BIM技术在新城货运区工程项目管理中的应用研究 (2).docx
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1、1绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景目前,我国的建筑行业相关的技术应用发展缓慢,使得BIM技术引入到国内的时间也比较晚,而且,大部分建筑行业相关技术人员都是运用CAD技术画图建模,要想广泛推广BIM技术的应用,就需要调动技术人员的积极性去学习这项新技术,现在很多建设单位使用BIM技术不能实现全过程运用,新兴技术的普及要面临许多阻碍因素。当下我国对BIM技术研究的投入力度越来越大,BIM技术在我国工程领域使用的比例也越来越大。我国政府部门对BIM技术的推广给予了大力支持,国内建筑行业对BIM技术在工程项目管理中的应用获得了很多显著的成就,对工程项目管理过程中的许多难点问题提出了解决方案。
2、十三五期间,建筑业对于市场规模提出要完成全社会固定资产投资建设任务的目标,并于2020年,在我国建筑领域完成总产值年均增长7%的目标,建筑业增长5.5%的增加值等,进一步巩固建筑业在国民经济中的支柱地位。1.1.2研究意义工程项目管理中存在很多问题,例如,工程量计算不精准,各参与方主体缺乏协同性,不便于沟通等等,如果这些不能够得到妥善的处理,会影响到工程项目的施工工期、施工成本以及施工质量,而BIM技术恰恰能够解决这些问题,引入BIM技术,将会给工程项目管理工作带来质的飞跃。基于BIM技术下的工程项目管理将发生根本性的改变,工程项目管理也会更加快捷方便。BIM能够运行新程序,BIM技术能够全面
3、地整合项目全生命周期内的信息与数据,储存整个建筑项目的所有信息,融合进项目管理体系,实现5D协同管理,各方共享信息资源,三维模拟演示建筑物形态结构、进度安排以及管理模式,让相关工作人员深入了解项目施工管理流程,促进各参与方能够协同工作。BIM体系内存在多个动态数据库,施工设计人员能够依据项目的实际情况,构建数据库,精准地计算出实际工程量。工程项目管理人员能够准确地从BIM体系中获取项目信息,减少因人为主观判断失误而带来的损失,施工方也能够依据系统信息制定出更为科学的资源管理计划。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状BIM技术是从国外某些发达国家率先发展起来的,所以国外的建筑业对BIM技术
4、的使用更广泛,国外很多学者很早就开始探索BIM技术的应用,并于实际的工程项目当中进行实践,通过这些研究我们发现BIM技术将为建筑施工带来了巨大的效益。美国较早在工程中引入BIM理论,探究BIM技术,经过长期的探索和改进,BIM技术在美国建筑业工程项目管理中逐渐成为主流。广阔的发展前景以及前期的研究经验对中国等其他国家的BIM实践产生巨大的影响与促进。目前,BIM技术在建筑行业的发展趋势已经势不可挡,将给各个领域带来了巨大的效益。2013年,美国学者Barlishk对BIM相关的各种书籍、论文和网站的资料进行研究,得出各种BIM效益指标:三维可视化、缩短工期、节约成本、协同管理等等。2014年,
5、AmmarDakhil等专家对在工程中应用BIM技术,对参与方中的业主方进行了详细的优劣势分析,建立了成熟的评价指标体系,该体系为业主使用BIM技术提供理论及数据支持。在近几年,英国则强制使用BIM技术,2016年,BIM技术在英国建筑业的使用率达到80%。目前,美国在总务管理局的公共建筑服务处决策下,正在运行3D-4D-BIM的计划,将对建筑项目的整个生命周期进行研究并使得BIM技术在其中得到提升。1.2.2国内研究现状近年来,BIM技术在我国发展迅速,政府的大力支持给了BIM技术推广极大的动力。十一五,十二五期间提出了很多关于BIM技术发展的课题,如“基于BIM技术下的下一代建筑工程应用软
