资源简介

(共22张PPT)
建筑工程的资料与信息管理
TRAINING
目录
12.1 建筑工程资料管理
12.2 建筑工程信息管理
12.3 BIM 在建筑工程管理中的应用
教学内容 本模块主要介绍了建筑工程资料的概念及种类、建筑工程资料管理的概念及意义、建筑工程资料管理的原则和基本要求;重点介绍了施工资料的内容;阐述了建筑工程信息的种类和基本要求,建筑工程信息管理的作用和主要任务;结合工程实例,介绍了BIM 技术在建筑工程管理中的应用现状和应用方向。
教学要求 通过本模块的学习,学生应熟悉建筑工程资料管理的原则和基本要求,施工资料的主要内容,建筑工程信息管理的作用和主要任务,以及BIM 技术在建筑工程管理中的应用。
实践环节 能够根据具体工程情况初步进行建筑工程的资料管理和信息管理,并将BIM技术应用于建筑工程管理中。
学习描述
某施工单位承担了一个厂区的管道安装工程。项目部未设立资料员专门管理技术文件资料,而是要求各专业责任工程师管理本专业的技术文件资料,资料使用完后交给技术部门负责人,由其负责存放整理。当工程施工进行到工艺管道水压试验阶段时,试验人员在检查管道系统时发现压缩机厂房内一条管道的管径和走向与图纸不符,并且该管道有两条经两次返工的焊缝,但却找不到该焊缝的无损检测报告和返修通知单。据相关责任工程师回忆:曾对压缩机厂房内的这条管道进行了修改,设计单位在将设计变更单交予他之后就直接发放给班组进行施工作业,自己存的那份设计变更单在作业完成后也找不到了。无损检测报告和返修通知单在无损检测工程师手中,其因工作调动离开了该项目组,也不知道那部分资料现在何处,因此,水压试验被迫推迟。
问题:(1)该项目的资料管理工作是否妥当
(2)应如何开展建筑工程的资料管理工作
案例分析
12.3
BIM 在建筑工程管理中的应用
BIM 是以建筑工程项目的各项相关信息数据为基础而建立的建筑模型。BIM 包含了项目的大量视觉信息、材料信息、构件造价和采购信息等,可以说BIM 是一个包含了建筑项目全部信息的综合电子数据库。它既可以实现任何建筑平面、剖面、立面的输出,以及各种细部详图、建筑材料的查找,也可以输出项目概预算报表和施工进度安排表等,在提高设计质量、节约成本、缩短工期、深化设计等方面发挥着非常重要的作用。
为推动建筑业的全面转型升级、打造具有国际竞争力的“中国建造”品牌,中华人民共和国住房和城乡建设部等九部门于2020年9月联合印发了《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》,其中指出要加快信息技术融合发展,大力推广建筑信息模型(BIM)技术;加快推进BIM 技术在新型建筑工业化全寿命期的一体化集成应用;充分利用社会资源,共同建立、维护基于BIM 技术的标准化部品部件库,实现设计、采购、生产、建造、交付、运行维护等阶段的信息互联互通和交互共享。
1.基于BIM的设计可视化展示
按照平面设计图纸,利用 Revit等系列软件创建项目的建筑、结构、机电等BIM,可对设计结果进行动态的可视化展示(见图12-1)。
12.3.1 BIM在建筑工程管理中的应用现状
通过可视化展示可达到以下目的。
(1)业主和施工方能直观地理解设计方案。
(2)检验设计的可施工性,在施工前发现存在的问题,与设计方共同解决。
目前,普遍应用的 BIM 建模软件有 Autodesk Revit Architecture / Structure / MEP、Bentley Architecture及Graphisoft ArchiCAD等。
2.基于BIM的碰撞检测与施工模拟
将已创建的建筑、结构、机电等BIM 通过IFC或.rvt文件导入专业的碰撞检测与施工模拟软件中,进行结构构件及管线综合的碰撞检测和分析,并对项目的整个建造过程或重要环节及工艺进行模拟(见图12-2),以便提前发现设计中存在的问题,减少施工中的设计变更,优化施工方案和资源配置(见图12-3)。
目前 常 用 的 碰 撞 检 测 与 施 工 模 拟 软 件 主 要 有 Autodesk Navisworks、BentleyNavigator,以及由清华大学研发的基于BIM 的工程项目4D动态管理系统。
3.基于BIM的工程深化设计
利用结构、设备管线其应用方法有以下两种。
BIM 进行工程深化设计,是当前施工阶段BIM 应用的重要体现。
