BIM技術(shù)在工程實際中的優(yōu)勢

劉洪宇，謝志英

(長江大學(xué) 城市建設(shè)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

0 前 言

BIM全稱為建筑數(shù)字信息模型(Building information modeling)，是一個設(shè)施(建設(shè)項目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)，為設(shè)施(建設(shè)項目)從建設(shè)到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)。項目的不同階段、不同的利益相關(guān)方，可以通過BIM提取和修改信息，做到多方面工作的協(xié)同進(jìn)行[1-2]。BIM的運用范圍也十分廣泛，從設(shè)施的設(shè)計到管理維護，可以說貫穿項目的整個建造流程，在國內(nèi)外受到廣大相關(guān)工作人員的青睞[3]。在國外，許多國家已經(jīng)將BIM進(jìn)行應(yīng)用推廣，如美國、英國等國家已經(jīng)將其熟練運用到了工程項目中。最近幾年，我國也逐漸開始重視BIM在實際工程中的推廣和運用，當(dāng)下許多建筑公司、監(jiān)理公司、設(shè)計單位都在組織員工進(jìn)行BIM的培訓(xùn)，BIM的使用成為了行業(yè)內(nèi)的必修課和大趨勢。

BIM技術(shù)在工程實際中的運用十分廣泛，也十分方便，在建設(shè)項目的過程中，BIM可以做到將工程數(shù)字化，做到高度統(tǒng)一的精細(xì)管理。在標(biāo)準(zhǔn)方面，BIM執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)分為：國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)[4]。這樣可以保障數(shù)據(jù)交換時具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、規(guī)范的信息內(nèi)容，提高信息的利用率，使之更加高效、方便。

在設(shè)計、施工、運維階段，BIM都可以應(yīng)用。在設(shè)計階段，BIM可以進(jìn)行施工模擬，設(shè)計分析與協(xié)同設(shè)計，可視化交流，碰撞檢查，設(shè)計階段造價控制以及最基礎(chǔ)的施工圖生成。在施工階段，BIM可以做到虛擬施工、施工進(jìn)度控制、施工成本控制、三維模型校驗、預(yù)制構(gòu)件施工，這使得施工進(jìn)行的更加有序，對于整個施工進(jìn)程的管理提供了有效的幫助。在運維階段則主要用于設(shè)備的維護上[5-6]。除了這些，BIM還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，主要體現(xiàn)在直接、間接調(diào)用數(shù)據(jù)以及統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式的調(diào)用上[7-8]。

因此，了解BIM是熟練掌握應(yīng)用的前提，更多地了解BIM技術(shù)相對于傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢及實用性成為了必不可少的重要環(huán)節(jié)。

1 優(yōu)勢討論

1.1 BIM在建筑工程管理的優(yōu)勢

BIM技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用首先體現(xiàn)在可視性和全面性的優(yōu)勢。通過與傳統(tǒng)方法的對比可以發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)所進(jìn)行的工程管理可以將項目作為三維立體模型進(jìn)行展示，實現(xiàn)真正的可視化，其模型中包含了項目的精確施工數(shù)據(jù)，可以很好地降低誤差，做到更加精確的管理、施工。BIM建模中的施工部件都具有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，可以做到每一個部件的材質(zhì)、屬性的控制和創(chuàng)建。

其次，BIM技術(shù)在工程管理中還具有高效性和立體性，在一個項目的進(jìn)行過程中，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以對工程進(jìn)度中的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行有效得當(dāng)?shù)墓芾?。相對于常?guī)的工程管理模式，BIM技術(shù)的運用更加提高了工作效率，節(jié)省了工作時間，給管理者提供了更加確切、更加全面的管理依據(jù)。BIM技術(shù)可以將工程做到立體化、形象化，給工作人員更加直觀地參與工作，可以及時發(fā)現(xiàn)一些隱性問題，做到及時更正。而且這項技術(shù)還可以使管理工作更加智能化，在每一個環(huán)節(jié)中進(jìn)行精細(xì)化管理，對建筑工程的質(zhì)量起到了良好的保障作用。其操作簡單易懂，圖紙更是形象化，方便了管理人員與其他各方人員溝通，從根本上減輕了管理人員的工作壓力，保證了項目的順利進(jìn)行。除此以外，BIM還具有關(guān)聯(lián)性，當(dāng)某一參數(shù)被修改時，整體相關(guān)參數(shù)都會進(jìn)行修改，大大減少了工作量，提高了工作效率。

1.2 BIM在橋梁工程中的優(yōu)勢

在橋梁工程中BIM技術(shù)的運用也為工作人員帶來的很多的便利，首先是建模方面，橋梁工程區(qū)別于普通的建筑建模，通?？梢允褂霉瞥Ｒ?guī)模型進(jìn)行橋體的繪制，對于橋體的每一個部分都可以對其賦予真正的數(shù)據(jù)屬性，例如材質(zhì)、尺寸、型號等。建模完成后同樣為三維立體的數(shù)據(jù)模型，參與工程的各方人員都可以清楚地了解準(zhǔn)確的工程信息，方便后期的施工。在施工程階段，BIM技術(shù)還可以進(jìn)行施工深化設(shè)計，結(jié)合工程的實際情況，對圖紙進(jìn)行細(xì)化和補充。

