BIM引領(lǐng)建筑施工的未來

陳巖 甘聰

摘 要：BIM技術(shù)在國內(nèi)建筑行業(yè)中已經(jīng)不是新鮮的話題，然而這這個名詞已經(jīng)活躍了很多年，BIM技術(shù)卻并沒有在國內(nèi)建筑領(lǐng)域普及。本文通過探究BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用，結(jié)合國內(nèi)BIM技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，對我國BIM技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑施工；發(fā)展前景

中圖分類號：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 BIM技術(shù)的概念及其發(fā)展

1.1 BIM技術(shù)的概念

BIM的全稱是“建筑信息模型（Building Information Modeling）”，它是一種技術(shù)、一種方法、一種過程，它包括建筑物全生命周期的信息模型和建筑工程管理行為的模型，它將兩者進(jìn)行完美的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)集成管理，是綠色建筑行業(yè)信息化的發(fā)展趨勢。

BIM技術(shù)作為對包括建筑領(lǐng)域在內(nèi)的多個領(lǐng)域的施工流程、施工方法的一次重大思索和變革，21世紀(jì)前的BIM研究由于受到計(jì)算機(jī)硬件和軟件水平的限制，BIM只能作為學(xué)術(shù)研究的對象，很難在實(shí)際工程中得以使用。21世紀(jì)以后，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及對建筑全生命周期的不斷深入了解，BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域也隨之不斷發(fā)展。BIM技術(shù)理念在2002年被提出并推廣之后，BIM技術(shù)變革風(fēng)潮便在全球范圍內(nèi)席卷開來，它的出現(xiàn)將可能引發(fā)整個 A/E/C（Architecture/Engineering/Construction）領(lǐng)域的第二次革命。

1.2 BIM技術(shù)在我國發(fā)展的現(xiàn)狀

BIM技術(shù)在最近幾年內(nèi)逐漸成熟而且發(fā)展迅速，在此過程中也成功實(shí)現(xiàn)了BIM的技術(shù)應(yīng)用。有專家認(rèn)為，雖然BIM技術(shù)在外國應(yīng)用已經(jīng)有十余年時間，但必將會在我國取得突破性的進(jìn)展與成功。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國每年的開工面積與單棟建筑體量居世界領(lǐng)先地位，并在利用成熟有效的BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目管理的同時，盡可能地提高管理效率，完善應(yīng)用系統(tǒng)。同時BIM技術(shù)具有重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景，它的應(yīng)用能提高對綠色建筑生命的管理，促進(jìn)建筑業(yè)全面信息化和現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

2 BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究

2.1 BIM技術(shù)在招投標(biāo)階段的應(yīng)用

基于BIM技術(shù)的自動算量、可視化、參數(shù)化和仿真性等特點(diǎn)，可以對某項(xiàng)工程進(jìn)行快速算量工作，而且還能夠?qū)夹g(shù)方案進(jìn)行可視化三維動態(tài)展示。

2.1.1 技術(shù)方案展示

在傳統(tǒng)的施工單位進(jìn)行投標(biāo)時，技術(shù)方案的展示過程基本上是通過文字和傳統(tǒng)的CAD圖紙，或者少量的三維模型所呈現(xiàn)，這種形式可視化程度較低，不利于讓投資方充分了解施工單位的各種技術(shù)形式，特別是在結(jié)構(gòu)體量大且施工比較復(fù)雜的工程中，投資方對施工單位的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求更加嚴(yán)格，但基于BIM技術(shù)的3D功能可以充分展現(xiàn)施工單位的技術(shù)標(biāo)和技術(shù)方案，同時也能夠幫助施工單位有效的解決技術(shù)問題。

BIM在技術(shù)方案展示中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在碰撞檢查、虛擬施工、施工隱患排除和材料分區(qū)域統(tǒng)計(jì)等方面。

2.1.2 工程量計(jì)算及報(bào)價

在傳統(tǒng)的投標(biāo)中由于投標(biāo)時間緊迫，要求投標(biāo)方高效、精確地完成工程量的計(jì)算，把更多的時間運(yùn)用在投標(biāo)報(bào)價技巧上。但隨著現(xiàn)在建筑造型的復(fù)雜化，人工計(jì)算工程量的難度越來越大，如單靠手工是很難按時、保質(zhì)保量完成計(jì)算的。而快速地形成工程量清單也就成了招投標(biāo)階段工作的難點(diǎn)和瓶頸。隨著BIM技術(shù)的不斷深入發(fā)展，投標(biāo)方根據(jù)BIM模型可以快速獲取正確的工程量信息，與招標(biāo)文件的工程量清單比較，能夠制定更好的投標(biāo)策略。

