BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用及推廣

劉恒

（江蘇省鹽業(yè)集團(tuán)蘇鹽置業(yè)有限公司，江蘇 淮安 223001）

0 引言

Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱 BIM，即建筑信息模型，它是采取特殊數(shù)據(jù)庫(kù)形式，建立在三維技術(shù)支持下的一個(gè)建筑數(shù)據(jù)收錄與展示的平臺(tái)。BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程管理，能夠保證數(shù)據(jù)可靠性和流通性，為建筑工程項(xiàng)目管理企業(yè)搭建完善的信息共享平臺(tái)，防范在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。BIM技術(shù)具有較強(qiáng)的可操作性、可視化、模擬性、優(yōu)化性以及可出圖性等特點(diǎn)，在建筑市場(chǎng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

1 BIM技術(shù)特征

BIM技術(shù)基于計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)分析，可幫助建筑施工企業(yè)可視化地預(yù)測(cè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能出現(xiàn)的若干問(wèn)題，并據(jù)此提出可視化的優(yōu)化、改進(jìn)甚至是規(guī)避方案，在建筑工程的設(shè)計(jì)、施工和管理等全過(guò)程普遍應(yīng)用，提高設(shè)計(jì)、施工、管理質(zhì)量，減少資源浪費(fèi)，創(chuàng)造更大經(jīng)濟(jì)效益。

1.1 溝通

BIM技術(shù)能夠建立擬建項(xiàng)目的3D模型，從建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、維管等全過(guò)程實(shí)現(xiàn)可視化，使業(yè)主單位、施工方、分包商等之間對(duì)該建筑項(xiàng)目具有更為直觀的理解，便于各方就建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行有效溝通。

1.2 實(shí)施

BIM中包括了建筑項(xiàng)目的尺寸、空間、數(shù)量、設(shè)備使用、造價(jià)等各個(gè)方面的信息（圖1），而且實(shí)現(xiàn)這些信息的數(shù)字化表示，可改善建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、維管中數(shù)據(jù)的重復(fù)利用，有利于建筑工程項(xiàng)目控制在預(yù)算范圍內(nèi)交付。

圖1 BIM技術(shù)信息模型

1.3 共享

BIM技術(shù)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初就能把整個(gè)項(xiàng)目的全過(guò)程應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬出來(lái)，并貫穿于建筑工程項(xiàng)目的提出起草、設(shè)計(jì)、施工、維管和廢棄拆除等全過(guò)程，并可利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)各個(gè)過(guò)程資源的共享共通，為相關(guān)方作出決策提供參考。

2 BIM技術(shù)適用性分析

在建筑工程管理過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題主要有：各項(xiàng)目主體之間的工作銜接不暢對(duì)工期和成本控制產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)；各項(xiàng)目主體技術(shù)參差不齊，工程質(zhì)量難以有效保障；各項(xiàng)目主體間信息共享和傳遞過(guò)程中存在的“信息孤島”現(xiàn)象，增添建筑工程項(xiàng)目組織和溝通的難度。

BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程管理，其強(qiáng)大的三維數(shù)字設(shè)計(jì)和“可視化”數(shù)字建筑模型的構(gòu)建，從建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、管理和維護(hù)等實(shí)現(xiàn)了工程的全周期信息共享和傳遞，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值（表1）。

表1 BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用研究

3 BIM技術(shù)在建筑工程管理中實(shí)際應(yīng)用

相對(duì)于其他單項(xiàng)質(zhì)量管理，BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程設(shè)計(jì)決策、施工、維護(hù)管理等各個(gè)環(huán)節(jié)，具有全周期管理的特點(diǎn)，且具有信息共享特點(diǎn)，有效解決了傳統(tǒng)建筑工程風(fēng)險(xiǎn)管理存在的階段性、低效性、被動(dòng)性不足等問(wèn)題。

3.1 設(shè)計(jì)階段

BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程項(xiàng)目管理，能夠利用其強(qiáng)大的三維信息成像模型來(lái)表示建筑項(xiàng)目及構(gòu)成。在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用BIM技術(shù)可直接應(yīng)用于項(xiàng)目的建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)信息共享。如在碰撞應(yīng)用中，用戶只需將其中的建筑、結(jié)構(gòu)、管道、電氣等項(xiàng)目信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，即便其中任何一個(gè)項(xiàng)目信息作出了修改，其他與之相關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目便會(huì)隨之實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修改和校核，減少了工作量，降低了誤差。此外，三維模型中的碰撞模擬功能有效地解決傳統(tǒng)二維圖紙中無(wú)法解決的碰撞難題，建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員可根據(jù)模擬結(jié)果隨時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的施工調(diào)整，極大地減少了后期的返工風(fēng)險(xiǎn)（圖 2）。

