BIM對(duì)建筑工程施工技術(shù)影響研究

1、    bim對(duì)建筑工程施工技術(shù)影響研究    劉曉東+田林+高子鈺摘要：為了系統(tǒng)地探討影響建筑工程施工技術(shù)的主要因素，運(yùn)用矩陣?yán)碚摲治龇椒ㄍㄟ^(guò)對(duì)實(shí)施bim（ building information model）前后建筑施工過(guò)程監(jiān)控及施工技術(shù)開(kāi)發(fā)、大體積混凝土澆筑工程施工工藝過(guò)程控制工作變化對(duì)比及問(wèn)題分析，較好地分析了bim對(duì)建筑工程施工技術(shù)在施工效率提高、施工成本降低及技術(shù)問(wèn)題分析精準(zhǔn)性3方面的影響.關(guān)鍵詞：bim；矩陣?yán)碚摚皇┕ぜ夹g(shù)doi： 10.15938/j.jhust.2015.03.023：tu712.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a：1007-2683（

2、2015）03-0117-040 引 言建筑業(yè)是一國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，中國(guó)建筑業(yè)有全球最大的建筑市場(chǎng)，建筑業(yè)的發(fā)展很大程度上取決于施工技術(shù)的專業(yè)化發(fā)展水平.我國(guó)建筑工程施工技術(shù)發(fā)展水平僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的30%左右.bim技術(shù)，被很多享譽(yù)國(guó)內(nèi)外的建筑專家及學(xué)者冠以“具有劃時(shí)代意義”的技術(shù).bim思想萌芽于20世紀(jì)70年代.之后laiserin及劉照球都對(duì)其概念進(jìn)行了定義.美國(guó)斯坦福大學(xué)cife中心針對(duì)32個(gè)項(xiàng)目的深入數(shù)字統(tǒng)計(jì)最新研究表明：bim技術(shù)可節(jié)約造價(jià)約10%，節(jié)約工期約8%.清華大學(xué)以張建平為核心的科研小組研發(fā)現(xiàn)場(chǎng)施工管理3d模型，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)資源及信息進(jìn)行了有效集成.通過(guò)應(yīng)用bim，可以對(duì)

3、全部的建筑業(yè)務(wù)包括設(shè)計(jì)、施工、招投標(biāo)及概預(yù)算進(jìn)行有機(jī)地整合.bim的應(yīng)用過(guò)程穿插于建設(shè)項(xiàng)目壽命周期的全過(guò)程. bim技術(shù)可靠地實(shí)現(xiàn)了施工現(xiàn)場(chǎng)的信息表達(dá)，可以用于項(xiàng)目的全過(guò)程管理，其可以通過(guò)模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)全方位施工管理信息資源的集成.1 實(shí)施bim前后的施工技術(shù)工作分析1.1 實(shí)施bim前施工技術(shù)工作主要做好施工過(guò)程監(jiān)控工作、施工工藝控制、施工方案優(yōu)化及技術(shù)開(kāi)發(fā)工作等.施工技術(shù)工作是指施工方案的制定、施工組織設(shè)計(jì)的編寫及落實(shí)、施工工藝監(jiān)控等.施工過(guò)程監(jiān)控是指對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行控制，如液壓提升作業(yè)控制、提升模板腳手架控制等.以大體積混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工及溫度變化測(cè)量技術(shù)為例：控制混凝土溫升；延緩混凝土降溫

