5G時代BIM發(fā)展研究

牛云　李娜

[摘 要]21世紀(jì)城鎮(zhèn)化進程的加快，極大地推動了建筑業(yè)的發(fā)展，為進一步適應(yīng)時代發(fā)展和社會需要，必須深入加強建筑工程管理力度，全面掌握對工程整個生命周期的控制。BIM作為在全球范圍得到業(yè)界廣泛認(rèn)可的建筑信息模型，在未來建筑業(yè)的發(fā)展過程中將發(fā)揮著中流砥柱的作用。逐步到來的5G時代也將為BIM提供新的發(fā)展機遇。

[關(guān)鍵詞]BIM;5G;建筑信息化

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.02.189

1 引言

根據(jù)國務(wù)院辦公廳推出的《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》等文件對21世紀(jì)建筑行業(yè)的最新發(fā)展要求，BIM將持續(xù)在建筑領(lǐng)域上實現(xiàn)普及和深化。本文將重點分析BIM的發(fā)展前景，以及通過5G技術(shù)，使BIM更好地指導(dǎo)工人施工。

2 BIM技術(shù)

2.1 BIM介紹

建筑信息模型（Building Information Modeling），圍繞建筑的整個生命周期，通過對建筑數(shù)據(jù)化的模型整合，不斷在建筑的規(guī)劃、設(shè)計、建造、運營過程中將信息細(xì)化。實現(xiàn)工程項目基于BIM應(yīng)用的信息傳遞和信息共享，使工程人員全面掌握建筑信息，從而做出科學(xué)的管理決策。

在工程施工過程中，由于設(shè)計變更導(dǎo)致的費用，促使業(yè)主要求設(shè)計單位必須做出科學(xué)合理的可視化模型，避免在現(xiàn)場施工過程中可能出現(xiàn)的管線碰撞、土建工程與設(shè)備安裝工程預(yù)留孔洞的沖突。于是BIM應(yīng)運而生，并且逐漸成為建筑業(yè)的主力軍，完成了建筑業(yè)從Auto CAD到BIM模型的第二次技術(shù)變革。

2.2 BIM目前在工程上的應(yīng)用

在工程全壽命周期中運用BIM技術(shù)，實現(xiàn)協(xié)同的工作方式、信息的互聯(lián)互通，能夠極大地提高整體工作效率。BIM為工程管理搭建了統(tǒng)一的信息平臺，各個專業(yè)可以在平臺上做出調(diào)整變更，并將其及時地反饋給其他專業(yè)部門，通過BIM平臺的工作協(xié)調(diào)，整個生命周期都在一個模型上，大大提高了管理者決策的科學(xué)性和及時性。

在項目早期，運用BIM這種綜合性軟件創(chuàng)建了大量的分析，項目人員能夠進行不同的嘗試，并得到量化的反饋，從而突破自身的局限，探索更具創(chuàng)意的解決方案。比如采用BIM軟件對管道進行流量分析，這讓我們不僅能知道管道的型號，還可以了解流量是否符合需求。比如BIM技術(shù)所獨有的空間可視化以及管線碰撞優(yōu)勢，可讓勞務(wù)人員減少返工和修改。在晉中市某縣級新建人民醫(yī)院中標(biāo)時，安裝總費用為1776.8萬元。每一層均按照管線優(yōu)化、保質(zhì)保量的進行施工，前期工程結(jié)束時JDG（套接緊定管）損耗耗量比施工前期成本規(guī)劃值減少 180萬元，占比10.2%，并且管線走向順直，未見明顯后期更改和修正，當(dāng)然為防止管線重疊交叉，在局部也進行管線重新分布，但總體上而言，材料的損耗量有所降低;鋼筋總量變化幅度較小，勞務(wù)人員從最初的8個工日的工程量，減少至現(xiàn)在的5個工日工程量，進度縮短，效率也提高不少。

建筑模型信息化意味著每一個構(gòu)件都攜帶著設(shè)計單位賦予的建筑信息。管理者可以通過提取材料屬性、構(gòu)件大小、位置信息等信息的合理運用，根據(jù)模擬施工情況，按進度提前采購材料，從而最大程度地縮短工期，提高工作效率。在工程預(yù)算中，造價工程師能夠同時將模型、成本、價格等信息相互融合在一起，從而做出各個施工階段最為經(jīng)濟的預(yù)算。

