BIM技術在智能建造體系中的應用

張琳

【摘要】如今，在城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程快速發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)獲得了顯著的發(fā)展成就，成為了支撐社會經(jīng)濟發(fā)展的主要行業(yè)，特別是在信息技術高速發(fā)展的時代，信息技術與建筑行業(yè)的融合也就成為了一種必然趨勢，BIM技術是建筑信息化發(fā)展的產(chǎn)物，在促進智能建造方面發(fā)揮著極其重要的作用?；诖吮尘?，文章將對BIM技術進行概述，并提出BIM技術在智能建造體系中的應用，探討建筑機器人技術與 BIM技術的結合應用，希望為相關技術工作者提供有價值的參考和建議。

【關鍵詞】BIM技術;智能建造;建筑信息化? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.36.072

眾所周知，改革開放40年來，我國工程建設迎來了前所未有的發(fā)展機遇，而且獲得了很好的發(fā)展成果，不斷刷新的高樓大廈和架設了具有眾多技術難題的橋梁，都證實了我國建造技術的實力。在建筑智能化高速發(fā)展的形勢下，BIM技術在國內也得到了很好的發(fā)展，相關企業(yè)都在探索BIM技術的應用價值，充分地發(fā)揮出BIM技術在建筑各個環(huán)節(jié)的價值，相當多的大型建筑都在嘗試采用BIM技術解決一些難題，同時技術人員可以采取BIM技術快速準確地分析設計、施工數(shù)據(jù)，增強建筑設計、施工的合理性?，F(xiàn)階段，相當一部分建筑企業(yè)將BIM技術應用與工程建設的設計、造價、工程管理和施工等環(huán)節(jié)，既保證了建筑設計的最優(yōu)化，又提升了工程管理的質量和效率。

1、BIM技術概述

所謂BIM技術，也就是建筑信息模型（ Building Information Modeling），采用現(xiàn)代化的計算機軟件將二維的建筑圖紙轉化為三維的技術形式，技術工作者將所需要建造的建筑物的信息賦值在模型之內，常見的有建筑物尺寸信息、受力信息、環(huán)境信息和成本信息能力，利用BIM技術，計算機可以模擬工程在建造和具體使用過程中的受力、環(huán)境和成本等信息，促使技術工作者直觀地了解工程中存在的問題，并采取有效的方式進行解決，提升建筑物設計、施工的科學合理性。在建筑技術高速發(fā)展的新時期，BIM技術在智能建造體系中的應用也變得日益普遍，從建筑工程的項目立項、項目設計、項目施工到項目竣工等階段，都可以利用BIM技術提供相關數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)項目設計、施工和運行維護的一體化，加快智能建造發(fā)展的步伐。

BIM技術有以下兩個方面的特點：首先，可視化?？梢暬荁IM技術的最大特點，相對于傳統(tǒng)工程建造體系而言，可視性為工程科學設計和施工管理及其運行維護提供了良好的參考，也為提升建造效率和工作質量奠定了良好的基礎。在傳統(tǒng)的建筑設計和施工過程中，技術人員通常以二維的形式來展現(xiàn)建筑的形式，施工的圖紙和圖表也只能通過平面的方式來展現(xiàn)，對于技術人員的空間想象能力要求較高，技術工作者在設計和施工時，需要發(fā)揮自身的想象力，并在腦海中構建出建筑的3D模型，亦或是采取簡單的線條，描繪出簡單的施工立體圖形，既增加了技術工作者的工作難度，又不利于設計和施工工作的順利進行，而在BIM技術的支持下，技術人員可以通過計算機軟件的方式，生動地展現(xiàn)建筑的模型，模擬建筑施工、運行維護的過程，尤其是BIM技術的可視化功能直接提升了設計、施工、維護的效率，大大降低工程建設成本。其次，協(xié)調性。在建筑行業(yè)，協(xié)調是最重要的環(huán)節(jié)，設計者、施工者需要相互協(xié)調溝通，這樣才能建設出各方面都滿意的建筑工程，可以說協(xié)調貫穿于工程建設的全過程。在BIM技術快速發(fā)展的背景下，BIM技術在建造全生命周期各個階段都得到了應用，極大地提升了工作效率和協(xié)調效率，特別是采用云數(shù)據(jù)的模式，設計、施工等各參與方之間可以借助云數(shù)據(jù)模式實現(xiàn)實時共享，建筑設計工作者可以將建筑設計的平面圖紙生成三維實體模型;增強設計展示的形象性;負責結構設計的工作者則可以借助BIM技術對梁、柱、板、鋼筋進行力學分析;后期安裝工作者也可以借助BIM技術進行光學、日照、聲學等分析;施工單位借助BIM技術獲取材料和設備類型信息;運行和維護工作者則可以利用設備、設施的構建參數(shù)進行維護管理，借助BIM技術，參與智能建造體系的工作者，可以高效協(xié)調溝通，大大的提升了工作效率，也為建造出高質量的智能建筑奠定了良好的基礎。

