BIM在建筑工程中的發(fā)展與應(yīng)用

王飛

摘 要：BIM的核心價(jià)值是通過可視化、數(shù)字化、協(xié)同化、模擬化、可優(yōu)化幾方面實(shí)現(xiàn)的，能夠達(dá)到無錯(cuò)設(shè)計(jì)、精益建造、真實(shí)交付、高效運(yùn)營的目標(biāo)，文章通過介紹BIM在建筑工程中的發(fā)展與應(yīng)用的重要性，倡議國內(nèi)一般城市在建筑工程行業(yè)及早啟動BIM技術(shù)，及早擁抱智慧時(shí)代。

關(guān)鍵詞：BIM 建筑工程 發(fā)展 應(yīng)用

中圖分類號：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（c）-0138-02

1 BIM在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r

美國和歐洲一些先進(jìn)國家，如英國、德國、法國、挪威、芬蘭等在建設(shè)工程管理工作中，已經(jīng)相當(dāng)重視給予BIM的協(xié)同工作及信息管理，強(qiáng)調(diào)BIM與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程整合，以促進(jìn)專業(yè)合資，減少信息孤島，視BIM為實(shí)現(xiàn)高效投資產(chǎn)業(yè)運(yùn)營管理。臺北、香港及北上廣等城市應(yīng)用也較早，目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些行業(yè)和城市技術(shù)聯(lián)盟，嘗試擴(kuò)大BIM技術(shù)應(yīng)用方面，希望采用BIM改進(jìn)項(xiàng)目管理效能，計(jì)劃行程記錄模型來改進(jìn)今后運(yùn)營管理，而國內(nèi)一些城市和區(qū)域，BIM才進(jìn)入導(dǎo)入期，僅開展一些管線綜合，減少設(shè)計(jì)碰撞和返工的部分工作。

2 BIM產(chǎn)生的原因、背景及發(fā)展歷程

由于建筑工程的固有特性、唯一性、臨時(shí)性，決定了每一個(gè)建筑產(chǎn)品外觀形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、環(huán)境、選址及施工過程的管理組織團(tuán)隊(duì)效率、協(xié)同、勞動素質(zhì)等完全不可能一模一樣，從而決定了其他施工建造方法優(yōu)次不一，改進(jìn)工作困難，致使建筑施工勞動效率低下，進(jìn)度、成本、安全、質(zhì)量等方面的施工績效難以控制，從業(yè)者幸福指數(shù)差。

在這種背景之下，要想為建筑設(shè)施全生命周期的所有決策提供可靠依據(jù)的是一個(gè)共享的信息和知識資源，這時(shí)BIM就應(yīng)運(yùn)而生，它是一種包含建筑設(shè)施物理技術(shù)和功能特性的數(shù)字表達(dá)，通過它在項(xiàng)目的不同階段，建設(shè)參建各方通過BIM中錄入、提取、更新和修改信息，用以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。

1975年Chuck Eastman建立了Building Description System，雖然不叫BIM，但基本包含了BIM的所有信息數(shù)據(jù)，被稱為“BIM之父”，直至2002年有Autodesk公司提出建筑信息模型（Building information modeling），Jenry laiserin稱之為BIM。

Building能涵蓋設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營全過程，information避免了僅僅是幾何3D信息的誤解，modeling體現(xiàn)了建筑信息管理的動態(tài)流程以及對建筑物性能和行為的模擬功能。

3 BIM的功能價(jià)值

在空間規(guī)劃、場地規(guī)劃、場地分析、現(xiàn)狀建模、3D設(shè)計(jì)、性能分析、虛擬建造、運(yùn)營模擬、災(zāi)難規(guī)劃等方面，BIM是更好的技術(shù)手段，提升項(xiàng)目生命周期性能；在優(yōu)化工作流程、成本估算、3D協(xié)調(diào)、4D模擬、數(shù)字化檢查等方面，BIM是更好的管理手段，提高建設(shè)和運(yùn)營管理PDCA能力，提高溝通協(xié)調(diào)效率，減少工程變更和沖突；在數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)訪問、協(xié)同平臺等方面，BIM作為信息化手段，搭建平臺，加載各階段數(shù)據(jù)并共享，發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值，為原有各層次信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持；在數(shù)據(jù)積累、數(shù)據(jù)資產(chǎn)、記錄模型、決策等技術(shù)方面，BIM作為知識庫為實(shí)現(xiàn)知識管理，提升行業(yè)生產(chǎn)效率，降低學(xué)習(xí)曲線提供巨大幫助，是持續(xù)改進(jìn)的有力工具，具體表現(xiàn)如圖1所示。

