基于BIM系統(tǒng)的項目目標優(yōu)化研究

鄭惠云+陳蘭

摘要：在建筑工程日益復(fù)雜化的情況下，如何對項目目標進行優(yōu)化成為一個新的課題。本文引入了BIM系統(tǒng)的概念，對基于BIM系統(tǒng)進行項目目標優(yōu)化展開了討論，著重介紹了BIM系統(tǒng)的項目目標優(yōu)化技術(shù)，以及利用BIM技術(shù)進行目標優(yōu)化所具有的價值，希望為相關(guān)研究工作提供一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型（BIM）；項目目標；優(yōu)化

1 BIM在項目目標優(yōu)化中的價值分析

1.1 促進各專業(yè)協(xié)同。建設(shè)過程項目的實施是一個持續(xù)周期長、工程量大、復(fù)雜程度高、需要個專業(yè)工種協(xié)調(diào)開展的過程，在此過程中，由于各專業(yè)自身的特殊性，極易出現(xiàn)各專業(yè)工作之間不兼容的情況。在實際工程中引進BIM技術(shù)，通過BIM系統(tǒng)的三維碰撞技術(shù)來實現(xiàn)各專業(yè)工作之間的協(xié)調(diào)運作，提高圖紙精確度，減少僅僅依靠傳統(tǒng)圖紙施工而引發(fā)的專業(yè)沖突，[降低項目實施過程中變更發(fā)生的幾率，消除資源損耗，達到成本優(yōu)化的目標。同時，BIM系統(tǒng)通過核驗對象構(gòu)建之間的相互影響，提高建筑設(shè)計師與結(jié)構(gòu)工程師之間的溝通效率，縮短設(shè)計周期，達到質(zhì)量優(yōu)化的目標。

1.2 實現(xiàn)對實際工程的動態(tài)模擬。BIM系統(tǒng)可通過建立三維模型對工程情況進行實際模擬，針對模擬過程提出相應(yīng)的分析結(jié)論。動態(tài)模擬作為BIM三維模型的一項重要應(yīng)用，在項目實施過程中對項目全壽命周期各階段的設(shè)計結(jié)果進行驗證，針對模擬結(jié)果審查設(shè)計方案的正確性，結(jié)合實際情況提出方案改進建議，實現(xiàn)項目目標優(yōu)化。

1.3 實現(xiàn)建設(shè)過程信息集成。BIM系統(tǒng)主要實現(xiàn)了過程集成化和信息集成化。建筑信息模型將各專業(yè)的信息儲存在一個模型里，成為建筑信息的載體，相比與傳統(tǒng)CAD軟件僅僅體現(xiàn)簡單信息的方式，BIM系統(tǒng)將全員參與的過程集成化變?yōu)楝F(xiàn)實。BIM系統(tǒng)建立了以計算機為基礎(chǔ)的建筑信息數(shù)據(jù)庫，除此包括了如結(jié)構(gòu)空間關(guān)系、建筑材料屬性等在內(nèi)的幾何信息和物理信息，在設(shè)計方面較傳統(tǒng)CAD繪圖方式有著飛躍性的進步。

2 基于BIM系統(tǒng)的多專業(yè)協(xié)同優(yōu)化技術(shù)

對于建設(shè)工程項目，由于其包含的環(huán)節(jié)繁雜、涉及的專業(yè)眾多、信息量巨大、參與主體成分復(fù)雜，若依據(jù)傳統(tǒng)的運作方式，可能出現(xiàn)工作量重復(fù)、圖紙錯誤多，導(dǎo)致不必要的變更甚至返工，增加成本的同時延誤工期?；贐IM系統(tǒng)建立的信息數(shù)據(jù)量為項目參與者提供了一個信息共享平臺，實現(xiàn)各專業(yè)的高效協(xié)作。

在實際操作中，利用REVIT建模所生成的圖紙文件會占用較大內(nèi)存空間，因此，若利用BIM系統(tǒng)對建設(shè)項目全專業(yè)同時進行協(xié)同優(yōu)化，通常會存在較大困難，常用的方法是先將圖紙文件壓縮后導(dǎo)出為Navisworks軟件能識別的文件格式，重新整合后再進行碰撞檢測。此時，可根據(jù)實際需求對各專業(yè)分別進行碰撞檢測，還可以將碰撞點導(dǎo)出為報告形式備份，方便往后階段進行管線綜合調(diào)整的分析。

3 基于BIM系統(tǒng)的施工階段目標優(yōu)化技術(shù)

