BIM對(duì)建筑施工的影響

羅適

摘要：隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，信息化技術(shù)所發(fā)揮的作用越來越重要，建筑施工管理也逐漸走了信息化發(fā)展的道路。BIM技術(shù)是建立在信息化技術(shù)之上的，對(duì)于建筑工程施工有著非常重要的影響，倍受相關(guān)學(xué)者與技術(shù)人員的關(guān)注。文章首先對(duì)BIM技術(shù)的特征及發(fā)展進(jìn)行了分析，然后對(duì)提出了BIM技術(shù)在建筑工程施工的重要作用，最后對(duì)其在建筑施工中的應(yīng)用實(shí)踐做出了總結(jié)，以供參考。

關(guān)鍵詞：BIM；特征；施工；應(yīng)用

信息化時(shí)代背景下，科技引領(lǐng)了多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域的變革，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。建筑行業(yè)作為重要的國民經(jīng)濟(jì)支撐，加強(qiáng)信息化建設(shè)已成為必然趨勢。BIM以其獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢，提高了建筑施工的精度、品質(zhì)以及效率，以迅猛的趨勢被應(yīng)用在建筑施工企業(yè)當(dāng)中，所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益和價(jià)值有目共睹。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)建筑施工的信息化管理，進(jìn)而提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)地位。BIM技術(shù)實(shí)際上就是建筑工程的信息建模技術(shù)，整合建筑工程施工中的各類信息，并把各類信息建立成三維模型，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑工程精細(xì)化管理，提高建筑工程施工的管理水平。BIM技術(shù)已經(jīng)成為建筑工程施工比較關(guān)鍵的技術(shù)革新。BIM在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用有著非常巨大的發(fā)展?jié)摿?，因而成為了業(yè)界研究的熱點(diǎn)。

1.BIM的特征及發(fā)展

1.1BIM的特征

BIM是建筑信息模型的英文簡稱，它以三維數(shù)字技術(shù)為背景基礎(chǔ)，被廣泛應(yīng)用于建筑施工領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展，BIM不斷豐富和優(yōu)化，表現(xiàn)出了可視化、可模擬化、可協(xié)調(diào)性、可優(yōu)化性等特征，為建筑施工企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。其中，BIM因其可視化的特點(diǎn)，將構(gòu)件以三維立體的模式繪制出來，擴(kuò)大了對(duì)構(gòu)件的觀察方位和角度，是BIM的固有屬性。BIM除了是一個(gè)承載多類信息的三維模型，它更多的是作為可協(xié)調(diào)平臺(tái)和可模擬軟件被應(yīng)用。建筑施工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要政府、運(yùn)維機(jī)構(gòu)以及有關(guān)企業(yè)的有效配合才能順利開展，其應(yīng)用加進(jìn)了各方之間的信息交流。

1.2BIM技術(shù)的發(fā)展

BIM技術(shù)最早在美國提出，BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，西方國家應(yīng)用BIM技術(shù)的時(shí)間比較早，經(jīng)驗(yàn)比較豐富，而且西方國家已經(jīng)出臺(tái)了BIM技術(shù)應(yīng)用相關(guān)的法律法規(guī)，保證BIM技術(shù)應(yīng)用的合理性。近年來，BIM在建筑領(lǐng)域的滲透逐漸深入，并被廣泛應(yīng)用于業(yè)主方和設(shè)計(jì)方，其在安全管理、碰撞檢查、精準(zhǔn)測量等方面表現(xiàn)出的優(yōu)勢，大大提升了建筑施工質(zhì)量和效率，促進(jìn)了建筑施工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國應(yīng)用BIM技術(shù)的時(shí)間比較短，缺乏BIM技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，與一些發(fā)達(dá)國家相比，BIM在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用還表現(xiàn)出了一定的落后性，未來發(fā)展前景巨大。我國建筑企業(yè)可以結(jié)合實(shí)際情況合理的借鑒西方國家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)?！笆晃濉蔽覈蔡岢隽薆IM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，明確了建筑行業(yè)發(fā)展新方向。

