項目的前期策劃、建設施工及運維服務(wù)階段,每一環(huán)節都要充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢,大大加強建筑工程項目的信息共享度與多方協(xié)作度,推動(dòng)工程管理實(shí)現精細化管理。未來(lái)人們可以繼續加深BIM與其他先進(jìn)的信息技術(shù)的融合程度,以探索更加廣闊的應用前景。(作者李艷慧系百色學(xué)院土木建筑工程學(xué)院講師)