2、BIM技術在智能建造體系中的應用

2.1 BIM技術在智能建造規(guī)劃環(huán)節(jié)的應用

現(xiàn)階段，我國正處于社會主義建設的特殊階段，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程持續(xù)加快，城鎮(zhèn)化和工業(yè)化固然離不開建筑行業(yè)的支持，特別是在信息技術、大數(shù)據(jù)等新興技術的支持下，智能建造得到了快速發(fā)展，為提升人們的生活質量營造了良好的條件。一般情況下，智能建筑主要集中在大城市，大城市的環(huán)境和交通信息非常復雜，直接增加了智能建造規(guī)劃的難度，BIM技術的出現(xiàn)和廣泛應用，則為智能建造規(guī)劃環(huán)節(jié)提供了有力的技術支持。技術工作者在設計智能建筑的過程中，借助BIM技術的方式，將地上建筑以及管線進行優(yōu)化協(xié)調，達到空間的最優(yōu)化配置，并結合地上的項目信息，進而構成一個立體全覆蓋的組合式信息模型，大大地提升了智能建造規(guī)劃的科學性。

在建筑智能化快速發(fā)展的背景下，BIM技術的應用也變得日益普遍，為不同建造項目提供完善的BIM信息系統(tǒng)，則是BIM技術的最大優(yōu)勢，尤其是BIM技術在智能建造規(guī)劃環(huán)節(jié)中的應用，能夠有效地推動城鎮(zhèn)化朝著集中化、信息化、智慧化的方向邁進，不斷的提升智能建造的水平。與此同時，BIM的應用非常廣泛，不僅應用于城市建筑規(guī)劃，而且還可以應用于過江隧道、地下隧道等復雜建筑的規(guī)劃，針對多種隱蔽項目工程，進行全方位的信息監(jiān)測，構建出系統(tǒng)的、透明的建筑信息數(shù)據(jù)庫，有利于設計工作者更加直觀地掌握地上和地下的發(fā)展空間，提升智能建造規(guī)劃的合理性。

2.2 BIM技術在智能建造施工環(huán)節(jié)的應用

施工環(huán)節(jié)是智能建造的核心環(huán)節(jié)之一，施工環(huán)節(jié)的控制和管理，直接影響著智能建造的質量，在建筑信息化和BIM技術快速發(fā)展的時代，施工環(huán)節(jié)的管理方式也發(fā)生了很大的改變，施工工作者在開展施工工作時，則可以借助BIM技術平臺，根據(jù)設計圖紙來制定出科學合理的施工計劃，進一步明確整體的設計思路，通過設計思路和建筑設計的要求來確定材料類型，并通過BIM技術將二維的建筑模型轉變?yōu)槿S，為施工環(huán)節(jié)提供更有價值的參考依據(jù)。同時，在BIM技術的支持一下，施工工作者和專業(yè)技術人員可以直觀的了解建筑性能、區(qū)域和成本實施等方面的信息，并科學地評估智能建造物的面積、日照條件、管道排布，以便合理地制定施工方案。BIM技術在智能建造施工環(huán)節(jié)的實踐與應用，建筑BIM技術構建虛擬的建筑模型，并生成建筑施工圖紙和工作量清單，更加科學地進行施工提供有效的參考依據(jù)。