2.BIM技術(shù)對(duì)建筑施工中的影響及應(yīng)用價(jià)值

2.1實(shí)現(xiàn)了三維渲染

BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)視覺逼真的最佳效果，根據(jù)建筑工程施工圖紙可以逼真的展現(xiàn)出施工現(xiàn)場的布置情況，合理制定建筑工程施工方案，并對(duì)多種建筑工程施工方案進(jìn)行對(duì)比，選出最佳的施工方案。BIM建模在建立完成后依舊可以進(jìn)行三維渲染，以提高BIM建模的精度，提高建筑工程中標(biāo)的幾率。

2.2提升了計(jì)算的精度與速度

在建筑企業(yè)設(shè)置BIM信息庫時(shí)，可以應(yīng)用6D信息庫進(jìn)行數(shù)據(jù)的快速計(jì)算，這樣可以提高建筑工程預(yù)算的精度，進(jìn)而提高建筑工程施工管理效率。BIM建模還可以有效控制建筑工程施工成本，降低建筑工程施工成本，提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在傳統(tǒng)的建筑工程施工管理模式下，建筑企業(yè)無法有效整合建筑工程施工中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，BIM建模的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)建筑工程施工的精細(xì)化管理，提高資源的利用率，降低能耗。

2.3具有可視化的功能

BIM技術(shù)具有可視功能，實(shí)現(xiàn)虛擬建筑工程施工，建筑工程施工管理人員可以隨時(shí)了解建筑工程施工進(jìn)展，并有效協(xié)同，如果建筑工程管理人員發(fā)現(xiàn)建筑工程施工中存在問題，必須及時(shí)分析問題存在的原因，并針對(duì)存在的問題及時(shí)采取調(diào)整對(duì)策。

3.BIM在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用實(shí)踐

作者基于對(duì)BIM特征及發(fā)展的認(rèn)識(shí)，主要從施工優(yōu)化、安全管理、碰撞檢查、精準(zhǔn)測量四個(gè)方面探究了其在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用實(shí)踐，以供參考和借鑒。

3.1施工優(yōu)化

比較有代表性的建筑施工企業(yè)BIM應(yīng)用，是借助4D施工模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工方法的調(diào)整和規(guī)劃，從而細(xì)化和優(yōu)化建筑施工的每一個(gè)過程，通過模擬、分析、論證施工工藝，研發(fā)出新的施工方法，例如步進(jìn)式流水施工法，此后再次利用4D施工模擬技術(shù)進(jìn)行施工優(yōu)化，并檢驗(yàn)其收效，這是一個(gè)良性循環(huán)的過程。在滿足安全與工程質(zhì)量要求的前提下，利用BIM技術(shù)優(yōu)化建筑施工，有利于降低建筑施工企業(yè)的生產(chǎn)成本。在BIM中4D模擬技術(shù)的支持下，建筑施工企業(yè)可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而合理選用，大大提升了施工效率和質(zhì)量。此外，建筑施工企業(yè)還可以進(jìn)行超重、超大、超高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)BIM模擬操作，從而獲取有效參數(shù)，有針對(duì)性地改進(jìn)吊裝方案，保證了建筑施工的實(shí)效。

3.2安全管理

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)安全管理的關(guān)注度越來越高。建筑施工企業(yè)要想在競爭激烈的市場環(huán)境中尋求生存與發(fā)展，就必須要重視安全管理，并制定一系列有效的施工管理措施，構(gòu)建完善的安全管理機(jī)制。相較于傳統(tǒng)施工管理，BIM在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用，改善了其單憑經(jīng)驗(yàn)或規(guī)范要求實(shí)施安全舉措的弊端。具體而言，建筑施工企業(yè)可以根據(jù)BIM軟件平臺(tái)反映的施工作業(yè)現(xiàn)場情況，有針對(duì)性地布置臨時(shí)用水、用電位置，協(xié)調(diào)好進(jìn)度安全與施工作業(yè)的交錯(cuò)關(guān)系，保證建筑施工各環(huán)節(jié)的有序進(jìn)行和有效銜接，從而提高施工效率。在建筑施工實(shí)踐中，難免會(huì)因多重因素的影響而致使施工順序、時(shí)間等發(fā)生變動(dòng)，BIM應(yīng)用則可以根據(jù)信息模型進(jìn)行實(shí)時(shí)分析調(diào)整，滿足了建筑施工的動(dòng)態(tài)監(jiān)管需求。

