BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中輕量化應(yīng)用的研究

闕祖暉 朱立冬

(武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，湖北 武漢 430070)

BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中輕量化應(yīng)用的研究

闕祖暉 朱立冬

(武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，湖北 武漢 430070)

對(duì)BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中普及率不高的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，提出BIM技術(shù)在我國推行初期實(shí)行輕量化運(yùn)用的方法，并分別給出設(shè)計(jì)方、施工方、咨詢方、業(yè)主方輕量化運(yùn)用的實(shí)施建議，達(dá)到了減少BIM推廣困難，促進(jìn)BIM技術(shù)在我國落地的效果。

BIM技術(shù)，輕量化應(yīng)用，實(shí)施建議

0 引言

BIM(建筑信息模型)在我國屬新型技術(shù)，它貫穿建設(shè)工程設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行管理三個(gè)階段，能有效解決建設(shè)項(xiàng)目各專業(yè)、各部門協(xié)同作業(yè)程度不高、成本控制手段缺乏的問題，改善我國建筑資源浪費(fèi)率過高的現(xiàn)狀。當(dāng)前，國家正大力推動(dòng)BIM技術(shù)在中國內(nèi)的運(yùn)用，BIM技術(shù)在國內(nèi)的認(rèn)識(shí)度不斷提高。

然而，BIM技術(shù)在國內(nèi)的普及度只有10%，若各方在BIM應(yīng)用初級(jí)階段直接以項(xiàng)目全生命周期運(yùn)營作為BIM應(yīng)用目的，堅(jiān)持大而全的“重量級(jí)”運(yùn)用，將會(huì)遇到較大阻力。因此，BIM運(yùn)用推廣必須走輕量化應(yīng)用路線，即從方便、快捷的輕量化BIM應(yīng)用做起，分階段實(shí)現(xiàn)BIM應(yīng)用，最終達(dá)到BIM技術(shù)的成熟運(yùn)用。設(shè)計(jì)單位、施工單位、咨詢單位以及業(yè)主應(yīng)根據(jù)自身特性采取不同的輕量化應(yīng)用方式。

1 BIM應(yīng)用現(xiàn)狀

2015年6月16日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部研究制定的《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》發(fā)布，提出“到2020年末，建筑行業(yè)甲級(jí)勘察、設(shè)計(jì)單位以及特級(jí)、一級(jí)房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實(shí)現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用。新立項(xiàng)以國有資金投資為主的大中型建筑、申報(bào)綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)，項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營維護(hù)中，集成應(yīng)用BIM的項(xiàng)目比率達(dá)到90%”。

雖然國家正在大力宣傳、推廣BIM技術(shù)，工程人員對(duì)BIM技術(shù)認(rèn)知度也越來越高，但BIM技術(shù)真正落地率依然不容樂觀。目前，只有上海中心大廈、望京soho等少數(shù)體量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的項(xiàng)目使用BIM解決方案。中小型工程對(duì)BIM技術(shù)望而卻步，不少人還錯(cuò)誤地認(rèn)為，BIM技術(shù)僅能在大型工程中發(fā)揮作用。有關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，在調(diào)查對(duì)象中有87%的人對(duì)BIM有所認(rèn)知，但該群體中只有6%的人有BIM使用經(jīng)驗(yàn)。

2 BIM技術(shù)輕量化運(yùn)用內(nèi)涵

輕量化這一概念最先起源于賽車運(yùn)動(dòng)。輕重量的汽車，可以帶來更好的操控性，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力能夠產(chǎn)生更高的加速度。對(duì)于BIM技術(shù)應(yīng)用層面，輕量化即以輕便、易掌握的單項(xiàng)BIM技術(shù)，敲開BIM應(yīng)用的大門，并以此為突破口，分階段、分目標(biāo)地掌握復(fù)雜、難懂的BIM技術(shù)，避免各方對(duì)BIM技術(shù)消化不良。

經(jīng)過近兩年的高速發(fā)展，BIM對(duì)于整個(gè)建筑行業(yè)的作用已毋庸置疑。然而在BIM技術(shù)應(yīng)用開端，新建工程對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用過少，各方面條件尚不成熟，過于強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)BIM對(duì)于建設(shè)工程全生命周期信息管理與應(yīng)用，將加大各方開發(fā)BIM技術(shù)的負(fù)擔(dān)，具體體現(xiàn)在三維建模的難度大，人力資源成本高等方面。因此，在BIM推行的初期，落實(shí)復(fù)雜的BIM技術(shù)必須走輕量化路線，即先應(yīng)用輕便、快捷的BIM技術(shù)。