(1)将所创建的模型通过IFC或.rvt文件导入专业设计软件中进行深化设计。例如,利用Tekla进行钢结构及其复杂节点的深化设计,利用CATIA进行复杂异型结构、幕墙的深化设计及脚手架设计(见图12-4)等。
(2)根据碰撞检测的分析结果,直接在BIM 中对结构、水暖电管网及设备等专业设计进行调整、细化和完善。例如,利用Revit Architecture / Structure / MEP 进行建模和深化设计,利用 Navisworks进行碰撞检测。
4.基于BIM的施工项目管理
目前,国内软件厂商已推出商品化的BIM 施工项目管理软件,如广联达基于BIM 的5D施工管理的系列软件(见图12-5)。以BIM 平台为核心,集成土建、机电、钢结构等全专业数据实体模型、同时导入场地等模型,并以BIM 为载体,实现进度、预算、物资、图纸、合同、质量、安全等业务信息的关联。通过三维漫游、施工流水段划分、工况模拟、复杂节点模拟、施工交底、形象进度查看、分包审核等核心应用,帮助技术、生产、商务、管理人员进行有效决策和精细管理,从而达到减少项目变更、缩短工期、控制项目成本、提升施工质量的目的。
另外,还有由清华大学研发的基于BIM 的工程项目4D动态管理系统。该系统将BIM与4D技术结合起来,通过建立基于IFC的4D施工信息模型,将建筑物及其施工现场3D模型与施工进度链接,与施工资源、安全质量及场地布置等信息集为一体。它实现了基于BIM和网络的施工进度、人力、材料、设备、成本、安全、质量和场地布置的4D动态集成管理及施工过程的4D可视化模拟。该系统已在国家体育场、青岛海湾大桥、广州西塔等大型工程项目中成功应用。目前,通过进一步扩展信息模型的管理功能和应用范围,该系统不仅用于建设工程,而且已推广至桥梁、风电、地铁隧道、高速公路和设备安装等工程领域,如在上海国际金融中心、昆明新机场设备安装、邢汾高速公路等多个大型工程项目中得到推广应用。
1.施工操作优化
为了解决传统施工现场管理中存在的问题,施工单位相关人员可以采用BIM 技术建立基于时间维度的4D虚拟模型,进行施工操作模拟。利用BIM 中的碰撞检测技术分析复杂结构和构件在时间与空间上的施工操作程序是否合理,如果存在碰撞或偏差,就应该立即修改施工方案,然后进行施工模拟。如此循环下去,直到选择出最优的可行性方案。同时,通过建立施工场地动态时空模型,研究空间碰撞检测算法,实现场地设施之间、施工机械之间及施工机械与主体结构之间的碰撞检测,可以最大限度地合理分配和利用施工资源,保证工程施工的顺利进行。
12.3.2 BIM在建筑工程管理中的应用方向
(1)基于BIM 的4D模型包含了建设项目的全部数据信息,是将建筑模型与进度计划结合起来的虚拟建造,通过生成与施工进度计划相配合的材料和资金供应计划,可以避免资金和材料供应不合理对施工进度产生不良影响。
(2)检查项目进度计划在时间安排上是否合理,工作之间的逻辑关系是否正确。通过模型对工程的重点和难点部位进行分析,制订施工计划,划分流水段,从而对项目的进度计划进行检查和优化。例如,利用 Navisworks软件的选择树功能和集合功能,按照单位工程对构件进行分类,再利用Timeliner功能对构件进行关联与排序,此时不考虑平行、交叉等工序作业,模拟、分析出施工段划分是否合理、施工起点流向及施工顺序是否合理可行等。在确定施工段、施工起点流向、施工程序及施工顺序后,考虑施工中的平行、交叉等作业,依据总工程进度计划目标重新编排各单位工程的施工时间,确定工程施工的关键工序及关键线路,并利用软件进行模拟分析,根据分析结果优化进度计划。
2.施工进度优化
(3)利用BIM 技术强大的信息处理功能对项目各参与方的意见和建议进行汇总,并进行施工工序模拟,这样不仅可以有效降低建筑事故的发生概率,而且可以达到发现问题并及时协调解决的理想效果。
(4)利用BIM 技术的三维、四维及可视化功能,不仅可以实现建筑物物理结构和功能特性的数字化表达,弥补以往图纸缺少直观性的缺陷,还可以使施工人员更直观、更深层次地理解施工图纸和施工方案的要求,减少因施工人员对施工图纸理解错误而给施工过程带来不必要的问题,提高施工速度。
(5)BIM 技术可以将三维模型放置在虚拟的周围环境中,通过分析周围环境可能对工程项目施工进度产生影响的因素,制订应对措施,降低环境因素对施工进度的影响,优化施工方案。
