淺析BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用

摘要：本文主要是在介紹BIM技術(shù)相關(guān)背景的基礎(chǔ)上，分析了BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM 設(shè)計 招投標(biāo) 施工

0 引言

自2003年我國建筑業(yè)發(fā)展增速超過20%后，建筑業(yè)多年都一直保持高速增長，各種超高層和異型建筑獲得批準(zhǔn)立項(xiàng)，相應(yīng)的技術(shù)管理要求比傳統(tǒng)的建設(shè)項(xiàng)目難度大得多，很多沒見識過的問題都相繼出現(xiàn)，給建設(shè)項(xiàng)目各個參與主體帶來嚴(yán)重困擾。BIM是一項(xiàng)新技術(shù)，適用于從設(shè)計到施工到運(yùn)營管理的全過程，貫穿工程項(xiàng)目的全壽命周期。建設(shè)項(xiàng)目全過程各個階段可以根據(jù)不同的規(guī)范要求對BIM系統(tǒng)進(jìn)行全方位、多角度、不同層次的處理，事前對各種問題進(jìn)行預(yù)警，使建設(shè)項(xiàng)目各個參與主體能夠針對可能出現(xiàn)的問題提前做出正確的應(yīng)對，避免損失及其他嚴(yán)重后果，同時可為協(xié)同工作提供堅實(shí)的基礎(chǔ)。BIM是Building Information Modeling的簡稱，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對該工程項(xiàng)目相關(guān)信息的詳盡表達(dá)。BIM可以應(yīng)用于設(shè)計、招投標(biāo)、施工等建設(shè)項(xiàng)目的各個環(huán)節(jié)，而且能夠取得事半功倍的效果。它是三維數(shù)字可視化技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用，更直觀地對建筑工程進(jìn)行表達(dá)和描述，并對事前各項(xiàng)問題進(jìn)行預(yù)警，使工程各參建方能夠針對各種可能情況提前采取措施做出正確的應(yīng)對。住建部的《“十二五”建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中確立了BIM技術(shù)在中國建筑信息化發(fā)展中的核心位置。目前，BIM技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是BIM應(yīng)用還存在許多不確定性。

1 背景

目前我國還在進(jìn)行大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)，城鎮(zhèn)化、綠色建筑、智慧城市、西部大開發(fā)等重大項(xiàng)目持續(xù)推進(jìn)，城市地標(biāo)性建筑層出不窮，這些工程項(xiàng)目規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)方和施工方都存在巨大的投資風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險和管理風(fēng)險。目前建設(shè)項(xiàng)目各參與主體之間信息傳遞主要是通過二維圖紙來實(shí)現(xiàn)，建設(shè)項(xiàng)目參與主體主要有建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位、咨詢單位、材料供應(yīng)方、設(shè)備供應(yīng)方等，由于建設(shè)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)施難度越來越大，二維圖紙已經(jīng)不能很好完成它的使命。由于圖紙存在嚴(yán)重問題導(dǎo)致嚴(yán)重后果的工程案例層出不窮，同時由于項(xiàng)目各方之間信息對接不及時也會增加項(xiàng)目成本。建筑產(chǎn)品具有多樣性、體形龐大的特點(diǎn)，同時建筑產(chǎn)品生產(chǎn)具有流動性、單件性、地區(qū)性、周期長、露天作業(yè)多、高空作業(yè)多、生產(chǎn)組織協(xié)作復(fù)雜等特點(diǎn)。目前建筑行業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、計算、管理、共享協(xié)同效率低、錯誤多。應(yīng)用BIM技術(shù)，從根本上解決建筑生命期各階段和各專業(yè)系統(tǒng)間信息斷層問題，從設(shè)計、施工到管理全面提高信息化水平和應(yīng)用效果，已成為建設(shè)企業(yè)的迫切需求。住建部發(fā)布的“十二五”建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要中“十二五”期間總體目標(biāo)：基本實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用，加快建筑信息模型（BIM）、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用，推動信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，促進(jìn)具有自主知識產(chǎn)權(quán)軟件的產(chǎn)業(yè)化，形成一批信息技術(shù)應(yīng)用達(dá)到國際先進(jìn)水平的建筑企業(yè)。近年，我國的建筑企業(yè)在不斷參與國際競爭，為了能夠提高國內(nèi)建筑企業(yè)國際競爭力，與國際接軌，承接國際上有影響的大項(xiàng)目，建筑企業(yè)要加大建筑信息模型推廣應(yīng)用力度。

