BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用關(guān)鍵要素探究

田 帥

(九州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 徐州 221116)

1 BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用關(guān)鍵要素

1.1 三維渲染,沖擊業(yè)主的視覺與心理

過去建筑師只能向業(yè)主宣傳展示自己的設(shè)計(jì)圖與效果圖,或利用電腦進(jìn)行二維渲染,缺乏真實(shí)感與形象性(缺乏建筑專業(yè)理論知識(shí)的業(yè)主很難看懂效果圖[1])；而BIM技術(shù)則能根據(jù)虛擬模型進(jìn)行三維渲染,將建筑師頭腦中的設(shè)想變成美觀、逼真的三維虛擬建筑模型并進(jìn)行宣傳展示,對(duì)業(yè)主的視覺與心理造成直接沖擊,從而大大提高中標(biāo)概率。

1.2 高效計(jì)算,提高預(yù)算的精度

編制工程預(yù)算的基礎(chǔ)是計(jì)算工程量,但計(jì)算工程量非常繁瑣(需要計(jì)算人工費(fèi)、材料費(fèi)、施工機(jī)械費(fèi)、管理費(fèi)、風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)、總承包服務(wù)費(fèi)等等),造價(jià)工程師根據(jù)平面圖紙,用計(jì)算機(jī)甚至手工建模,再計(jì)算工程量,浪費(fèi)大量時(shí)間,而且漏洞百出、注水嚴(yán)重,還極易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤[2]；BIM本身就是一個(gè)6D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)(3D實(shí)體、1D時(shí)間、2D工序),這個(gè)6D數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋一個(gè)建筑項(xiàng)目中每一個(gè)建筑構(gòu)件、每一步工序的詳細(xì)信息,甚至可以預(yù)測(cè)施工過程中出現(xiàn)的各種變化,方便造價(jià)工程師進(jìn)行高效運(yùn)算,快速準(zhǔn)確地計(jì)算工程量,從而降低編制預(yù)算的難度,同時(shí)大大提高預(yù)算的精度。

1.3 精確制定施工計(jì)劃,減少施工浪費(fèi)

在當(dāng)前建筑施工中,施工管理人員很難快速、及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取海量的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù),因而只好憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行粗放式管理,在施工過程中不可避免地造成大量浪費(fèi)。在建筑施工中應(yīng)用BIM技術(shù),管理人員可以快速、準(zhǔn)確、及時(shí)地獲取全部工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(甚至掌握它們的動(dòng)態(tài)變化),根據(jù)這些數(shù)據(jù)精確制定施工計(jì)劃,開展精細(xì)化管理,從而減少材料、人力、財(cái)力的浪費(fèi)。

1.4 虛擬施工、全面協(xié)調(diào)

BIM技術(shù)具有全面協(xié)調(diào)功能,可以根據(jù)中心文件匯總?cè)繉I(yè)分包,并進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算,選擇最佳方案。最佳設(shè)計(jì)方案選定后,根據(jù)搜集到的全部現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)暨季節(jié)、氣候等不可抗力進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè),再進(jìn)行一次虛擬施工操作,模擬施工全過程,檢驗(yàn)其可行性。在虛擬操作中發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,從而大大提高設(shè)計(jì)方案的可行性與科學(xué)性。

1.5 碰撞實(shí)驗(yàn),減少返工

現(xiàn)在的建筑項(xiàng)目不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且建筑內(nèi)部的設(shè)備管線在安裝過程中會(huì)出現(xiàn)較為復(fù)雜的碰撞,在施工過程中必須根據(jù)實(shí)際情況來定,有時(shí)需要進(jìn)行部分調(diào)整,影響工期,增加施工成本。應(yīng)用BIM技術(shù),可以對(duì)虛擬模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)碰撞實(shí)驗(yàn)、管理安裝碰撞實(shí)驗(yàn)等各種破壞性試驗(yàn),檢查各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上是否存在漏洞,并進(jìn)行調(diào)整,從而減少不必要的返工。

2 當(dāng)前建筑行業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)存在的主要問題

2.1 建筑施工企業(yè)信息化意識(shí)不強(qiáng)

施工企業(yè)是建筑行業(yè)信息化的主體,離開建筑施工企業(yè),BIM技術(shù)就無用武之地。但國(guó)內(nèi)施工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)普遍缺乏高等學(xué)歷,觀念封閉落后,又不肯主動(dòng)更新知識(shí)結(jié)構(gòu),信息化意識(shí)不強(qiáng),對(duì)應(yīng)用BIM技術(shù)的重大意義認(rèn)識(shí)不足,缺乏主動(dòng)應(yīng)用BIM技術(shù)的積極性。