BIM輕量化應(yīng)用路線主要集中在設(shè)計(jì)、造價(jià)、施工方面，分別對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)院、工程咨詢公司、施工單位，而運(yùn)維方面不應(yīng)過早強(qiáng)調(diào)。BIM的推廣必須先在各個(gè)較為方便的輕量化應(yīng)用方面發(fā)揮獨(dú)立作用，待BIM擁有一套成熟、穩(wěn)定的工作流程后，再將各個(gè)獨(dú)立的功能整合到一起，形成覆蓋從建筑物設(shè)計(jì)到拆除的全生命周期的建筑信息模型。

3 在各行業(yè)實(shí)施BIM輕量化應(yīng)用的策略

3.1 設(shè)計(jì)院中BIM技術(shù)輕量化應(yīng)用

設(shè)計(jì)院是BIM技術(shù)應(yīng)用的第一站。設(shè)計(jì)院應(yīng)結(jié)合自身情況普及BIM技術(shù)，合理設(shè)定現(xiàn)階段BIM的應(yīng)用范圍，做到BIM技術(shù)的輕量化應(yīng)用。而后再逐步尋求拓展BIM增值設(shè)計(jì)服務(wù)。如果在剛開始接觸應(yīng)用BIM，便想要求大求全，試圖將revit用于各個(gè)專業(yè)，完美實(shí)現(xiàn)三維協(xié)同設(shè)計(jì)及相關(guān)應(yīng)用，會(huì)使工程師受到嚴(yán)重的挫折，并質(zhì)疑BIM的實(shí)際作用。

設(shè)計(jì)院要考慮的是：BIM應(yīng)用首先用來做方案設(shè)計(jì)，可視化表現(xiàn)，綠色建筑分析，初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，管線綜合等。其中最重要的是方案設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)應(yīng)用，其次才是BIM的增值服務(wù)，如工程量統(tǒng)計(jì)，四維施工模擬等。在BIM發(fā)展的初期，要做到輕量化運(yùn)用，必須遵循一定的發(fā)展順序，有計(jì)劃地逐步推廣，切不可求大求全。

3.2 施工單位中BIM技術(shù)輕量化應(yīng)用

比起美國等發(fā)達(dá)國家地區(qū)，我國建筑施工企業(yè)員工的整體素質(zhì)較差，計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平較低。在這樣的情況下，施工企業(yè)對(duì)BIM應(yīng)用需要一個(gè)認(rèn)識(shí)→理解→應(yīng)用→深入的過程，短期內(nèi)應(yīng)用BIM 進(jìn)行精細(xì)化管理并不恰當(dāng)。因此，以招投標(biāo)展示、圖形算量、碰撞技術(shù)作為突破口進(jìn)行BIM輕量化應(yīng)用，實(shí)實(shí)在在地利用BIM 解決實(shí)際問題，是較好的切入點(diǎn)。

中建三局一公司在撰寫廣西龍光世紀(jì)大廈項(xiàng)目施工總承包投標(biāo)文件技術(shù)標(biāo)時(shí)，成功運(yùn)用了BIM技術(shù)，將流水施工段以及總體施工部署以三維模型的方式放在了標(biāo)書中，將施工流程完美地展現(xiàn)在評(píng)委面前。雖然一公司龍光大廈項(xiàng)目部并無深入執(zhí)行BIM的實(shí)力，但其在投標(biāo)時(shí)輕量化使用了BIM技術(shù)可視化功能，為之后推廣運(yùn)用BIM打下基礎(chǔ)。

管線綜合與預(yù)裝配檢測則針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)電設(shè)計(jì)時(shí)可能發(fā)生的空間沖突情況，進(jìn)行構(gòu)件之間的精確碰撞檢測，通過專業(yè)協(xié)調(diào)，更早地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，減少損失。這部分內(nèi)容并無較多的高精尖技術(shù)，只需將機(jī)電、土建設(shè)計(jì)在BIM中建模，采用MagiCAD或其他機(jī)電軟件，自動(dòng)檢查碰撞即可，入門簡單。

3.3 工程咨詢單位中BIM技術(shù)輕量化應(yīng)用

工程咨詢單位的服務(wù)范圍主要包括可行性研究、工程設(shè)計(jì)、招標(biāo)代理、工程監(jiān)理、工程造價(jià)咨詢等方面。目前，BIM雖可運(yùn)用在工程監(jiān)理方面，但其理論和實(shí)踐運(yùn)用尚未成熟，因此不建議工程咨詢單位在此方面過早進(jìn)行探索。而工程造價(jià)方面，BIM軟件和理論都較為成熟，基于BIM 技術(shù)的5D(3D+時(shí)間+造價(jià))模擬，可以根據(jù)確定的施工方案和進(jìn)度，模擬各時(shí)間段的工程量及價(jià)款，做好各階段的資金安排，控制好工程成本，是BIM輕量化運(yùn)用的首選。

