淺談工程建設(shè)管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

詹霖蘇

1　關(guān)于BIM系統(tǒng)

建筑資訊模型BIM（Building Information Modeling）概念由Graphisoft公司提出，它是對(duì)建筑設(shè)計(jì)、施工管理方式的創(chuàng)新，以下從其定義、特點(diǎn)、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)做概要說(shuō)明。

（1）BIM之定義

如要給BIM一個(gè)較清楚的定義是指：借由物件的屬性設(shè)置給建筑構(gòu)件（包括柱梁、樓板、門(mén)窗、欄桿、遮陽(yáng)......乃至于設(shè)施設(shè)備等）嵌附不同性質(zhì)的建筑資訊，諸如：

描述集合形狀的視覺(jué)信息：位置、尺寸、外形……。

描述非幾何形態(tài)信息：材料、重量、性能、廠牌、型號(hào)……。

（2）美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)（United States National Building Information Modeling Standard）對(duì)BIM的定義做以下四個(gè)層面的解釋?zhuān)?/p>

①以數(shù)字化方法表達(dá)一個(gè)設(shè)施的物理和功能特性。

②一個(gè)共享的知識(shí)資源。

③分享跟這個(gè)設(shè)施相關(guān)的資訊，在設(shè)施的整個(gè)生命周期中為所有的對(duì)策提供可靠依據(jù)的過(guò)程。

④在建設(shè)案件的不同階段中，各參與者經(jīng)由在資訊模型中嵌入、提取、更新和修改資訊，以支援與反應(yīng)各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。

由以上定義的文字內(nèi)容觀之，資訊是BIM真正強(qiáng)調(diào)的重心，因此及所建立的三維模型，如不帶有建筑資訊或者資訊不足，就發(fā)揮不了應(yīng)用功能，也就不歸類(lèi)到BIM的領(lǐng)域內(nèi)。

2　BIM應(yīng)用

很多BIM案例應(yīng)用的都是4D技術(shù)——施工進(jìn)度模擬，5D技術(shù)——成本管理，6D——全生命周期管理，以及更多的D。還可以被應(yīng)用與分析和仿真，尤其是結(jié)構(gòu)分析、電力分析和機(jī)械系統(tǒng)等等。

圖1　

BIM不怎么被重視的一個(gè)應(yīng)用是，它可以用于QA，即質(zhì)量保證。通過(guò)檢查和審核，盡量減少錯(cuò)誤，使模型成為高質(zhì)量的BIM模型，從而精確地指導(dǎo)未來(lái)的建設(shè)。

如果你手里的東西只有圖紙和表格，那你就只能檢查圖紙和表格。如果你的模型被精細(xì)妥善的創(chuàng)建，那你就可以利用它來(lái)進(jìn)行檢查。

如果你的模型中的墻包含了防火等級(jí)參數(shù)，類(lèi)似的還有防火門(mén)或者防火閥，你可以用顏色標(biāo)注它們的防火等級(jí)情況，這樣檢查防火墻和防火門(mén)是否在正確的位置，就比在圖紙和表格上檢查來(lái)的直觀和方便多了。

圖2　

如果你的模型中，所有門(mén)都包含了尺寸數(shù)據(jù)，那你就可以運(yùn)行一個(gè)自動(dòng)檢查程序，給出一個(gè)寬度和高度的最小限制值，快速檢查有沒(méi)有小于這個(gè)數(shù)值的門(mén)，從而確保項(xiàng)目中沒(méi)有不符合尺寸要求的門(mén)存在。你還可以利用最小數(shù)值的自動(dòng)檢查，看看項(xiàng)目里的防火墻厚度是不是都符合要求。只要有想法，你可以做很多很多事情。

圖3　

這種檢查可以是手動(dòng)的，比如利用revit的過(guò)濾器功能，或者是利用一些插件，比如ColorSplasher，給模型中不同參數(shù)條件的構(gòu)件上色。也可以是自動(dòng)的，比如revit自帶的警告功能，AutodeskModel Checker for Revit，Solibri IFC model checker等等。

圖4　

3　BIM在施工上的管理

利用上述BIM的應(yīng)用，施工單位在施工準(zhǔn)備階段首先導(dǎo)BIM進(jìn)行套圖清圖，圖中便可發(fā)現(xiàn)無(wú)法按圖施工的問(wèn)題，在未施工前便已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)得到解決。

3.1　施工界面及收口檢討

施工設(shè)計(jì)圖的細(xì)部收口經(jīng)常是某一局部空間剖面的詳圖，但是到了施工階段，是整棟建筑的全面施工，因此設(shè)計(jì)圖常常會(huì)遺漏許多關(guān)鍵地方的詳圖，施工單位為了使工程進(jìn)度順利推進(jìn)，有些未出細(xì)部詳圖可以通過(guò)BIM進(jìn)行預(yù)先規(guī)劃。例圖5為某項(xiàng)目鋼筋混凝土設(shè)施平臺(tái)施工模型，透過(guò)施工模型可知，連接戶(hù)外樓梯的鋼接頭是鉸接，當(dāng)時(shí)筆者規(guī)劃該鋼樓梯平臺(tái)時(shí)，混凝土的收邊板便已經(jīng)考慮鋼構(gòu)鉸接問(wèn)題，即使混凝土已經(jīng)澆筑完成，仍然預(yù)留鋼構(gòu)可以收到彎矩轉(zhuǎn)動(dòng)的空間，不影響原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的機(jī)能。

圖5　

3.2　施工性的檢驗(yàn)

如某項(xiàng)目設(shè)計(jì)中鋼筋排布過(guò)密，現(xiàn)場(chǎng)鋼筋綁扎施工也因此變得越發(fā)困難，為了確保鋼筋的可施工性，采用BIM技術(shù)來(lái)檢討鋼筋是否會(huì)因?yàn)檫^(guò)密交錯(cuò)而無(wú)法施工的問(wèn)題，避免了在進(jìn)行了鋼筋加工后實(shí)際綁扎無(wú)法繼續(xù)導(dǎo)致的時(shí)間成本、人力成本、原材料的浪費(fèi)（見(jiàn)圖6）。

圖6　

BIM最大的優(yōu)勢(shì)之一就是具備三維的解決能力，尤其是高低差的問(wèn)題，模型本身就有高程信息，因此諸如樓板降板、車(chē)道銜接問(wèn)題，都能在BIM模型建構(gòu)中，輕易發(fā)掘問(wèn)題并解決。以某項(xiàng)目一樓為例，因?yàn)橐粯怯稍S多高承差問(wèn)題必須解決，否則無(wú)法確定模板施工的位置，傳統(tǒng)的二維圖紙檢查不僅費(fèi)時(shí)，經(jīng)過(guò)三維模型再次檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，仍然有許多遺漏和盲區(qū)無(wú)法發(fā)現(xiàn)，這就體現(xiàn)了BIM的優(yōu)勢(shì)（見(jiàn)圖7）。

圖7　

4　總結(jié)

目前國(guó)內(nèi)BIM人員的普遍工程經(jīng)驗(yàn)不足，人才培養(yǎng)尚待時(shí)日才能彌補(bǔ)，而且BIM的應(yīng)用目前大多處于輔助階段，對(duì)于工程沒(méi)有什么主導(dǎo)性，項(xiàng)目經(jīng)理普遍不知道BIM是什么，只是把它當(dāng)成對(duì)建設(shè)單位交差的工具而不重視，因此新技術(shù)的推廣不應(yīng)急功近利，相信BIM技術(shù)能夠?yàn)楣こ添?xiàng)目提供較高的收益。