（1）BIM對業(yè)主方和管理方的功能價(jià)值。所見即所得，提升基礎(chǔ)設(shè)施性能，減少變更、減輕協(xié)調(diào)工作量，加強(qiáng)項(xiàng)目精細(xì)化管控能力，降低溝通難度，優(yōu)化設(shè)施運(yùn)營管理，建立知識庫，作為持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ)。

（2）BIM對設(shè)計(jì)方的功能價(jià)值。強(qiáng)化復(fù)雜工程設(shè)計(jì)能力，深入評估設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化設(shè)計(jì)性能，強(qiáng)化設(shè)計(jì)協(xié)作能力，減輕施工圖工作量，減輕現(xiàn)場設(shè)計(jì)和現(xiàn)場服務(wù)工作量，建立知識庫，作為持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ)。

（3）BIM對施工方的功能價(jià)值。改善施工組織設(shè)計(jì)，有助于實(shí)現(xiàn)精益建造，加強(qiáng)對分包管控能力，提高工廠預(yù)制化比例和能力，使數(shù)字化移交成為可能，改善結(jié)算環(huán)節(jié)，同樣建立知識庫作為持續(xù)改進(jìn)的基礎(chǔ)。

4 BIM的應(yīng)用

在項(xiàng)目建設(shè)初期，根據(jù)項(xiàng)目特征、性質(zhì)、目標(biāo)，建立戰(zhàn)略、BIM的應(yīng)用、流程、信息、基礎(chǔ)設(shè)施、崗位人力資源六要素的BIM的策劃系統(tǒng)，在項(xiàng)目各階段可實(shí)現(xiàn)如下應(yīng)用。

4.1 在設(shè)計(jì)階段

利用測量資料或者3D掃描資料輸入BIM系統(tǒng)，建立場地信息模型，做場地分析，實(shí)現(xiàn)豎向及總平面運(yùn)輸設(shè)計(jì)，計(jì)算土方量，進(jìn)行土方調(diào)配平衡；進(jìn)行全日照模擬、聲學(xué)分析、分環(huán)境評價(jià)、熱輻射分析等可持續(xù)設(shè)計(jì)比以往利用CAD設(shè)計(jì)圖分析大大降低工程成本，提高工作效率且可多次重復(fù)分析，對今后綠色施工提供可靠依據(jù)；快速算量對方案評價(jià)、快速決策、圖紙審查和會審縮短周期，保證準(zhǔn)確率和進(jìn)度，減少了今后的設(shè)計(jì)變更；模塊化設(shè)計(jì)、施工圖深化設(shè)計(jì)、專業(yè)碰撞設(shè)計(jì)加快了設(shè)計(jì)速度，減少了設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和交叉，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量（圖2）。

4.2 在施工階段

利用BIM進(jìn)行4D進(jìn)度規(guī)劃和控制，施工總平面布置，保證合理布置、材料堆放和施工機(jī)械布置，減少二次搬運(yùn)，節(jié)約土地，還可進(jìn)行技術(shù)方案優(yōu)化、關(guān)鍵部位施工工藝優(yōu)化、數(shù)字化預(yù)制及整個(gè)施工工況控制方面即質(zhì)量和安全控制都得到了高效廣泛的應(yīng)用。

4.3 在交付應(yīng)用階段

采用3D掃描技術(shù)，輸入系統(tǒng)可了解實(shí)際的建設(shè)狀況，達(dá)到真實(shí)交付的目的，同時(shí)采用數(shù)字化集成交付系統(tǒng)，在以后的應(yīng)用過程中，可以達(dá)到高效運(yùn)營的目的。

5 BIM在建筑工程中的應(yīng)用建議

BIM的核心價(jià)值是通過可視化、數(shù)字化、協(xié)同化、模擬化、可優(yōu)化幾方面實(shí)現(xiàn)的，為此能夠達(dá)到無錯(cuò)設(shè)計(jì)、精益建造、真實(shí)交付、高效運(yùn)營的目標(biāo)，所以倡議國內(nèi)一般城市和地區(qū)，特別是三、四類城市的一些建筑企業(yè)、技術(shù)管理人員，本著管理在先、BIM在后、由淺入深、由簡入繁、由易入難的精神，精細(xì)策劃、大膽創(chuàng)新、積極交流，在建筑工程行業(yè)及早啟動BIM技術(shù)，及早擁抱智慧時(shí)代。

參考文獻(xiàn)

[1] 李建成，王廣斌.BIM應(yīng)用·導(dǎo)論[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2015.