在橋梁工程中橋梁的設(shè)計是十分精確的，如果施工時不注意細(xì)節(jié)，很有可能會產(chǎn)生安全隱患和發(fā)生安全事故，BIM技術(shù)將施工數(shù)據(jù)化更有利于施工人員進(jìn)行施工，也方便各方人員協(xié)同統(tǒng)一進(jìn)行工作，這樣就大大提高了施工進(jìn)度，節(jié)約時間的同時還使施工更加精準(zhǔn)。在橋梁構(gòu)件方面，通過BIM對構(gòu)件進(jìn)行規(guī)整，既可以使構(gòu)件進(jìn)行數(shù)據(jù)化管理，又可以使所需要的構(gòu)件更加精確，避免了施工浪費。

除了這些，BIM技術(shù)在橋梁工程中的各個方面均有很高的利用價值。如在構(gòu)件運輸、造價管理、臨建規(guī)劃、質(zhì)量管理、進(jìn)度管理等許多方面都具有實際意義。

1.3 BIM在土木工程中的優(yōu)勢及應(yīng)用

BIM技術(shù)在土木工程中的運用更加全面，從地下結(jié)構(gòu)到上部結(jié)構(gòu)，從建筑結(jié)構(gòu)到建筑外觀，從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計到施工，BIM技術(shù)都可以很好地完成。

在基坑設(shè)計和開挖、支護、回填過程中，BIM技術(shù)可以進(jìn)行三維立體建模，并可以通過動畫的形式展現(xiàn)整個基礎(chǔ)工程施工的全過程，給工作人員提供了很大的便利。在設(shè)計方面，相對于傳統(tǒng)的CAD繪圖，BIM技術(shù)有了很大的提高，CAD繪制的圖紙通常情況下，均為二維線框，是以線條組合來描述繪制物體，而BIM技術(shù)基于Revit進(jìn)行的繪制，為三維數(shù)據(jù)模型，除了可以將繪制物體的幾何模型繪制出來外，還具有屬性設(shè)置、顯示的功能，可以將實體模型形象的表現(xiàn)出來。在建筑設(shè)計中，BIM技術(shù)還可以將實際設(shè)計工程的效果圖進(jìn)行渲染，如圖1～2所示。

圖1 某辦公樓BIM效果

圖2 某復(fù)古展廳BIM效果

由圖1～2可以看出，BIM技術(shù)所建立的模型，更加形象生動，可以使得工程參與人員直觀的看到建設(shè)項目完工后的樣子。在設(shè)計過程中BIM技術(shù)還可以進(jìn)行碰撞檢驗，這個功能可以使相關(guān)的管理人員減少返工，減少安全隱患，使建筑工程的效果得到進(jìn)一步提高。當(dāng)然，在BIM技術(shù)中還可以實現(xiàn)綠色化設(shè)計減少能耗，節(jié)約成本，合理地規(guī)劃施工空間，利用施工資源。

在工程建設(shè)過程中，BIM技術(shù)為施工人員提供了準(zhǔn)確的施工數(shù)據(jù)，為管理人員提供了便捷的管理模式，在整個建設(shè)過程中，各方人員均可以做到協(xié)同統(tǒng)一，更有利于投資方對工程進(jìn)度的控制。省去了許多工程施工中的麻煩，使得施工過程更具有科學(xué)性、高效性。因此，BIM技術(shù)在土木工程中的運用十分廣泛，相對于傳統(tǒng)方式更加方便、高效、科學(xué)，因此，在土木工程中具有明顯優(yōu)勢。

綜上可發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)的優(yōu)勢。①可視性：使工程項目可以更加直觀可視；②高效性：節(jié)約了大量工程中的時間，使工程各方面可以高效進(jìn)行；③全面性：涉獵范圍廣，比傳統(tǒng)技術(shù)更加全面，協(xié)同統(tǒng)一運用廣泛；④立體性：所繪制的模型為數(shù)據(jù)模型，且可以立體化展示，更加形象生動；⑤模擬性：可以進(jìn)行施工模擬，具有前瞻性，使在建工程形象生動；⑥關(guān)聯(lián)性：更加智能化，方便使用。

2 結(jié)語與展望

1)在分析和對比傳統(tǒng)技術(shù)與BIM技術(shù)的過程中，不難發(fā)現(xiàn)，在各個領(lǐng)域，BIM技術(shù)均具有明顯優(yōu)勢。因而可以得知，BIM技術(shù)在工程實際中具有可視化、科學(xué)化、全面性、高效性、立體性、方便施工管理等明顯優(yōu)勢。

2)當(dāng)今社會正迎來新一輪的信息革命浪潮，提升品質(zhì)效率，節(jié)約資源成為未來各行業(yè)發(fā)展需要解決的問題，建筑業(yè)未來的發(fā)展方向也是綠色化、工業(yè)化、智能化。

3)BIM在工程實際中的優(yōu)勢非常明顯，對于BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)和了解也變得十分重要，縱觀全國，BIM技術(shù)的推行也正在進(jìn)行中，掌握這項技術(shù)成為大勢所趨。

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