3.3碰撞檢查

經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大部分建筑施工企業(yè)的資源浪費(fèi)問題嚴(yán)重，常常會(huì)因圖紙錯(cuò)誤而更改設(shè)計(jì)、延變緩施工、增加投資等。所謂的碰撞檢查是指通過計(jì)算機(jī)，提前預(yù)警暖通、消防、結(jié)構(gòu)以及給排水等不同工程項(xiàng)目專業(yè)在空間上的碰撞沖突。嚴(yán)格意義上講，建筑施工碰撞可分為硬碰撞和軟碰撞兩種。其中，硬碰撞是指實(shí)體相互間的較差碰撞。而軟碰撞是相對(duì)硬碰撞而言的，意指施工間距及空間無法達(dá)標(biāo)。目前，建筑施工企業(yè)主要將BIM應(yīng)用在硬碰撞檢查領(lǐng)域。在進(jìn)行建筑施工碰撞檢查之前，有關(guān)企業(yè)需要利用BIM技術(shù)軟件創(chuàng)建不同施工專業(yè)的三維BIM模型，并交由專業(yè)人員進(jìn)行校核，此后在BIM集成應(yīng)用平臺(tái)上自動(dòng)查詢工程中暗藏的碰撞點(diǎn)，出具相關(guān)報(bào)告，以此為依據(jù)改進(jìn)施工圖紙，最大限度地減少人工、材料等資源浪費(fèi)。

3.4精準(zhǔn)測量

在傳統(tǒng)建筑施工的構(gòu)件制作環(huán)節(jié)中，耗費(fèi)了大量的人力、物力，其質(zhì)量容易受人員水平、材料質(zhì)量、計(jì)算統(tǒng)計(jì)等多重因素的影響。而且，在操作實(shí)踐中，圖紙只是起到了一定的施工指導(dǎo)作用，直接用來指導(dǎo)預(yù)制加工很難保證其精準(zhǔn)度。BIM在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用，則很好地解決了這一技術(shù)難題。相較于二維圖紙，BIM真實(shí)地還原了建筑、結(jié)構(gòu)以及機(jī)電系統(tǒng)等的專業(yè)本色，通過數(shù)字化可視模型展示了實(shí)體間的屬性參數(shù)關(guān)系和空間關(guān)系。BIM在建筑施工企業(yè)預(yù)制構(gòu)件加工的應(yīng)用，不僅極大程度地降低了現(xiàn)場測繪工作量，還提高了此項(xiàng)工作的效率和精度，實(shí)現(xiàn)了建筑施工的集成化與模塊化，有效解決了現(xiàn)場施工場地不足、垂直運(yùn)輸困難等問題。由此看來，BIM應(yīng)用于建筑施工企業(yè)，將會(huì)在精準(zhǔn)測量領(lǐng)域創(chuàng)造極大價(jià)值。

3.5進(jìn)度管理與控制

將3D模型與進(jìn)度計(jì)劃關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度計(jì)劃的4D模擬；計(jì)算相應(yīng)施工部位所需的資源便于合理配置施工資源；在施工過程中記錄實(shí)際進(jìn)度，與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比分析，預(yù)警后續(xù)進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)，并且提出優(yōu)化調(diào)整方案；（6）工程量計(jì)算。利用基于BIM技術(shù)的工程量計(jì)算軟件對(duì)各種構(gòu)件的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，有效提高量算工作效率；（7）項(xiàng)目成本管控。將3D模型與進(jìn)度計(jì)劃、工程預(yù)算集成擴(kuò)展成5D模型，反映出隨進(jìn)度計(jì)劃的成本曲線，方便項(xiàng)目管理人員對(duì)施工成本進(jìn)行動(dòng)態(tài)管控。

4.結(jié)語

總而言之，BIM在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用十分重要和必要。由于個(gè)人能力有限，文章有關(guān)BIM應(yīng)用方面的研究可能存在不足，因此，筆者希望業(yè)界更多學(xué)者參與BIM技術(shù)應(yīng)用研究，并結(jié)合建筑施工企業(yè)的生產(chǎn)與管理實(shí)際情況，有針對(duì)性地提出更多的BIM應(yīng)用建議，助推建筑施工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，建筑施工企業(yè)也需要重視BIM技術(shù)引人，在不斷地實(shí)踐探索中，制定一套完善的BIM應(yīng)用機(jī)制，使之創(chuàng)造更大的價(jià)值，藉此提升自身的建筑施工水平，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。