2 BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在設(shè)計中應(yīng)用

我國傳統(tǒng)的設(shè)計方法是二維繪圖，設(shè)計人員繪制平面圖、立面圖、剖面圖、詳圖，綜合在一起想象出建筑的空間形態(tài)。國際上普遍采用的是繪制出立體的圖形，也就是我國在大力推廣的建筑信息模型（BIM）。BIM有設(shè)計BIM和施工BIM兩大類。設(shè)計BIM主要任務(wù)是完成施工圖紙，同時可以提供大量工程項(xiàng)目的相關(guān)信息。設(shè)計BIM有大量圖元，并且有功能強(qiáng)大的族和庫的支持，設(shè)計人員可以方便地進(jìn)行模型搭建。該模型包含了項(xiàng)目的各種相關(guān)信息，如構(gòu)件的坐標(biāo)、尺寸、材質(zhì)、構(gòu)造、工期、造價等，還可以根據(jù)需要自動生成平面、立面和剖面等各種視圖和詳圖。BIM技術(shù)創(chuàng)建的工程項(xiàng)目模型實(shí)質(zhì)是一個可視化的數(shù)據(jù)庫。對于設(shè)計人員而言，采用BIM技術(shù)將枯燥的繪圖工作變成了一個類似搭積木的過程，結(jié)果更加直觀，過程具有趣味性，將設(shè)計人員從抽象繁瑣的空間想象中解脫出來，提高工作效率，減少錯誤的發(fā)生。而且BIM與很多專業(yè)設(shè)計工具能夠很好地對接，這使得各專業(yè)設(shè)計人員能夠?qū)IM模型進(jìn)行進(jìn)一步的分析和設(shè)計；同時，BIM模型是項(xiàng)目各專業(yè)相關(guān)信息的集成，方便地實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)的協(xié)同，避免沖突，降低成本。設(shè)計人員還可以應(yīng)用BIM技術(shù)模擬采光效果和樓梯通道的人員疏散效果，保證設(shè)計圖紙能夠質(zhì)量高。

2.2 BIM技術(shù)在招投標(biāo)中的應(yīng)用

目前建筑企業(yè)投標(biāo)競爭指標(biāo)幾乎一模一樣：企業(yè)資質(zhì)、企業(yè)法人、典型工程項(xiàng)目、獎狀和證書等等，這些指標(biāo)沒有實(shí)質(zhì)性技術(shù)含量，最后競爭的趨向就是價格戰(zhàn)，盡可能壓低投標(biāo)報價，中標(biāo)后項(xiàng)目成本大幅度增加，導(dǎo)致各種違規(guī)現(xiàn)象層出不窮。而且近年項(xiàng)目建造成本大幅度增加，材料價格不斷上漲，水泥、黃沙、鋼材等原材料短短幾年漲了又漲，人工成本也是大幅度上漲。BIM模型能夠自動生成材料和設(shè)備明細(xì)表，為工程量計算、造價、預(yù)算和決算提供有利的依據(jù)。BIM模型的使用，可以大大提高工程款項(xiàng)預(yù)算決算的實(shí)際效率，同時有助于減少不必要的誤差。

目前我國招投標(biāo)領(lǐng)域普遍采用的是“經(jīng)評審合理低價中標(biāo)”的模式。在招投標(biāo)階段，招標(biāo)人提供工程量清單，投標(biāo)人進(jìn)行投標(biāo)報價。投標(biāo)人的標(biāo)書是由商務(wù)標(biāo)和技術(shù)標(biāo)兩個部分組成的，現(xiàn)階段評標(biāo)的焦點(diǎn)還是在商務(wù)標(biāo)。BIM技術(shù)可以有效完成商務(wù)標(biāo)中的工程量清單編制和費(fèi)用指標(biāo)確定，招標(biāo)人可以應(yīng)用建筑信息模型編制工程量清單和招標(biāo)控制價，投標(biāo)人可以應(yīng)用建筑信息模型編制投標(biāo)報價。以往工程量計算都是使用魯班或廣聯(lián)達(dá)等軟件建模計算，與原有的設(shè)計模型難免存在偏差，耗時費(fèi)力，結(jié)果也不準(zhǔn)確。借助BIM技術(shù)，造價人員可以直接使用原有的設(shè)計模型，提高效率同時也能大大提高準(zhǔn)確性。而且建筑信息模型可以進(jìn)行動態(tài)修改，方便招標(biāo)方隨時進(jìn)行節(jié)點(diǎn)測算，提高工程量計算與項(xiàng)目成本估算的準(zhǔn)確性，有利于招標(biāo)方合理控制工程造價。投標(biāo)人應(yīng)用建筑信息模型進(jìn)行投標(biāo)可以提高競爭力，合理的確定投標(biāo)報價，避免盲目的壓低投標(biāo)報價，給企業(yè)帶來嚴(yán)重的損失，以保證企業(yè)的正常利潤。endprint

