BIM在工程建設(shè)中應(yīng)用的必要性

陳金鑫

摘? ? 要：在現(xiàn)階段建筑業(yè)運(yùn)行和發(fā)展的背景下，由于建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，其工程建設(shè)呈現(xiàn)出復(fù)雜的局面。在以往的施工過(guò)程中，存在著信息交流不及時(shí)、施工協(xié)調(diào)性差等問(wèn)題。這些問(wèn)題都對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了影響。通過(guò)BIM技術(shù)的使用，由于BIM技術(shù)作為建筑信息模式，將其運(yùn)用在建筑行業(yè)之中，可以通過(guò)CAD、CAM等技術(shù)的綜合運(yùn)用，形成產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)模型。而且，在BIM技術(shù)使用中，能夠通過(guò)參數(shù)化建模、建模數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)等方式的融合，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)項(xiàng)目各個(gè)參數(shù)的分析，有效提高建筑工程的施工效率，滿(mǎn)足現(xiàn)代建設(shè)行業(yè)的發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：BIM;工程建設(shè);應(yīng)用;必要性

1? BIM技術(shù)特點(diǎn)

1.1? 協(xié)同化

為了提高工程施工的質(zhì)量、穩(wěn)定性和及時(shí)性，施工單位應(yīng)相互配合，以實(shí)現(xiàn)協(xié)同、互動(dòng)施工的目標(biāo)。該系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，可以根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的復(fù)雜性整合不同的文檔資源，通過(guò)信息協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目的可視化，有效解決建設(shè)項(xiàng)目之間的矛盾。此外，在使用BIM技術(shù)時(shí)，可以根據(jù)中心文檔的內(nèi)容對(duì)專(zhuān)業(yè)組件進(jìn)行編排和處理，以提高信息處理的協(xié)調(diào)性。

1.2? 模擬化

BIM技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，可以根據(jù)建筑工程的復(fù)雜特點(diǎn)，定期對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證。該系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)工程實(shí)體模型的表示來(lái)模擬工程項(xiàng)目的真實(shí)狀態(tài)。例如，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以模擬太陽(yáng)輻射和室內(nèi)照明。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)資源的精確模擬，提高了施工精度，避免了建筑材料的浪費(fèi)。

1.3? 可視化

隨著工程建筑業(yè)的發(fā)展，BIM技術(shù)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)建筑工程的可視化。結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將建筑工程的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為圖形，使設(shè)計(jì)人員和施工人員能夠根據(jù)圖像的顯示狀態(tài)，準(zhǔn)確地進(jìn)行建筑工程的施工。此外，在BIM技術(shù)的應(yīng)用中，利用revit模型可以直接建立三維模型，可以改變以往工程中存在的制約問(wèn)題，大大提高施工精度。

2? BIM在項(xiàng)目建設(shè)周期的管理應(yīng)用

信息在建設(shè)項(xiàng)目整個(gè)生命周期中的有效整合和應(yīng)用，可以使項(xiàng)目達(dá)到預(yù)期的目的，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的應(yīng)用。建筑信息模型的構(gòu)建、管理和共享離不開(kāi)BIM的應(yīng)用。建筑項(xiàng)目的信息管理主要涉及業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位、運(yùn)營(yíng)管理單位、物資供應(yīng)商、政府部門(mén)、金融機(jī)構(gòu)等的參與。傳統(tǒng)的信息管理方法不僅混亂無(wú)序，而且信息利用率低。因此，構(gòu)建雙基信息管理框架的理念是改變傳統(tǒng)的信息管理方法。通過(guò)BIM，可以方便地整合不同參與者和不同階段的信息，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目整個(gè)生命周期的信息管理。

2.1? 工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段BIM管理

幫助業(yè)主掌握產(chǎn)品與市場(chǎng)的關(guān)系是項(xiàng)目規(guī)劃階段的重點(diǎn)。在這一階段，BIM只能使項(xiàng)目方的市場(chǎng)收入最大化。BIM技術(shù)可以為業(yè)主模擬方案提供一個(gè)通用模型，從而降低成本，縮短工期，提高工程質(zhì)量。利用BIM可視化的重要特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)“所見(jiàn)即所得”功能。與此同時(shí)，業(yè)主總是可以知道他們的投資將做什么。接下來(lái)，我們以BIM為例，對(duì)其進(jìn)行了站點(diǎn)規(guī)劃領(lǐng)域的研究。

場(chǎng)地規(guī)劃可以確定建筑的空間方位和外觀，建立建筑與周邊景觀的關(guān)系。該地點(diǎn)的植被、地形和氣候條件將影響設(shè)計(jì)決策。因此，對(duì)景觀規(guī)劃、施工合作、竣工后的交通流量等各種因素進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析是十分必要的。將BIM與GPS（地理信息系統(tǒng)）相結(jié)合后，可以建立擬建建筑的空間和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)模型，獲得令人信服的分析結(jié)果，做出最理想的廣域規(guī)劃、建筑布局、以及所提工程的交通流組織關(guān)系。

2.2? 施工階段BIM管理

目前，BIM模型施工管理平臺(tái)的應(yīng)用主要包括：方案優(yōu)化、現(xiàn)場(chǎng)集成、進(jìn)度安排、工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)、質(zhì)量管理、安全管理、成本管理、數(shù)字施工等。當(dāng)相應(yīng)的管理平臺(tái)和管理系統(tǒng)采用BIM技術(shù)進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，可以更好地控制和管理項(xiàng)目的時(shí)間、進(jìn)度和成本目標(biāo)。以下主要以成本和進(jìn)度管理來(lái)說(shuō)明。

