淺談BIM技術(shù)與數(shù)字施工

楊 帥

(黑龍江省龍建路橋第六工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

企業(yè)的數(shù)字化施工轉(zhuǎn)型是一個(gè)漫長而痛苦的過程，但建筑業(yè)數(shù)字化技術(shù)施工是不可逆的趨勢，通過先進(jìn)的數(shù)字化手段，將施工的業(yè)務(wù)流程和建筑信息收集來提高管理效率、管理效益、管理效力。同時(shí)逐漸完善BIM體系建設(shè)。

1 數(shù)字化施工現(xiàn)狀分析

數(shù)字化作為工業(yè)化的最高實(shí)現(xiàn)形式，徹底改變著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展過程，同時(shí)也極大地改變著人們的生活方式和思維觀念，對建筑業(yè)的發(fā)展也必然會產(chǎn)生廣泛而深刻的影響。數(shù)字化技術(shù)對作為功能載體的建設(shè)空間和形體提出了新的要求，一些傳統(tǒng)的建筑類型會逐漸改變，甚至被新的建筑類型取代。目前，針對數(shù)字化施工發(fā)展的浪潮，數(shù)字化技術(shù)在建設(shè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用已刻不容緩。在建設(shè)行業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程中，設(shè)計(jì)與BIM技術(shù)已經(jīng)得到越來越深入的融合，而施工與BIM的結(jié)合則是數(shù)字化施工的必然趨勢。首先，建筑設(shè)計(jì)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)字化及建設(shè)技術(shù)指標(biāo)控制的數(shù)字化是打造數(shù)字化施工的第一步，分析處理數(shù)字化的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可以分析復(fù)雜的受力狀態(tài)和構(gòu)建屬性，通過BIM應(yīng)用軟件模擬溫度、濕度、通風(fēng)、采光、隔音以及能源消耗等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，均能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的模擬和定量分析，確保相對精確地科學(xué)性。其次BIM技術(shù)的推廣應(yīng)用已經(jīng)將傳統(tǒng)的施工方式徹底改變，精細(xì)化管理方式逐步替代了以往粗放式的管理，從質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本等多個(gè)施工管理環(huán)節(jié)上都形成了數(shù)字化的管理流程。在這個(gè)信息化高度集成的大數(shù)據(jù)時(shí)代，BIM技術(shù)在施工行業(yè)的應(yīng)用已不可或缺。

2 數(shù)字化施工能解決什么

數(shù)字化讓產(chǎn)業(yè)各方面實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，產(chǎn)生積極的應(yīng)用成果。首先是人員數(shù)字化，以施工單位考勤為例，嵌入芯片的智能安全帽的使用，讓施工單位不僅能實(shí)現(xiàn)智能考勤管理，掌握工人出勤情況；更能通過定位功能，獲取工人作業(yè)、移動(dòng)、停留的數(shù)據(jù)，形成區(qū)域軌跡，關(guān)聯(lián)施工工序形成更加準(zhǔn)確的工效分析。當(dāng)工人進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域是，能確保施工安全。

第二是物資數(shù)字化，以工地最常見的物資鋼筋為例。物資進(jìn)入施工現(xiàn)場后，傳統(tǒng)方式是人力手工清點(diǎn)，耗時(shí)費(fèi)力又低效，還容易出錯(cuò)，現(xiàn)在通過人工智能技術(shù)，直接拍照就能提取出數(shù)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于認(rèn)得識別率。

第三是安全數(shù)字化。安全施工，安全生產(chǎn)一直是建設(shè)行業(yè)關(guān)注的問題。以智能安全帽為例，通過安全帽可以進(jìn)行人員的姿態(tài)識別，并判斷是否發(fā)生異常，隨時(shí)對施工現(xiàn)場的安全行為進(jìn)行監(jiān)測。