基于BIM 技術(shù)的5D軟件主要有廣聯(lián)達(dá)公司的BIM5D等軟件。BIM5D軟件可與廣聯(lián)達(dá)公司已出的BIM算量軟件形成配套，工程人員只需將BIM算量軟件模型及項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃軟件導(dǎo)入到BIM5D中，即可完成BIM5D的初步建模。而BIM算量軟件的運(yùn)用在各咨詢公司早已發(fā)展成熟，具有深厚的基礎(chǔ)。而工程全過程造價(jià)咨詢模式在建設(shè)工程項(xiàng)目中也已成熟。二者相結(jié)合，即可形成基于BIM 技術(shù)的5D(3D+時(shí)間+造價(jià))模擬。

在結(jié)算階段，由于 BIM 模型已經(jīng)與竣工工程的實(shí)體一致，完整記錄了施工過程中各類變更和簽證信息，為結(jié)算提供了準(zhǔn)確的結(jié)算工程量和價(jià)格數(shù)據(jù)，造價(jià)咨詢企業(yè)通過竣工BIM 模型可以非常快速準(zhǔn)確審核施工單位提交的工程結(jié)算書，協(xié)助發(fā)承包雙方更快辦理工程結(jié)算手續(xù)。

3.4 建設(shè)單位中BIM技術(shù)輕量化應(yīng)用

由于目前建設(shè)工程的設(shè)計(jì)、施工、工程咨詢都采取外包的方式，因此BIM輕量化在業(yè)主方面的應(yīng)用，即為BIM在設(shè)計(jì)、施工、工程咨詢方面的輕量化應(yīng)用。

可視化是BIM的重要功能之一。因此前期策劃階段，業(yè)主可要求設(shè)計(jì)單位建立參數(shù)模型。通過3DSMAX，Artlantis等可視化軟件，各業(yè)務(wù)部門能夠直觀地看到擬建項(xiàng)目所展示的建筑總體規(guī)劃、周邊環(huán)境、建筑造型、平立面分布、景觀表現(xiàn)等的虛擬現(xiàn)實(shí)。利用可視化手段將所有因素考慮周全，盡量地避免變更。三維建模軟件對(duì)于建筑師而言輕車熟路，易于實(shí)現(xiàn)。

對(duì)工程項(xiàng)目而言，預(yù)算超支現(xiàn)象十分普遍，有研究表明，有多達(dá)2/3的項(xiàng)目竣工決算是超過預(yù)算標(biāo)準(zhǔn)的。業(yè)主可要求工程咨詢單位在3D模型基礎(chǔ)上加入時(shí)間(進(jìn)度)與造價(jià)信息，使用 5D 造價(jià)功能，使得業(yè)主能夠在施工過程中顯示出進(jìn)度情況，避免進(jìn)度工程量多算，起到控制造價(jià)的效果。5D是在3D的基礎(chǔ)上加上時(shí)間和造價(jià)維度形成，時(shí)間維度可讓施工單位提供施工組織設(shè)計(jì)，造價(jià)方面可由經(jīng)驗(yàn)豐富的工程咨詢公司負(fù)責(zé)。

4 結(jié)語

BIM技術(shù)在建設(shè)工程全生命周期中的作用毋庸置疑，在BIM普及度不高的今日，各方對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)秉承輕量化的原則，避免大而全的重量級(jí)應(yīng)用，以免出現(xiàn)發(fā)展BIM積極性受挫，人力資源等成本投入過大的情況。建設(shè)項(xiàng)目參與各方應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身實(shí)際情況，采取不同的BIM輕量化應(yīng)用措施，促進(jìn)BIM在各自單位的落地。

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Study on lightweight application of BIM technique in construction project

Que Zuhui Zhu Lidong

(CollegeofCivilEngineeringandBuilding,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,China)

The paper analyzes low population rate status of BIM technique application in building project, and puts forward lightweight application methods of BIM technique in China, and respectively shows implementing proposals for designers, construction contractor, consultants and project owner lightweight application, which not only reduces BIM promoting difficulties but also promotes BIM technique application in China as well.

BIM technique, lightweight application, implementing proposals

2015-08-22

闕祖暉(1992- )，男，在讀碩士； 朱立冬(1964- )，男，碩士，副教授

1009-6825(2015)31-0235-03

TP319

A