6、件研究”,“基于云计算的建筑全生命期BIM数据集成与应用关键技术研究”等。2017年,住房城乡建设部印发建筑业发展十三五规划,规划中提出要加大对信息化的推广力度,增加BIM技术在工程项目管理中的应用范围。大力培养更多高素质高技能的建筑工人,培养专业BIM技术应用人才,发展专业化施工,到2020年,建筑业中级技工数量力求突破8300万人次。BIM技术已经在很多建设项目中得到应用,例如广州珠江新城西塔项目、青岛新机场东航货运区项目、上海国际金融中心项目、北京奥运国家体育场等,BIM技术在公路、桥梁以及地铁中的应用也很多,例如广州地铁、青岛海湾大桥、重庆白沙沱长江大桥等。1.3研究方法本文采用了多种
7、分析方法,参考了大量的关于BIM技术应用的文本资料及著作书籍,经过收集、整理,具体运用如下:1.3.1文献分析法通过中国知网、万方网和百度等各大网站上大量阅读关于BIM技术在工程项目管理中的应用所相关的文献以及对文章各个关键词的搜索,整理论文框架及构思,提取本篇文章需要的内容,对BIM技术在工程项目管理中的应用进行系统探讨研究。1.3.2对比分析法通过对基于BIM技术的项目管理与传统工程中的项目管理方法相比较,分析BIM技术在工程中的应用价值。了解国内应用BIM技术的工程项目时,发现BIM在不同项目中的使用,发现优势和劣势,有助于BIM技术的改革创新。1.3.3案例分析法针对新城货运区工程项目
8、进行研究,找出工程项目管理中存在的难点,运用BIM技术建立新城货运区建筑项目模型、结合运用BIM5D平台,使“设计、生产、施工”协同工作,实现项目全生命周期过程中的技术管理和工期管理,分析BIM技术在项目管理中的应用价值。2理论概述2.1关于BIM技术的概述2.1.1BIM技术的概念BIM(BuildingInformationModel)是建筑信息模型,是一种三维虚拟化数字技术,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,是对工程项目相关信息的详尽表达。BIM技术支持项目全生命周期过程中的动态信息创建与管理,充分利用计算机信息技术的优势,实现工程项目管理的自动化与智能化,有效缩短工期,控制
9、成本,还可以实现建筑企业的绿色发展。2.1.2BIM技术的特点BIM技术在工程领域有着非常便利的优势,受到建筑业广泛重视,BIM技术主要以下五个特点:可视化、协同性、模拟性、优化性、可出图性。(1)可视化BIM技术构件建筑模型,建筑物能够以多维的形式展现在工作人员面前,可视化特点体现在项目管理的全过程中,相关工作人员能够更加及时准确全面地了解建筑物。(2)协同性一个工程建设项目会涉及到多个参与方,如建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等,也会涉及到政府相关部门,如监管部门、建设部门等。此时,就必须及时向这些单位与部门提供项目信息。BIM技术的协同性,可以汇总各参与方的意见,共享信息资源,深入
10、了解工程状况,促进各部门之间的有效沟通,令相关主体获得更全面的技术参数、项目进程等信息,从而,推进工程项目稳步进行。(3)模拟性BIM技术可以实现现场情景模拟,如热传导、光照、节能及应急反应等,促使设计人员发现模型中的不足,及时优化设计方案。(4)优化性工程项目中每个模型的创建,每个阶段的施工,都需要不断地优化,利用BIM技术就可以实现对工程项目的管理优化工作,及时调整方案,弥补漏洞与错误。(5)可出图性BIM的出图性并不仅仅指简单的模型导出,平面图导出,还可以进行碰撞检查,对模型进行侦错检查,并总结报告,提出改善意见。2.2关于工程项目管理的概述2.2.1工程项目管理概念工程项目管理是指业主
11、委托工程项目管理的相关企业,按照合同约定,代表业主对工程项目的组织实施进行全过程或若干阶段的管理和服务。如何有效地利用各类资源,做到用最小的投入获得最大的回报,在众多可行性方案中找到最合理的方案,是工程项目管理部门的主要任务。在正确的理念指导下,对工程项目进行计划设计、组织和指挥控制。2.2.2工程项目管理的主要内容与过程工程项目管理主要包括以下内容:项目风险管理,项目组织管理,质量管理,成本管理,工期以及范围管理等六大方面,项目管理所涉及的体系范围也非常广泛。项目管理一般包括以下五个部分:启动、计划、组织、控制以及结束过程。(1)启动过程:包括发起项目、任命项目负责人、组建团队等等。建筑施工