3 5G技術(shù)與BIM的信息交流

3.1 5G介紹

5G是第五代移動通信網(wǎng)絡(luò)的簡稱。隨著5G的快速發(fā)展，由3D吹起的智能手機變革之風(fēng)又逐漸強勁起來，并展現(xiàn)出巨大的潛力。4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度約為75Mbps，未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度可達到10Gbps，相當(dāng)于幾秒鐘就可以下載十幾部高清電影，互聯(lián)網(wǎng)傳輸將不再受速度的限制。5G解決了超高速數(shù)據(jù)傳輸問題，滿足了客戶高速度、高密度、高轉(zhuǎn)換的需求，為實現(xiàn)萬物互聯(lián)、3D呈現(xiàn)等場景奠定基礎(chǔ)，3D技術(shù)在過去由于受可視化角度的限制、色彩不均衡的局限一直不被人們看好，但由于云存儲技術(shù)的進步，存儲 3D 信息將毫不費力。

3.2 虛擬現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實是指綜合運用計算機數(shù)據(jù)處理、人工智能、多媒體等多項技術(shù)，構(gòu)建虛擬周圍環(huán)境的新技術(shù)。通過5G網(wǎng)絡(luò)，利用BIM來制作虛擬現(xiàn)實，借助這種模型，借助耳機就可以走進任何一間四周空白的房間，在虛擬條件下感受房間的實際環(huán)境，在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中自由行走、任意觀看，沖擊力強，能使客戶獲得身臨其境的真實感受。

4 施工現(xiàn)階段問題

設(shè)計單位各個專業(yè)在提供設(shè)計圖紙時，往往由于土建、安裝等專業(yè)的不同，所提供的設(shè)計圖紙在實際施工過程中，會發(fā)生各種信息沖突。比如，土方建設(shè)的工程人員在對照土建專業(yè)圖紙施工的過程中無法預(yù)料到建筑設(shè)備安裝所需要預(yù)留的孔洞，因而必須進行返工處理。

在對照圖紙埋設(shè)管線的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)管線碰撞，所以必須重新設(shè)計管線，重新施工。這一系列的施工問題，可以依靠BIM的可視化進行預(yù)判，對未來可能發(fā)生的情況進行推演，做出及時的改進措施。

在實體建筑施工中，工人根據(jù)BIM虛擬現(xiàn)實來進行預(yù)判性操作，各個專業(yè)團隊整體預(yù)覽工程概況，并在施工過程中通過App實時監(jiān)控，達到工程各團隊緊密配合，減少返工。而這一切的實現(xiàn)，需要5G作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)支持才能得以實現(xiàn)。所以借著5G的東風(fēng)，建筑行業(yè)也將迎來全面3D時代。

5 5G未來展望

21世紀(jì)，中國華為和美國高通為了迅速占領(lǐng)5G市場展開了激烈的角逐，但5G的推進速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有想象中那么樂觀。5G實現(xiàn)全面覆蓋必須采用高頻率的資源衍射，而為了達到4G現(xiàn)有的覆蓋區(qū)域，至少需要建設(shè)1500萬到2000萬的5G基站，其中的成本可想而知。這些資金對于中國的運營商也構(gòu)成了相當(dāng)大的壓力，因此全面推進5G技術(shù)需要中國政府的大力支持。5G的推進雖然是一個緩慢的進程，但5G的前景確實可以預(yù)見的，全面推進5G的商業(yè)部署，在建筑、教育、醫(yī)療等領(lǐng)域形成穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈，必將大大推進中國的信息產(chǎn)業(yè)與信息消費進入外延時代，粗略估計將會有10萬億的市場規(guī)模。對于建筑行業(yè)來說，唯有實現(xiàn)5G才能夠增強虛擬現(xiàn)實，從而以更加逼真的方式呈現(xiàn)給業(yè)主，以更加便捷經(jīng)濟的方式指導(dǎo)施工人員。VR只有緊密結(jié)合實體經(jīng)濟才有穩(wěn)定的未來。5G將會引領(lǐng)第三次互聯(lián)網(wǎng)的新時代，到那時工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)也指日可待。在技術(shù)推動與市場牽引兩個輪子的合力驅(qū)動下，如何通過5G傳輸，達到BIM可視化將成為建筑行業(yè)下一創(chuàng)新發(fā)力點。

參考文獻：

[1]王晨旭. BIM在工程造價管理中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（7）.

[2]王愛軍.基于Unity3D的博物館虛擬漫游系統(tǒng)設(shè)計[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2019（1）.

[3]屈慶.5G：新基建最確定的投資方向[EB/OL].（2019-02-03）.http：//www.sohu.com/a/293128808_313170.

[作者簡介]牛云（1997—），女，山西晉城人，山西大學(xué)。