4、速度；施工監(jiān)控工作.1.2 問(wèn)題分析1.2.1 施工過(guò)程監(jiān)控成本實(shí)施bim前，施工過(guò)程監(jiān)控需要安排布置大量的施工技術(shù)人員，進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)，工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息的反饋，是通過(guò)人工手工抄寫的施工記錄和人工傳遞的方式進(jìn)行的，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控信息的獲取及傳遞的效率低，需要大量的工作人員，傳統(tǒng)的工作管理方式，導(dǎo)致過(guò)程監(jiān)控成本高.1.2.2 大體積混凝土澆筑施工的溫度控制傳統(tǒng)測(cè)溫方法是采用模擬信號(hào)傳輸進(jìn)行，溫度傳感速度慢，精度差，工藝交叉頻率高，檢測(cè)周期長(zhǎng)，投資浪費(fèi)巨大，溫度監(jiān)測(cè)質(zhì)量不容易得到保證.1.2.3 基于矩陣?yán)碚摰氖┕ぜ夹g(shù)問(wèn)題評(píng)價(jià)1）構(gòu)建評(píng)價(jià)矩陣設(shè)計(jì)評(píng)分表格.例如：安全優(yōu)良率“中”，則在“u3”“

5、中”下打“”這樣就形成了初始評(píng)價(jià)矩陣表1.2）設(shè)立指標(biāo)權(quán)值矩陣構(gòu)建指標(biāo)權(quán)值矩陣，例如：工程技術(shù)指標(biāo)權(quán)值矩陣經(jīng)討計(jì)笪得二級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果矩陣為：3）頂層指標(biāo)權(quán)值計(jì)算經(jīng)過(guò)計(jì)算得到頂層指標(biāo)權(quán)值：4）計(jì)算量分經(jīng)過(guò)計(jì)算得分s=1.5，根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)論為差.1.3 實(shí)施bim后的施工技術(shù)1.3.1 施工過(guò)程監(jiān)控通過(guò)應(yīng)用bim技術(shù)，在施工現(xiàn)場(chǎng)周圍借助數(shù)碼攝像技術(shù)，進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的安全、質(zhì)量、環(huán)境及文明施工等方面的技術(shù)控制.通過(guò)設(shè)計(jì)安裝服務(wù)器，借助現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，結(jié)合建筑信息模型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)適時(shí)信息傳輸，做到效率高、周期短、達(dá)到預(yù)期的技術(shù)控制目標(biāo).現(xiàn)場(chǎng)獲取信息與瀏覽.bim實(shí)現(xiàn)了建設(shè)項(xiàng)目的柔性管理.1.3.2 工藝控

6、制無(wú)線射頻技術(shù)取代傳統(tǒng)的信息采集方法，實(shí)現(xiàn)了信息反饋的高效化，針對(duì)混凝土的澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等全部現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)狀況做到精確、高效的分析處理21.1.4 實(shí)施bim后施工技術(shù)工作變化通過(guò)對(duì)實(shí)施bim環(huán)境下施工技措施術(shù)工作的描述，可以對(duì)實(shí)施bim前后施工技術(shù)工作變化進(jìn)行對(duì)比分析，具體見(jiàn)表2、表3.1）施工現(xiàn)場(chǎng)信息收集實(shí)施bim后，改變了原來(lái)現(xiàn)場(chǎng)人工記錄收集的方式；2）現(xiàn)場(chǎng)信息傳遞實(shí)施bim后，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)傳遞取代人工；3）信息分析實(shí)施bim后，改變了原來(lái)人工分析的方式，提高了分析的精準(zhǔn)性；4）信息存儲(chǔ)實(shí)施bim后，改變了原來(lái)人工現(xiàn)場(chǎng)記錄，紙介質(zhì)存儲(chǔ)的方式；5）大體積混凝土澆筑溫度信息采集實(shí)施bim后

7、，改變了原來(lái)人工溫度采集的方式；6）大體積混凝土澆筑溫度信息傳遞實(shí)施bim后，射頻技術(shù)傳遞信息取代傳統(tǒng)的人工傳遞；7）大體積混凝土澆筑報(bào)表及溫度曲線生成改變了原來(lái)人工手工編制、手工繪制的方式，現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)溫度信息技術(shù)提高、改進(jìn)創(chuàng)造了非常便利的條件；8）大體積混凝土澆筑溫度信息分析實(shí)施bim后，改變了原來(lái)人工分析的方式；在信息化高速發(fā)達(dá)的當(dāng)下，電子存儲(chǔ)介質(zhì)方式多種多樣，移動(dòng)硬盤、優(yōu)盤等.攜帶方便、小巧輕便，這些都為現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)監(jiān)控、安全控制等工作帶來(lái)很大的便利.2 bim對(duì)施工技術(shù)的影響 2.1 bim技術(shù)因素分析基于以上分析，得到影響因素有：信息取得、信息查詢、信息分析、信息儲(chǔ)存、