(6)BIM 技术可用来对项目复杂部位及异型结构进行精确定位,并检查、校核图纸坐标点高程,避免在后期施工中因测量放样问题而导致大量返工;同时还为项目测量人员提供了准确的测量数据,以减少其内业计算工作量。施工进度优化是一个不断调整的过程,需要通过反复模拟施工方案,发现问题并及时改进,从而制订出最有效的施工进度计划。
3.施工成本优化
BIM 技术在处理工程成本管理方面有着巨大的优势。施工成本优化的具体途径如下。
(1)建立BIM 的5D施工资源信息模型(5D=3D实体+时间进度+成本)关系数据库,让实际成本数据及时进入5D关系数据库,同时得到对应的成本汇总、统计、拆分报表,这样可以避免计算工程量时受到人为因素的干扰,得到更加准确、客观的成本数据。
(2)建立基于BIM 的5D实际成本数据库,可使汇总分析能力大大增强,极大地减少了汇总分析的工作时间,使短周期成本分析不再困难,提高了工作效率。
(3)通过对施工过程的可视化模拟,能够清楚地了解施工成本的具体使用情况,对是否需要花费这部分成本有一个正确判断。
(4)通过对各成本进行实时盘点与动态监控,可以多维度汇总、分析成本数据,提高了成本核算的准确性。同时,所产生的实际成本数据可以作为减少索赔事件发生的依据。
(5)钢筋精细化管理。利用 Revit软件的明细表功能导出模型中的钢筋用量表并进行统计,然后与图纸中所给的钢筋设计量、现场施工中钢筋工的实际翻样量进行对比,找出其中可优化的部分,从而做好钢筋精细化管理工作。工程项目技术人员可利用BIM 技术对复杂部位的钢筋进行精确放样,为钢筋加工人员提供放样图纸并进行技术交底,从而真正实现钢筋精细化管理,减少材料浪费,降低材料成本。
(6)钢结构精细化管理。利用BIM 技术对钢结构进行准确放样,找出实际施工过程中钢结构用量与图纸用量存在冲突的部位及差异量,进而提高施工效率,缩短工期;另外,可使项目管理人员清楚地了解钢结构用量,加强钢结构的材料管理,更好地控制施工成本。
4.现场临建设施优化
合理的施工场地布置不仅可以保证生产流畅,还可以提高施工效益。如果场地布置不合理,施工不顺畅,将会增加施工作业时间,造成过多的人力和物资的损失,增加不安全因素,降低劳动生产率,等等。对于工程量大、施工工艺复杂的施工项目而言,合理的施工场地布置可以缩短机械设备在场内的运输路程,从而降低运输成本,并且有利于施工现场作业环境的保护。
结合现场实际,联合测量小组对所需临建进行三维建模,对现场进行实地考察,优化场地区域划分及平面布置,以期更高效率地进行生产和转运。利用BIM 技术的特性对现场临建方案不断深化,在满足加工场地需求及车辆运输通行的条件下,优化钢筋加工厂及钢结构加工厂的布局,减少占地面积,合理规划交通路线,保证各工序可以良好的平行作业。在降低征地费用的同时,将三维平面布置图展现在施工现场,以便更直观地展示现场平面布置,辅助文明施工工作。
青岛国际会议中心(见图12-6)坐落于青岛市市南区奥林匹克帆船中心,毗邻香港中路核心商务区,是2018年上合组织青岛峰会及2019年中国人民解放军海军成立70周年多国海军活动主会场。项目总用地面积为31136m2,总建筑面积为54302m2,地下一层、地上两层、局部三层,总平均高度为23.99m。场馆拥有20余间大小各异的会议室,会议面积超过8000m2。
课堂讨论
该项目设计加建造的总工期仅6个月,包括拆改、设计、采购、施工、调试全过程,而正常情况下需要至少2年的建设工期。为保证顺利交付,该项目采用BIM+全钢结构全装配式的建造方式,组建了50人的BIM 工作室负责施工图的深加工及全专业三维可视化设计。在施工过程中,先通过软件创建模型并进行施工模拟,再结合施工现场的三维扫描创建实际施工模型,通过与原模型的对比分析及时进行纠偏,保证现场施工进度及施工质量。同时,将装配构件分项独立编码,在加工完成的模块上粘贴用颜色区分的二维码,通过扫描二维码即可了解模块安装的位置、存放地点、施工时间等信息,大大方便了模块的存放、管理和装配。通过装配式+智慧建造的建造模式,这栋气势恢宏的场馆就以超常规的速度拔地而起。
问题:BIM 技术在建筑施工组织与管理中有哪些应用 对你有哪些启示
课堂讨论

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