12、企业的项目管理启动主要是授权承包权及组建施工项目团队等。(2)计划过程:包括确定项目范围、制定项目计划,分配项目任务,评估项目风险、进行项目预算等等。(3)组织过程:在施工企业管理的组织过程中,主要是协调好与各参与方之间的关系,勘察场地,鼓励员工的认真工作,保证项目可以如期开工,并在工期内顺利完成项目。(4)控制过程:在项目施工阶段,制定安全质量标准,控制工程成本、工期、施工质量。(5)结束阶段:工程项目完成后,完成文件送审,完成项目合同收尾,最终完成项目效果的最终检验。2.2.3传统建筑工程项目管理的不足在工程项目管理中为了保证工程质量,严格审查图纸是非常有必要的,不同工程项目存在不同的情况
13、,比如施工技术、实际用途、施工环境等条件的不同,很难做到统一图纸要求,这将导致图纸设计和施工方案的制定不全面不完善,不利于项目管理人员对项目进行精确管理,同时,也不利于现场施工技术人员的现场工作。工程施工进程中涉及材料、设备、人员、资金等多个方面,其中任何一个环节存在问题,都会给工程带来不可预测的影响。工程项目建设中的比较麻烦而且涉及内容较多的就是收尾环节,这就要求我们从整体来看,对整个工程前期工作的施工质量进行检查及审核,并依据检查出来的结果,对工程进行合理的修缮工作,整改的过程既给管理人员及施工工作人员带来繁杂的工作量,又由于复杂的工作程序内容容易出现纰漏,也很容易导致工程整体造价及质量受
14、到影响。工程造价贯穿整个建筑工程项目过程,在具体的实践过程中,建设单位往往只看重最后的竣工结算结果,而没有重视项目建设前期以及施工过程中对造价的有力把控。3新城货运区工程项目概况及存在的难点问题3.1新城货运区工程项目概述新城货运区项目一期工程有九栋建筑物组成(见图2),有货运站、倒班宿舍、清洁厂房等等。该工程下部多为独立基础,上部主要是钢结构,部分是框架结构,建设周期从2017年9月至2019年6月,属于交通运输类工程,场区用地面积规划使用99776.7平方米,总的建筑面积大概42900平方米。新城货运区这个项目单体较多,钢结构跨度大,机电系统较复杂,施工部署及技术质量风险大,工程施工不仅难
15、度系数大,而且危险系数大,整个过程中交互点特别多,容易出现碰撞,需要巨大的协同工作量。新城货运区建设项目属于国家重点工程,项目中施工工作人员众多,同一时间工作人数最多可达上千,因此,对施工技术与项目管理工作也提出了更高的要求,所以,项目上加以引进BIM技术来协助项目的施工与管理工作。新城货运区工程在工程项目设计阶段、施工阶段等各个阶段中应用BIM技术,如BIM土建算量、BIM钢筋算量、三维场布、BIM5D以及工程量清单计价等软件,实现建模算量和套价等一系列工作,虚拟展示实际的工作状况及现场场景,从而展现BIM技术对于建筑工程项目管理的应用价值。3.2新城货运区工程项目管理难点问题3.2.1施工
16、进度难协调新城货运区项目规模较大且复杂,钢结构跨度大,钢筋用量多,施工工期长达620天,施工进度管理的方法比较复杂,各参建方每一段施工都要进行沟通。由于各系统覆盖面广,自组织和运行的难度大大增加,在相关的项目管理系统中,相关部门向进度管理人员提供、索取进度数据时,进度信息的很难获取,并且信息的准确度不高,反馈也不及时,这就导致施工进度管理难度系数偏高。影响工程项目施工进度的原因有很多,以下列举两条:(1)业主与政府及相关部门协调沟通不当或不及时,前期工作或手续未及时办理,导致在业主发了开工指令后,施工场地不能完全交付施工单位开展施工作业,这样就拖延了工程的开工时间。(2)在新城货运区工程中,设
17、计单位的结构设计工作很关键,会出现碰撞问题,实际施工过程中,也有可能存在不可预见事件的发生,而且业主会在开工后提出新的要求,设计单位需要按照业主方的要求及时调整,在不断地小修小补的过程中需要准确的告知施工单位,如果沟通不及时,会影响工期。3.2.2造价管理难控制新城货运区是I类工程,建设规模大、人员流动率大,参与单位多,如设计单位、施工单位、监理单位等等,在施工过程中,工程施工人员共同参与工作人数最多可达到2000人左右,有可能造成现场施工秩序紊乱等问题。成本核算范围很大,所需要的预计工程造价高达39864.64万元,在成本控制的过程中,要全面准确的计算出各方面的造价,实属不易。如果企业不能准
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