基于BIM的工程造價教學(xué)平臺的設(shè)想

練志蘭

【摘要】BIM技術(shù)發(fā)展迅猛，為建筑業(yè)的發(fā)展帶來巨大的效益，使設(shè)計乃至整個工程的質(zhì)量和效率顯著提高，成本降低。本文提出了基于BIM的工程造價教學(xué)平臺的建設(shè)設(shè)想，利用建模軟件構(gòu)建建筑三維模型，在此模型上加載專業(yè)的圖紙、照片、案例及答案，建立云功能學(xué)習(xí)平臺，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)自主學(xué)習(xí)和實踐學(xué)習(xí)平臺，旨在將先進(jìn)的BIM技術(shù)轉(zhuǎn)化到教學(xué)中，為建筑行業(yè)培養(yǎng)更與時俱進(jìn)的人才。

【關(guān)鍵詞】BIM；工程造價；教學(xué)平臺；云功能；

一、 BIM的概述

BIM的全拼是Building Information Modeling，即建筑信息模型。BIM是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行三維建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。

一個完善的建筑信息模型，能連接建筑項目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，可被建設(shè)項目各參與方普遍使用。BIM具有唯一的工程數(shù)據(jù)，可解決各相關(guān)專業(yè)工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題，并對建設(shè)項目生命期中動態(tài)的工程信息創(chuàng)建、管理和共享予以支持。建筑信息模型是一種同時應(yīng)用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法，能夠使建筑工程在其整個進(jìn)程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險。

二、 BIM的特點

1、模型信息的完備性：對建設(shè)項目進(jìn)行3D幾何信息的描述，包括完整的工程信息描述，如對象名稱、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料、工程性能等設(shè)計信息；施工工序、進(jìn)度、成本、質(zhì)量以及人力、機(jī)械、材料資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護(hù)信息等。

2、模型信息的關(guān)聯(lián)性：信息模型中的對象是可識別且相互關(guān)聯(lián)的，系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)計和分析，并生成相應(yīng)的圖形和文檔。如果模型中的某個對象發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對象都會隨之更新，以保持模型的完整性和健壯性。

3、模型信息的一致性：在建筑生命期的不同階段模型信息是唯一的，同一信息無需重復(fù)輸入。而且信息模型能夠自動演化，模型對象在不同階段可以簡單地進(jìn)行修改和擴(kuò)展，而無需重新創(chuàng)建，從而減少了信息不一致的錯誤。

三、 BIM的價值

（一）基于BIM的建設(shè)項目設(shè)計

1、實現(xiàn)三維設(shè)計：能夠根據(jù)3D建筑模型自動生成各種圖形和文檔，當(dāng)模型信息發(fā)生變化時，與之相關(guān)聯(lián)的圖形和文檔將隨之更新。設(shè)計過程中所創(chuàng)建的構(gòu)件存在著內(nèi)建的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系。當(dāng)某個構(gòu)件發(fā)生變化時，與之關(guān)聯(lián)的構(gòu)件能隨之變化。

2、實現(xiàn)不同專業(yè)設(shè)計之間的信息共享：各個專業(yè)（建筑、結(jié)構(gòu)、水電、節(jié)能等）CAD系統(tǒng)，可從信息模型中獲取所需的設(shè)計參數(shù)和相關(guān)信息，不需要重復(fù)錄入數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)冗余和錯誤。

3、實現(xiàn)各不同專業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計：某個專業(yè)設(shè)計的構(gòu)件被修改，其他專業(yè)設(shè)計中的該構(gòu)件都會隨之更新。

4、實現(xiàn)虛擬設(shè)計和智能設(shè)計：實現(xiàn)設(shè)計中的碰撞檢測、能耗分析、成本預(yù)測等。

（二）基于BIM的建設(shè)項目的施工及管理

1、實現(xiàn)集成項目交付IPD（Integrated Project Delivery）管理：把建設(shè)項目各主要參與方在設(shè)計階段就集合在一起，著眼于建設(shè)項目的全生命周期，利用BIM技術(shù)來進(jìn)行虛擬設(shè)計、建造、維護(hù)及管理。

2、實現(xiàn)動態(tài)、集成和可視化的4D施工管理：將建筑物及其施工現(xiàn)場的3D建筑模型與其施工進(jìn)度相鏈接，并與施工資源和場地布置信息集成一體，建立4D施工信息模型，可以實現(xiàn)建設(shè)項目施工階段的工程進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、成本和場地布置的動態(tài)集成管理以及施工過程的可視化模擬。