2.2.1? 基于BIM的成本管理

成本控制貫穿施工階段的整個(gè)過(guò)程。從招標(biāo)文件的編制到合同的簽訂、項(xiàng)目的計(jì)量、施工過(guò)程中的變更談判、結(jié)算和決算的最終完成，都離不開(kāi)成本控制。在這一過(guò)程中，應(yīng)用BIM技術(shù)可以全面提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，提高工作效率。

在施工階段，利用BIM技術(shù)建立三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)，可以直接讀取、計(jì)數(shù)和匯總相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)現(xiàn)有的測(cè)量規(guī)則生成數(shù)據(jù)表。同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立了一個(gè)模型數(shù)據(jù)庫(kù)，整合施工企業(yè)的信息，為整個(gè)施工過(guò)程服務(wù)，達(dá)到“一模多用”的目的。

在實(shí)際施工過(guò)程中，往往容易調(diào)整工程的金額和價(jià)格，最終導(dǎo)致工程的變化。BIM技術(shù)可以根據(jù)成本規(guī)則自動(dòng)重新計(jì)算成本，大大減少成本工程師的工作量。眾所周知，建筑單位投資于建設(shè)項(xiàng)目的資金往往根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度分階段收回。到達(dá)里程碑事件時(shí)，業(yè)主需要按照合同支付進(jìn)度付款。BIM可以使用4D和5D技術(shù)來(lái)支付項(xiàng)目資金。工程開(kāi)工前，施工單位通過(guò)4D技術(shù)模擬施工進(jìn)度，為資金轉(zhuǎn)移做好準(zhǔn)備。工程開(kāi)始后，費(fèi)用可根據(jù)工程進(jìn)度隨時(shí)計(jì)算，進(jìn)度和成本的結(jié)合為項(xiàng)目進(jìn)度基金的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。

2.2.2? 基于BIM的進(jìn)度管理

施工企業(yè)進(jìn)度管理的目標(biāo)是在施工的各個(gè)階段和項(xiàng)目竣工過(guò)程中分配、控制和糾正偏差。BIM的應(yīng)用主要解決了分配、及時(shí)校正和動(dòng)態(tài)進(jìn)度控制等問(wèn)題。

根據(jù)BIM的統(tǒng)計(jì)，施工單位可以準(zhǔn)確計(jì)算不同階段所需的材料量，并結(jié)合企業(yè)的定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、配額和施工水平，計(jì)算出所需的材料量、勞動(dòng)力和機(jī)械站級(jí)。在進(jìn)度控制過(guò)程中，當(dāng)實(shí)際施工情況與進(jìn)度不同時(shí)，可以用4DBIM模型將進(jìn)度與實(shí)際施工情況進(jìn)行比較，以調(diào)整進(jìn)度，提高施工單位控制進(jìn)度的能力。

2.3? 運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的BIM管理

運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理是項(xiàng)目生命周期管理的重要組成部分。操作維護(hù)階段管理難度大、成本高的主要原因可以概括為信息集成和傳輸管理不足。作為一個(gè)信息庫(kù)，BIM完全吸收項(xiàng)目整個(gè)生命周期的信息。因此，將BIM技術(shù)與運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)相結(jié)合，可以對(duì)建筑物的設(shè)備資產(chǎn)和空間進(jìn)行科學(xué)的管理，預(yù)防和控制可能發(fā)生的災(zāi)害，大大提高運(yùn)行維護(hù)效率，降低維護(hù)成本。以下是對(duì)雙資產(chǎn)設(shè)施管理的簡(jiǎn)要描述。

資產(chǎn)設(shè)施管理處于項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段。它不僅需要在這一階段進(jìn)行信息集成，而且需要在項(xiàng)目生命周期的所有階段進(jìn)行信息集成。面對(duì)如此龐大而復(fù)雜的資訊量，有必要采用雙資產(chǎn)設(shè)施管理，以充分確保在營(yíng)運(yùn)及維修階段的資產(chǎn)設(shè)施管理。如果BIM技術(shù)與傳統(tǒng)的資產(chǎn)設(shè)施管理相結(jié)合，業(yè)主可以通過(guò)點(diǎn)擊找到相關(guān)的內(nèi)部相似之處，如安裝程序、安裝日期、授權(quán)信息、維護(hù)計(jì)劃等，以獲得具體細(xì)節(jié)并便利與維護(hù)公司和承包商的溝通。我們的目標(biāo)是降低成本。通過(guò)這種方法，業(yè)主可以采取多元化的管理模式，而不是堅(jiān)持固定的物業(yè)管理模式，整合資源，優(yōu)化資源，最大限度地發(fā)揮自身的利益。

3? 結(jié)束語(yǔ)

BIM主要是基于三維數(shù)字技術(shù)。通過(guò)建立相應(yīng)的模型，整合了整個(gè)項(xiàng)目周期的信息內(nèi)容。這些信息一方面包括視覺(jué)信息，另一方面包括數(shù)字信息。為項(xiàng)目建設(shè)提供信息，有效提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量和效率，獲得更多經(jīng)濟(jì)效益。在我國(guó)建筑工程管理中應(yīng)用BIM是信息時(shí)代建筑業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。它必將取代傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目管理模式。然而，在建筑項(xiàng)目管理中應(yīng)用BIM存在一系列問(wèn)題。只有提出相應(yīng)的對(duì)策，有效地解決這些問(wèn)題，才能促進(jìn)生物技術(shù)的發(fā)展。BIM技術(shù)在我國(guó)建設(shè)項(xiàng)目管理過(guò)程中的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了BIM技術(shù)在我國(guó)的健康可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了建設(shè)項(xiàng)目領(lǐng)域的數(shù)字化和信息化，并最終推動(dòng)了我國(guó)建設(shè)項(xiàng)目管理的發(fā)展進(jìn)入了BIM時(shí)代。

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