8、信息形成及傳遞.2.2 施工技術(shù)工作對(duì)企業(yè)相關(guān)工作影響2.2.1工作步驟減少實(shí)施bim后，新增施工資料的添加錄入，計(jì)算機(jī)軟件輔助人工完成，避免了重復(fù)錄入.2.2.2人工作業(yè)減少1）脫離人工傳遞提高了施工現(xiàn)場(chǎng)資料文件傳遞速度；由于避免了人員因傳遞施工現(xiàn)場(chǎng)資料文件的流動(dòng)，減少了施工技術(shù)工作人員交通費(fèi)用的開(kāi)支；縮短了建設(shè)周期.2）脫離手工查找在bim環(huán)境下，采用計(jì)算機(jī)輔助查找的方式，較好的解決了這些問(wèn)題.3）脫離人工分析方式利用管理軟件對(duì)其進(jìn)行分析處理，提高了統(tǒng)計(jì)的效率；減少了施工技術(shù)管理工作人員的工作量；計(jì)算機(jī)的輔助運(yùn)算，在一定程度上提高了數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性和精確性，其中準(zhǔn)確性是指數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果

9、與數(shù)據(jù)實(shí)際情況符合的程度，精確性是指在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)能夠達(dá)到數(shù)據(jù)精確的位數(shù).從而提高.4）脫離手工編制利用計(jì)算機(jī)軟件編制，減少了大量紙張、寫字筆的使用，同時(shí)降低了工作人員的工作強(qiáng)度，降低了人力資源耗費(fèi).5）脫離手工錄入校核修改施工資料信息的錄入、校核、修改工作由計(jì)算機(jī)軟件輔助人工進(jìn)行，使人工工作量減少.6）脫離人工獲取信息施工現(xiàn)場(chǎng)信息收集、大體積混凝土溫度信息采集，采用多媒體技術(shù)、掌上電腦技術(shù)、傳感技術(shù)進(jìn)行，改變了原來(lái)人工現(xiàn)場(chǎng)記錄的方式.2.2.3紙介質(zhì)減少改變了大量使用紙張作為信息傳遞及儲(chǔ)存載體的局面bim對(duì)施工技術(shù)工作產(chǎn)生的影響過(guò)程具體如表4所示，3 結(jié) 論本文通過(guò)對(duì)應(yīng)用bim前后的施工技術(shù)工作進(jìn)行對(duì)比，找到影響施工技術(shù)水平的bim因素，將bim因素對(duì)施工技術(shù)工作變化的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，得出結(jié)論如下：1）提高施工效率，新增施工資料信息添加的重復(fù)錄入工作量大量減少；檔案查找方式以計(jì)算機(jī)軟件查找為主；脫離了手工編制、繪制工藝控制表格及溫度曲線；溫度信息傳遞采用的是最先進(jìn)的無(wú)線射頻技術(shù)；應(yīng)用質(zhì)量安全事故分析軟件揭示施工缺陷事故原因；實(shí)現(xiàn)管理信息系統(tǒng)軟件的溫度曲線分析，提高了施工效率.2）新的資料信息存儲(chǔ)方式更加環(huán)保，降低施工成本.互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)傳遞施工現(xiàn)場(chǎng)溫度信息；脫離手工核對(duì)修改項(xiàng)目建設(shè)的內(nèi)業(yè)資料，不再以紙介質(zhì)為設(shè)計(jì)、施工計(jì)劃的傳遞載體，專家現(xiàn)場(chǎng)分析工作減少，大大