2.2 建筑施工企業(yè)缺乏對(duì)BIM的資金投入

當(dāng)前,施工企業(yè)應(yīng)用BIM,初期資金至少需要投入200萬元(包括軟件開發(fā)與硬件投入、機(jī)房改造等等),這還不包括配備8人團(tuán)隊(duì)的人工成本(每年至少需要再支出80萬元)與其它人員培訓(xùn)成本。而當(dāng)下建筑施工企業(yè)之間的惡性低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)白熱化,幾乎所有的施工企業(yè)都處于微利生存狀態(tài),因而建筑行業(yè)對(duì)于BIM信息化建設(shè)的資金投入嚴(yán)重不足?，F(xiàn)在只有少數(shù)流動(dòng)資金巨大的國(guó)字頭建筑施工企業(yè)才用得起B(yǎng)IM,絕大多數(shù)中小施工企業(yè)還在駐足觀望。

2.3 建筑施工企業(yè)缺乏專業(yè)技術(shù)人員

盡管建筑業(yè)產(chǎn)值已突破20萬億元,但由于建筑行業(yè)施工仍以勞動(dòng)力密集型模式為主,當(dāng)前,建筑施工企業(yè)普遍缺乏從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用與管理的專業(yè)技術(shù)人員(許多施工企業(yè)甚至沒有配備信息化專業(yè)技術(shù)人員),軟件開發(fā)能力更為薄弱。目前,在建筑界很難尋覓到既懂計(jì)算機(jī)技術(shù),又熟悉建筑專業(yè)技術(shù)的復(fù)合型人才,因而推廣BIM技術(shù)存在著人才瓶頸。

2.4 政府支持力度不夠

2017年2月,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》(國(guó)辦發(fā)〔2017〕19號(hào)),明確要求“加快推進(jìn)建筑信息模型(BIM)技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)全過程的集成應(yīng)用”。但迄今為止,政府與住建部仍未為建筑行業(yè)出臺(tái)BIM的扶持政策,應(yīng)用BIM的一切資金投入必須由建筑施工企業(yè)自行籌措(而新加坡政府成立BIM基金推動(dòng)建筑企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)),嚴(yán)重挫傷了施工企業(yè)應(yīng)用BIM技術(shù)的積極性。

3 推動(dòng)施工企業(yè)積極應(yīng)用BIM技術(shù)

3.1 轉(zhuǎn)變觀念

盡管當(dāng)前建筑業(yè)已經(jīng)進(jìn)入微利時(shí)代,但建筑施工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)必須認(rèn)識(shí)到：低價(jià)競(jìng)標(biāo)及克扣、拖欠農(nóng)民工工資終歸不是出路,信息化升級(jí)是一個(gè)不以任何意志為轉(zhuǎn)移的客觀趨勢(shì)；必須主動(dòng)轉(zhuǎn)變觀念,重視信息化建設(shè),積極引入、應(yīng)用BIM技術(shù)。

3.2 培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才

一方面,建筑施工企業(yè)必須加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)人員的信息技術(shù)培訓(xùn),要選派具有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員優(yōu)先進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),讓他們熟悉BIM技術(shù),掌握基礎(chǔ)建模工作；另一方面,建筑施工企業(yè)也要從外部引進(jìn)一批BIM專業(yè)的優(yōu)秀畢業(yè)生,讓他們投入到實(shí)際工作中去,在實(shí)踐中提高專業(yè)建模能力。當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)人員與新進(jìn)人員具有一定BIM應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)后,企業(yè)可以讓他們擔(dān)任內(nèi)部培訓(xùn)教員,再培養(yǎng)更多的BIM建模人才。

3.3 積極進(jìn)行試點(diǎn)運(yùn)行

首先,企業(yè)可成立BIM課題組,明確目標(biāo)任務(wù),制定統(tǒng)一建模標(biāo)準(zhǔn)；然后讓大家以一兩個(gè)項(xiàng)目模擬操作,學(xué)習(xí)如何集成海量數(shù)據(jù),再投入項(xiàng)目的正式運(yùn)行。企業(yè)進(jìn)行BIM試點(diǎn),可以先從比較簡(jiǎn)單的小項(xiàng)目做起,在工作中累積經(jīng)驗(yàn),再循序漸進(jìn),逐步做大型項(xiàng)目。在試點(diǎn)過程中,BIM項(xiàng)目負(fù)責(zé)人還必須加強(qiáng)組織、技術(shù)、管理上的協(xié)調(diào)。

4 結(jié)束語

在建筑施工中應(yīng)用BIM技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化施工管理,提高效率,節(jié)約成本,提升建筑質(zhì)量。因此,建筑施工企業(yè)必須轉(zhuǎn)變落后的思想觀念,加快信息化建設(shè),積極引入、應(yīng)用BIM技術(shù)。