3.1 施工設(shè)備技術(shù)優(yōu)化。在大型復(fù)雜過程施工中，對施工場地進行合理布置并制定相應(yīng)有效的施工組織設(shè)計方案對于項目順利如期完成具有重要意義，因此對施工設(shè)備技術(shù)進行優(yōu)化顯得尤為重要，隨著建設(shè)項目的復(fù)雜化成都的提高，施工本身對設(shè)備技術(shù)的要求日益增加，利用BIM系統(tǒng)針對不同施工工藝或施工輔助設(shè)備進行調(diào)整，有助于提高施工效率，優(yōu)化施工流程。

3.2 施工模擬技術(shù)。建設(shè)項目的施工過程復(fù)雜且處于不斷的動態(tài)變化當(dāng)中，BIM系統(tǒng)通過對工期及建筑等方面的信息進行整合，形成可視化的4D模型，詳細、直觀并精確地反映出建設(shè)項目的施工過程及模擬施工進度，并在分析施工現(xiàn)場情況的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對現(xiàn)場資源的調(diào)配，達到掌控全局的效果。同時，可利用Autodesk Navisworks Simulate軟件進行四維仿真，通過聯(lián)系模型圖形、與時間節(jié)點，制定施工順序，關(guān)聯(lián)具有時間屬性的其他任務(wù)數(shù)據(jù)，在項目數(shù)據(jù)模型與材料明細表之間建立動態(tài)鏈接，制定可視化的計劃工期和實際工期，分析進度偏差，并作出相應(yīng)調(diào)整。通過四維仿真分析，BIM系統(tǒng)可以對施工進度和施工程序進行模擬，并使結(jié)果可視化，利用這一技術(shù)，可在實際工程中率先對施工難度較大或結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的施工進行模擬，減少因施工方案不合理造成的失誤和損失，實現(xiàn)項目施工階段的目標優(yōu)化。

3.3 工程量自動統(tǒng)計技術(shù)。除上述介紹的多專業(yè)協(xié)同優(yōu)化、施工模擬技術(shù)外，BIM系統(tǒng)還具有自動統(tǒng)計工程量的功能。傳統(tǒng)的工程量統(tǒng)計方法存在計算過程繁瑣、易出錯的缺點，對總成本的準確掌控有一定影響。BIM系統(tǒng)建立的信息數(shù)據(jù)庫包含了有關(guān)工程項目的所有信息，能夠幫助技術(shù)人員快速準確地對建筑構(gòu)件及消耗的材料進行統(tǒng)計分析，在保證精確度的同時節(jié)省了大量人工，實現(xiàn)工程材料信息與設(shè)計方案相統(tǒng)一。利用BIM系統(tǒng)的參數(shù)化特點，由于模型和數(shù)據(jù)實現(xiàn)了動態(tài)關(guān)聯(lián)，模型受到修改的同時，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫也會自動更新關(guān)聯(lián)信息，避免了工程量的重復(fù)計算，優(yōu)化了計算流程，并且降低了錯誤率，提高了工作效率。

4 基于BIM系統(tǒng)的運維管理技術(shù)

基于BIM系統(tǒng)的運維管理技術(shù)能將關(guān)聯(lián)大量數(shù)據(jù)信息的建筑模型導(dǎo)入到運維管理系統(tǒng)中，避免數(shù)據(jù)的重復(fù)輸入，提高后期管理的工作效率。同時，運維管理系統(tǒng)將同步記錄建設(shè)項目的維修數(shù)據(jù)，方便問題出現(xiàn)時進行全面分析，實現(xiàn)運維管理數(shù)據(jù)庫信息的條理清晰，利于操作者隨時查閱所需信息，對運營管理的對象項目形成一個詳細、清楚的認識，為后期的運營維護工作提升管理效率。

結(jié)語：BIM技術(shù)作為“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的信息時代產(chǎn)物，對于建設(shè)工程項目從設(shè)計階段到后期的運營維護階段都將起到深遠的意義。在建筑行業(yè)面臨創(chuàng)新型改革之際，BIM系統(tǒng)必將引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展的趨勢，逐步替代傳統(tǒng)工作方式，將我國的建筑工程水平推向一個新的高度。

參考文獻

[1]楊東旭.基于BIM技術(shù)的施工可視化應(yīng)用研究[D].華南理工大學(xué)，2013.

[2]賀靈童.BIM在全球的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].工程質(zhì)量，2013，03：12-19.