2.3 BIM技術(shù)在施工中應(yīng)用

現(xiàn)在很多業(yè)主單位都要求總承包單位具備BIM技術(shù)應(yīng)用能力，應(yīng)用建造BIM在項(xiàng)目實(shí)施過程中進(jìn)行精細(xì)化管理，可以避免很多不可彌補(bǔ)的錯誤發(fā)生，保證工程質(zhì)量，有效控制施工進(jìn)度和成本。BIM提供三維效果圖、動畫和漫游等功能，項(xiàng)目管理人員可以看到可視化的建筑產(chǎn)品。在施工階段，建筑信息模型可以進(jìn)行施工圖校審——施工模擬與碰撞檢查，包括土建與土建、土建與安裝、安裝與安裝等碰撞檢查，也就是虛擬深化后圖紙的建造效果，提前發(fā)現(xiàn)并解決問題，避免施工中出現(xiàn)問題要返工或停工，可以減小施工難度，減少施工變更，控制建設(shè)成本。BIM技術(shù)虛擬施工還可以完成模板制作、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、砌體施工、防水鋪貼、門窗安裝、墻面裝修、地面鋪裝、排架搭設(shè)等。

BIM技術(shù)應(yīng)用在項(xiàng)目管理中不僅可以判斷現(xiàn)場情況，還可以為編制進(jìn)度計劃、施工順序、場地布置等提供依據(jù)，為項(xiàng)目管理者提供直觀具體的實(shí)體參考。根據(jù)建筑信息模型的相關(guān)信息，施工單位還可以將建筑信息模型與施工計劃和材料采購計劃進(jìn)行5D集成，直接生成材料統(tǒng)計資料，為施工單位進(jìn)行材料采購和進(jìn)度備料提供信息，減小材料浪費(fèi)，控制建設(shè)成本。建筑信息模型在施工階段就可以把索賠和違約的相關(guān)信息與參數(shù)錄入，在竣工階段即可直接由建筑信息模型得到竣工結(jié)算造價，避免了在結(jié)算階段的造價爭議，可以有效幫助建設(shè)單位控制造價。

3 結(jié)語

由于建筑信息模型通過建立三維數(shù)字模型，集成了建設(shè)項(xiàng)目的全部工程信息，將建設(shè)項(xiàng)目各階段主要參與方的工作有機(jī)的聯(lián)合在一起。通過建筑信息模型自動生成各種圖紙、表格與文檔，在建設(shè)項(xiàng)目各方中進(jìn)行同步信息共享，可幫助施工單位改進(jìn)生產(chǎn)管理方式，進(jìn)行限額領(lǐng)料施工，最大限度幫助建設(shè)單位控制造價。BIM是一種全新的理念，它涉及到從規(guī)劃、設(shè)計到施工、維護(hù)技術(shù)的一系列創(chuàng)新和變革，是建筑業(yè)信息化的發(fā)展趨勢。BIM技術(shù)對于實(shí)現(xiàn)建筑全壽命周期管理，提高建筑行業(yè)設(shè)計、施工、運(yùn)營的科學(xué)技術(shù)水平，促進(jìn)建筑業(yè)全面信息化和現(xiàn)代化，具有重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。但是，BIM的全面推廣應(yīng)用仍然面臨諸多問題，市面各種類型的BIM軟件和應(yīng)用非常復(fù)雜、行業(yè)用戶缺乏專業(yè)人才、BIM應(yīng)用成本高、BIM人才培養(yǎng)難等都是BIM應(yīng)用推廣的障礙。

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作者簡介：江小麗（1981-），女，安徽樅陽人，畢業(yè)于安徽理工大學(xué)，助講，長期從事土木工程方面的教學(xué)研究工作。endprint