3.2 決策階段

建筑工程項(xiàng)目所在區(qū)域的地形地貌、氣候條件、地理位置，以及與周邊建筑的協(xié)調(diào)等都會(huì)對(duì)建筑工程項(xiàng)目產(chǎn)生重要的影響。傳統(tǒng)的場(chǎng)地分析常常由于所掌握的信息量有限、收集到的數(shù)據(jù)處理困難，以及信息共享不足導(dǎo)致交流不暢。BIM技術(shù)搭建了信息共享平臺(tái)，使業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、供應(yīng)商、施工方之間實(shí)現(xiàn)了良好的溝通，為決策提供信息支撐，最終形成各方都能認(rèn)可或滿意的結(jié)果，也為后續(xù)建設(shè)項(xiàng)目的順利實(shí)現(xiàn)節(jié)省了人力、物力和財(cái)力（圖 3）。

圖2 BIM技術(shù)碰撞應(yīng)用模型

3.3 施工階段

BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)之后，整個(gè)項(xiàng)目或建筑實(shí)現(xiàn)了虛擬建造，這時(shí)，通過(guò)建造過(guò)程的預(yù)演能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)后期實(shí)際建造過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種風(fēng)險(xiǎn)，防患于未然。在建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)中構(gòu)建存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，可以及時(shí)運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和方案的調(diào)整，避免施工環(huán)節(jié)頻繁修改方案的情形，既保證質(zhì)量，又不會(huì)影響建筑工期。如圖4中結(jié)構(gòu)標(biāo)高為13.050 m，與該處空調(diào)水管立管沖突，設(shè)計(jì)修改中，將該處立管沿7軸平移200 mm后，避開(kāi)了結(jié)構(gòu)沖突。

圖3 傳統(tǒng)共通模式與BIM技術(shù)新共通模式

圖4 BIM技術(shù)應(yīng)用

3.4 運(yùn)維階段

在建筑工程的運(yùn)行維護(hù)管理中，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠同步獲取有關(guān)建筑使用情況及性能、入住人員建筑已用時(shí)間及建筑財(cái)務(wù)方面的信息；提供數(shù)字更新記錄，還有利于完善搬遷的規(guī)劃和管理；獲取承租人、家具、設(shè)備庫(kù)存等信息，以及租賃面積、收入或部門成本分配等財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。這些信息的獲取能夠有效提升建筑物的商業(yè)價(jià)值，及時(shí)查找故障發(fā)生點(diǎn)，更快捷地解決問(wèn)題，提升建筑物的用戶體驗(yàn)。

4 BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中具有參數(shù)化、可視化、可出圖、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等特點(diǎn)，將其應(yīng)用于建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維等全周期，發(fā)揮著優(yōu)化設(shè)計(jì)、確保工期、節(jié)約成本等作用。

4.1 推廣應(yīng)用存在的問(wèn)題

①推廣應(yīng)用成本較高。BIM模型軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本較高，目前大多應(yīng)用的是發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)有關(guān)BIM軟件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)處于起步階段，軟件的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范尚未出臺(tái)。此外，信息化的投入不足也是制約BIM技術(shù)推廣應(yīng)用的重要短板。②專業(yè)技術(shù)人員不足。BIM技術(shù)的專業(yè)性強(qiáng)，且處于初始應(yīng)用階段，真正將其應(yīng)用于建筑工程項(xiàng)目全過(guò)程的較少，使得一線技術(shù)人員沒(méi)有更多時(shí)間、精力和經(jīng)費(fèi)學(xué)習(xí)該項(xiàng)技術(shù)，造成真正熟練掌握該項(xiàng)技術(shù)的專業(yè)人員較少。③軟件兼容性較差。除了BIM軟件外，建筑行業(yè)的著名軟件公司達(dá)索 （Dassault）的Caitia、美國(guó) Robert McNeel公司的犀牛（Rhino）、匈牙利Graphisoft公司的ArchiCAD等等軟件，有些軟件與BIM的軟件不兼容，使用時(shí)還需要進(jìn)行重新開(kāi)發(fā)或較大改動(dòng)，給用戶帶來(lái)操作上的不便。

4.2 BIM技術(shù)推廣應(yīng)用建議

BIM技術(shù)作為項(xiàng)目信息和模型的集成，應(yīng)用前景廣闊，必須加大該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用推廣。建議：①成立專業(yè)服務(wù)公司，可為建筑工程項(xiàng)目做好全方位服務(wù)。②監(jiān)理公司擴(kuò)展BIM業(yè)務(wù)。在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，建議建設(shè)監(jiān)理公司立足其實(shí)際，在條件允許下可大力開(kāi)拓BIM咨詢業(yè)務(wù)。

5 結(jié)語(yǔ)

建筑工程項(xiàng)目中使用BIM軟件技術(shù)，有助于優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低建筑企業(yè)成本，減少人、財(cái)、物的浪費(fèi)，提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，其市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在諸多推廣方面的難題，需要行業(yè)協(xié)會(huì)、軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)、技術(shù)服務(wù)公司以及建筑企業(yè)等共同參與，以推動(dòng)該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)又好又快發(fā)展。