智慧建造項目實際施工的過程中，建設單位、施工單位和監(jiān)理單位需要充分的溝通和協(xié)調，而借助BIM技術構建信息化管理系統(tǒng)，可以促使各參與方通過BIM技術平臺進行實時共享信息，直接提升了智能建造項目相關數(shù)據(jù)的傳遞速度，確保智慧建造項目按照施工計劃進行施工。BIM技術在智慧建造工程的驗算階段也得到了很好的應用，相關技術工作者借助BIM技術構建虛擬的模型，通過信息化的方式對工程量進行有效的統(tǒng)計和驗算，不僅提升了統(tǒng)計和驗算的效率，而且依托信息化的方式，很好地增強的工程量統(tǒng)計和驗算的準確性。

2.3 BIM技術在智能建造運營維護環(huán)節(jié)的應用

智能建造運營維護環(huán)節(jié)直接影響著人們的工作和生活質量，基于BIM技術而建造的智慧建筑，在后期運營、設備管理和相關維護工作中，可以向工作者提供有價值的項目信息，建設單位可以通過BIM技術平臺將建筑的信息傳輸?shù)较鄳倪\營平臺，尤其是借助BIM技術將二維圖紙轉變?yōu)槿S模型，為安裝設備提供更加明確、清晰的空間。同時，借助BIM技術，針對智能建筑的可靠性、經(jīng)濟性、能耗等方面進行全面的分析，從而在運營和維護環(huán)節(jié)，對相關設備的運行和排放進行科學化管理，實現(xiàn)智能建筑綠色低耗的目標。另外，技術人員也可以利用BIM運營平臺的數(shù)據(jù)處理功能，分析智能建筑所處的自然環(huán)境，通過數(shù)據(jù)模擬的方式預見安全事故與自然災害，根據(jù)BIM運營平臺分析出來的結果，相關主體單位則可以制定出針對性的應急處理預案，保證智能建筑的安全性，維護居民和相關工作者的生命財產(chǎn)安全，一旦發(fā)生安全事故和自然災害，居民和相關工作者則可以根據(jù)監(jiān)控數(shù)據(jù)分析出來的最佳逃生路線進行逃生，盡可能地降低安全事故和自然災害帶來的損失。

3、建筑機器人技術與 BIM技術結合應用展望

BIM技術作為一種將二維圖紙轉換為三維模型的先進技術，特別是在建筑行業(yè)高速發(fā)展的背景下，建筑機器人技術也迎來了前所未有的發(fā)展機遇，在未來一段時間，建筑機器人將在建筑行業(yè)得到很好的應用，BIM技術在智能建造體系的應用，也需要考慮到BIM技術與建筑機器人技術的有效結合，充分發(fā)揮信息化、智能化技術的優(yōu)勢，有效地提升建筑機器人的使用功能，推動建筑機器人實現(xiàn)自動化施工，這樣才能實現(xiàn)智能建造的目標。BIM技術是一種非常強大的建筑信息化技術，在利用建筑機器人進行施工時，需要向建筑機器人輸入施工部位的信息，并將施工過程的信息通過信息傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o建筑機器人，實現(xiàn)BIM信息模型與建筑機器人的信息互通。技術工作者需要按照BIM建模的標準，運用Revit建模軟件把圖紙轉化為標準模型，同時上傳到機器人路徑云平臺，借助機器人路徑云平臺將模型信息轉化為機器人可以讀取的計算機語言，建筑機器人按照BIM模型設計的路徑進行施工，進而實現(xiàn)智能建造的目標。

結語：

總而言之，在智能化和信息化快速發(fā)展的時代，BIM技術取得了顯著的發(fā)展成就，并在建筑行業(yè)特別是智能建造體系中得到了很好的應用，在未來一段時間，BIM技術在智能建造中的應用將更加普遍，特別是建筑機器人技術與BIM技術的結合，將有效地推動智能建造技術的發(fā)展。

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