最后是進(jìn)度數(shù)字化，通過在線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合的數(shù)字化生產(chǎn)管理，此外，產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)的創(chuàng)新應(yīng)用，對于行業(yè)管理部門也很有價(jià)值。行業(yè)數(shù)字監(jiān)管平臺，可有效納入各方責(zé)任主體，同時(shí)打破生產(chǎn)各責(zé)任主體的信息壁壘，推進(jìn)行業(yè)自律發(fā)展；規(guī)范管理流程，實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程安全監(jiān)管的業(yè)務(wù)管理數(shù)字化。

3 BIM技術(shù)在數(shù)字化施工中的實(shí)踐

3.1 建立全生命期BIM標(biāo)準(zhǔn)

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)初期即建立了全生命期模型及使用標(biāo)準(zhǔn)，編制項(xiàng)目施工全過程BIM應(yīng)用手冊，約定在不同階段的詳細(xì)的模型及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，建立構(gòu)建集模型。將模型標(biāo)準(zhǔn)分專業(yè)和實(shí)施階段進(jìn)行劃分，建立策劃-設(shè)計(jì)-施工-運(yùn)維全過程應(yīng)用體系標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 方案選定及建筑性能分析

在方案及可研階段，根據(jù)項(xiàng)目規(guī)劃條件進(jìn)行多種設(shè)計(jì)方案的可視化模擬，并結(jié)合BIM技術(shù)進(jìn)行虛擬漫游，選定設(shè)計(jì)方案；在設(shè)計(jì)方案初期階段進(jìn)行建筑性能分析，利用多款軟件，進(jìn)行風(fēng)、熱、消防等人流疏散路徑分析，在施工圖階段進(jìn)行構(gòu)建BIM模型，進(jìn)行模型綜合交付施工階段。

3.3 基于BIM模型的全過程項(xiàng)目管理

項(xiàng)目BIM模型如果能隨設(shè)計(jì)圖紙同步交付施工階段，施工方結(jié)合圖紙進(jìn)行模型復(fù)核后進(jìn)行分析使用，并在平臺內(nèi)設(shè)定角色與權(quán)限，重新定義IPD管理模式下的管理人員崗位職責(zé)，并約定在數(shù)字化平臺中的崗位權(quán)限，設(shè)定考核檢查準(zhǔn)則，確保項(xiàng)目BIM數(shù)字建造達(dá)到預(yù)期效果。

建立技術(shù)、生產(chǎn)、商務(wù)、質(zhì)量安全、資料協(xié)同等專業(yè)保障體系，結(jié)合模型文件與平臺的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)基于模型的數(shù)據(jù)協(xié)同，構(gòu)建基于BIM模型的項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)集，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全管理要素的BIM數(shù)字化應(yīng)用。

基于BIM模型及數(shù)字平臺，在施工前對施工全過程進(jìn)行數(shù)字化模擬，包括模型創(chuàng)建及漫游，工序順序模擬，進(jìn)度計(jì)劃掛接，算量及計(jì)價(jià)數(shù)據(jù)鏈接，資源物料掛接等。實(shí)現(xiàn)對工序、資源、進(jìn)度、安全、成本的全要素模擬，保障實(shí)施方案最優(yōu)，資源配置齊全，人員配置合理。打造基于模型的數(shù)字孿生。

4 結(jié) 論

整個(gè)建設(shè)行業(yè)都已經(jīng)意識到，擁抱鼠標(biāo)是未來的趨勢，建設(shè)行業(yè)的一種新型的施工模式隨著我國工程建設(shè)領(lǐng)域改革發(fā)展走向深入，質(zhì)量安全責(zé)任向建設(shè)單位，施工單位回歸的加速，建筑市場由單純的競爭向質(zhì)量效益綜合實(shí)力競爭的轉(zhuǎn)變，其必將成為一種新型的廣泛應(yīng)用的建設(shè)模式，由此而帶來的數(shù)字化施工技術(shù)對施工的高度融合也將成為發(fā)展趨勢。