3、實現(xiàn)建設(shè)項目各參與方協(xié)同工作：建設(shè)項目各參與方信息共享，基于同一模型實現(xiàn)文檔、圖紙的提交、審核、審批及利用。建設(shè)項目各參與方通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作，進(jìn)行工程洽商、協(xié)調(diào)，實現(xiàn)施工質(zhì)量、安全、成本和進(jìn)度的管理和監(jiān)控。

4、實現(xiàn)建設(shè)項目的虛擬施工：在計算機(jī)上執(zhí)行建設(shè)項目的建造過程，虛擬模型可在實際建造之前，用于對建設(shè)工程項目的功能及可建造性等潛在問題進(jìn)行預(yù)測。包括施工方法實驗、施工過程模擬以及施工方案優(yōu)化等。

（三）基于BIM的建筑運(yùn)營維護(hù)管理

1、建筑物建成后，將BIM與維護(hù)管理計劃相鏈接，實現(xiàn)建筑物業(yè)管理與樓宇設(shè)備的實時監(jiān)控相集成的智能化和可視化管理。

2、基于BIM對建設(shè)項目進(jìn)行運(yùn)營階段的能耗分析和節(jié)能控制。

3、結(jié)合建設(shè)項目在運(yùn)營階段的環(huán)境影響和災(zāi)害破壞，針對結(jié)構(gòu)損傷、材料劣化以及災(zāi)害破壞，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)安全性、耐久性分析與預(yù)測。

四、 基于BIM的工程造價教學(xué)平臺的建設(shè)設(shè)想

BIM技術(shù)在建設(shè)工程中的重要性越來越凸顯，而建設(shè)工程的造價控制正是最重要的控制環(huán)節(jié)。為使工程造價專業(yè)的學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和掌握本專業(yè)的知識技能，準(zhǔn)備建設(shè)基于BIM的工程造價教學(xué)系統(tǒng)。此教學(xué)系統(tǒng)能夠利用建模軟件構(gòu)建建筑三維模型，在此模型上加載專業(yè)的圖紙、照片、案例及答案，建立云功能學(xué)習(xí)平臺，構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)自主學(xué)習(xí)和實踐學(xué)習(xí)平臺。其優(yōu)勢是：通過三維實體模型來展示工程實踐現(xiàn)場，一方面彌補(bǔ)學(xué)生工程實踐知識的欠缺，另一方面也通過三維實體展示來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

基于BIM的工程造價教學(xué)平臺的建設(shè)設(shè)想如下：

首先，選一個真實的建設(shè)項目，要求學(xué)生按標(biāo)準(zhǔn)來創(chuàng)建此建筑項目的三維建筑模型，然后進(jìn)行云模型檢查，看是否滿足標(biāo)準(zhǔn)范本的要求，來實現(xiàn)自主評測；

其次，教師按照工程造價的教學(xué)節(jié)點，在BIM教學(xué)系統(tǒng)中加載建設(shè)項目的實際建造照片，來滿足學(xué)生互聯(lián)網(wǎng)訪問和查看；

然后，收集相關(guān)課程資料如構(gòu)件節(jié)點構(gòu)造、節(jié)點施工技術(shù)規(guī)范、工程量計算規(guī)則等，并進(jìn)行加工整理，形成文檔資料，加載到實體三維模型之上，來滿足學(xué)生對相關(guān)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和拓展；

接下來，可以完成實體三維模型的工程量的手工計算，并加工整理成格式標(biāo)準(zhǔn)、計算詳細(xì)、結(jié)果準(zhǔn)確的示范文本，將之加載到實體三維模型上，來幫助學(xué)生進(jìn)行對比學(xué)習(xí)；

最后，優(yōu)化建筑模型數(shù)據(jù)庫，拓展到其他相關(guān)課程的教學(xué)和學(xué)習(xí)上去，并將此系統(tǒng)在教學(xué)中進(jìn)行檢驗和使用。

綜上所述，隨著BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的發(fā)展越來越迅猛，其重要性也日益增強(qiáng)，也為建筑業(yè)的發(fā)展帶來巨大的效益，使設(shè)計乃至整個工程的質(zhì)量和效率顯著提高，成本降低。將先進(jìn)的BIM技術(shù)轉(zhuǎn)化到教學(xué)中，必然會為建筑行業(yè)培養(yǎng)出更與時俱進(jìn)的人才！