2.2 BIM技術(shù)在深化設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

深化設(shè)計(jì)是在滿足業(yè)主和設(shè)計(jì)顧問的要求下結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，對圖紙進(jìn)行深層的細(xì)化、補(bǔ)充和完善。深化設(shè)計(jì)是為了將設(shè)計(jì)師的概念、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)意圖在施工過程中更加完整的表達(dá)；是以滿足甲方要求為基礎(chǔ)，使施工圖紙更加客觀且貼合實(shí)際情況，是施工單位施工拓展的方向；其目的是為了更好地滿足甲方的要求，滿足不斷變化的需求，不斷調(diào)整施工方案，使其更加貼合現(xiàn)場施工的施工過程，是為了在滿足要求的前提下降低施工成本，為企業(yè)節(jié)省開銷。BIM的深化設(shè)計(jì)大致分為兩類：專業(yè)性深化設(shè)計(jì)、綜合性深化設(shè)計(jì)。但是BIM的深化設(shè)計(jì)不能完全地脫離現(xiàn)有的管理流程，要符合BIM的技術(shù)特征，對于在每個環(huán)節(jié)的技術(shù)參數(shù)要做到精準(zhǔn)無誤，才能確保深化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

2.3 BIM技術(shù)在建造準(zhǔn)備階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建造階段最主要的體現(xiàn)是虛擬施工的管理，它是根據(jù)BIM技術(shù)結(jié)合施工現(xiàn)場進(jìn)行虛擬施工，可以不消耗成本資源，直觀看到施工的過程和結(jié)果，很大程度地節(jié)約成本，增加對施工過程的控制。虛擬施工的可視化使得施工計(jì)劃與實(shí)際可以很好地協(xié)同，也通過可視化使現(xiàn)場工作人員快速熟悉施工內(nèi)容，能夠節(jié)約時間、降低成本。讓現(xiàn)場施工人員在施工前就能了解自己的工作職責(zé)，能夠提前交流溝通。

BIM可以模擬整個施工過程，各方人員如果發(fā)現(xiàn)問題，施工技術(shù)人員可以提出新的方案，在對新的方案進(jìn)行模擬校驗(yàn)，再進(jìn)行施工，這樣就可以有效地避免施工過程出現(xiàn)的問題。

2.4 BIM技術(shù)在建造階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建造階段的應(yīng)用可以分為以下幾點(diǎn)：預(yù)制加工管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、安全管理和成本管理等等。

利用BIM技術(shù)，可以做出構(gòu)件的加工詳圖，有了圖紙就可以指導(dǎo)構(gòu)建的生產(chǎn)，在此過程中，可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)建更精準(zhǔn)，更接近理想的形態(tài)與功能的構(gòu)件，同時還可以讓構(gòu)件更輕松地量產(chǎn)化。在工程實(shí)施階段中，運(yùn)用BIM技術(shù)，同步實(shí)際施工中的進(jìn)度、日程等。有了BIM技術(shù)，代入施工工序、施工節(jié)奏，施工械具，可以在實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際施工進(jìn)展，有便于協(xié)調(diào)各班組之間的工作，使得施工階段更有系統(tǒng)化，減少安全隱患，施工材料的浪費(fèi)，提高施工效率等優(yōu)點(diǎn)。按照BIM技術(shù)三維立體的特點(diǎn)，可以在計(jì)算機(jī)平臺上模擬出CAD等平臺所無法做到的立體效果，清楚直觀地了解施工建筑物的細(xì)節(jié)，有便于處理例如管線、管道碰撞等問題，大大提高了施工質(zhì)量，也可以大大地減少施工中返工等的惱人問題。在BIM技術(shù)中，安全管理是一個重要的功能，相比傳統(tǒng)安全控制系統(tǒng)，BIM系統(tǒng)管理死角極少，擺脫施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，難以管理的難點(diǎn)；同時BIM的安全管理方式、方法不像傳統(tǒng)系統(tǒng)那樣容易與建筑發(fā)展脫節(jié)，更有實(shí)時性。

成本控制是BIM尤為突出的優(yōu)點(diǎn)，基于BIM技術(shù)，建立成本的5D關(guān)系數(shù)據(jù)庫，再及時將成本數(shù)據(jù)登入數(shù)據(jù)庫，可以快速實(shí)行時間、空間、WBS等多維度成本分析，輕松滿足我們各項(xiàng)方面成本分析需求。

2.5 BIM技術(shù)在竣工交付階段的應(yīng)用

（1）驗(yàn)收人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)、施工階段的模型，直觀地掌握整個工程情況，包括建筑、結(jié)構(gòu)、水電等各專業(yè)的設(shè)計(jì)情況，既有利于對使用功能、整體質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，同時又可以對局部進(jìn)行細(xì)致地檢查驗(yàn)收。

（2）驗(yàn)收過程中可以借助BIM模型對現(xiàn)場施工情況進(jìn)行校核。

（3）通過竣工模型的搭建，可以將建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)、管理等信息融合到一個模型中，便于后期的運(yùn)維管理單位使用，更快、更好地檢索到建設(shè)項(xiàng)目的各類信息，為運(yùn)維管理提供有力保障。

結(jié)語

基于BIM技術(shù)在建筑施工上的優(yōu)勢和活力，現(xiàn)今BIM技術(shù)已經(jīng)被越來越多的應(yīng)用于各種各樣的工程項(xiàng)目中。隨著建筑物的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維管理的推進(jìn)，BIM將在建筑的全生命周期管理中不斷體現(xiàn)其應(yīng)用價值，也必將是未來建筑技術(shù)發(fā)展的大勢所趨。

參考文獻(xiàn)

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