BIM技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用與研究

馬二朋 鄧思華 馬天磊

(北京建筑大學(xué)，北京 100044)

BIM技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用與研究

馬二朋 鄧思華 馬天磊

(北京建筑大學(xué)，北京 100044)

隨著建筑市場技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，BIM作為一種全新的理念，在建筑市場中逐步扮演著越來越重要的角色。BIM 涉及到最初的規(guī)劃、設(shè)計以及后期的施工、維護等一系列革新,是未來建筑信息化發(fā)展的必然趨勢。應(yīng)用建筑信息模型BIM技術(shù)，通過在施工階段進行虛擬施工，促進施工進度，保證施工質(zhì)量，對工程施工進行高效有利的控制，實現(xiàn)綠色施工。

BIM,工程施工,Revit,全生命周期

1 概述

我國從2003年引入BIM技術(shù)直至現(xiàn)在，經(jīng)歷了多個發(fā)展階段。2009年之前，我國僅僅處于BIM技術(shù)探索階段，進行前瞻研究。隨后2009年—2010年，我們才真正將BIM技術(shù)引入，進行相應(yīng)的理論研究。2010年—2013年，我國開始對BIM技術(shù)進行初級應(yīng)用，其中包括：BIM建模、管線綜合以及光能分析等。隨后，2013年至今，我國加大了對BIM技術(shù)的研究。從剛開始的理論研究，逐步跨越到現(xiàn)在的“規(guī)劃、設(shè)計、施工、運維”全生命周期過程。從而能夠進行信息集成，將設(shè)計成果，施工數(shù)據(jù)，管理數(shù)據(jù)以及運維數(shù)據(jù)集成，進行數(shù)據(jù)匯總，實行了一站式的全方位管理的目標，在施工階段進行施工全過程管控，實現(xiàn)施工優(yōu)化，BIM技術(shù)全生命周期數(shù)據(jù)管理平臺見圖1。

2 BIM技術(shù)的研究現(xiàn)狀

BIM 技術(shù)現(xiàn)今在國內(nèi)以至國外仍舊屬于一個嶄新且必將在未來引領(lǐng)建筑業(yè)發(fā)展的地位。雖然其歷史并不久遠，但是，在其發(fā)展的這段期間內(nèi)，整個行業(yè)正在逐步發(fā)生巨大變革。BIM技術(shù)在學(xué)術(shù)研究方面一直都是熱門領(lǐng)域。相比國內(nèi)對BIM的研究，國外對BIM的研究與應(yīng)用，均已比較完善。其中包含針對BIM 的發(fā)展歷程、BIM技術(shù)核心理念。目前，國外正在將研究的重點逐步向更廣泛的領(lǐng)域擴展。

與此同時，國內(nèi)也有為數(shù)不少的專家學(xué)者對BIM進行了逐步研究。2016年，沈陽建筑大學(xué)管理學(xué)院齊寶庫進行了基于BIM的PC建筑全壽命周期風(fēng)險管理[1]。2015年，廣東海洋大學(xué)寸金學(xué)院龐雪飛進行了基于BIM的地鐵工程項目投資管理研究，建立了地鐵工程項目BIM信息模型，解決了地鐵工程項目管理過程中出現(xiàn)的管理和控制難的問題，提出BIM技術(shù)是現(xiàn)代工程項目研究和發(fā)展的新方向[2]。2012年，西安建筑科技大學(xué)師征進行了基于BIM的工程項目管理流程與組織設(shè)計研究[5]。2011年，沈陽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院陶帥進行了BIM的發(fā)展及其在建筑施工方面的應(yīng)用研究[6]。2010年，清華大學(xué)土木工程系張建平研究基于BIM和4D技術(shù)的建筑施工優(yōu)化及動態(tài)管理，指出建筑工程不僅規(guī)模龐大而且是一個高度動態(tài)的過程，這些因素導(dǎo)致項目管理十分的復(fù)雜[7]。

3 BIM技術(shù)的主要應(yīng)用

BIM 技術(shù)涉及到工程建設(shè)全生命周期的過程中，其中包括：工程規(guī)劃、工程設(shè)計、工程施工以及工程后期的運營維護。其中在不同階段具有不同的具體應(yīng)用：

1)工程規(guī)劃階段；

2)工程設(shè)計階段；

3)工程施工階段：包括場地的使用規(guī)劃，施工系統(tǒng)設(shè)計，數(shù)字化加工以及三維控制和規(guī)劃；

4)工程運營階段：包括工程的維護計劃，進行建筑系統(tǒng)分析，以及資產(chǎn)、空間的管理與追蹤，同時涉及到防災(zāi)減災(zāi)等的計劃。

上述不同階段過程中，從規(guī)劃階段到設(shè)計階段，需要進行設(shè)計評審。設(shè)計與施工階段之間通過3D協(xié)調(diào)，來實現(xiàn)設(shè)計施工一體化。通過施工階段記錄模型，從而保障后期的運營維護。整理體系，全階段共同協(xié)作，從而實現(xiàn)BIM技術(shù)貫穿建筑工程全生命周期的作用。建筑工程的信息量巨大，種類繁多，并且來源廣泛，涉及不同專業(yè)以及同一專業(yè)內(nèi)的不同領(lǐng)域。此時BIM技術(shù)充分發(fā)揮其高效、保質(zhì)的作用。

BIM技術(shù)在工程施工階段的具體過程中具有不同的實際應(yīng)用，其中大致包括如下7項：

1)對工程進度進行模擬；

2)施工方案進行全過程建模；

3)對比優(yōu)選選擇一個最佳施工方案；

4)演示具體的施工方案；

5)深化模型碰撞檢查：通過應(yīng)用Revit，Navisworks協(xié)調(diào)3D問題；

6)對工程量進行統(tǒng)計；

7)控制造價：應(yīng)用BIM5D、廣聯(lián)達結(jié)合施工的工程進度，全面實現(xiàn)5D施工管理。

4 BIM技術(shù)在工程施工中的價值和意義

針對工程施工階段，BIM技術(shù)主要涉及到施工前的BIM策劃與準備、深化設(shè)計、模擬施工、進行施工現(xiàn)場規(guī)劃以及施工過程中對成本和進度進行控制等[8]。BIM極大的促進了施工技術(shù)的快速發(fā)展，依靠BIM模型開展實時溝通。

針對不同工程施工BIM技術(shù)應(yīng)用，對BIM技術(shù)工程施工階段的價值和意義進行如下分析[9]：

1)支撐施工投標的BIM應(yīng)用；

2)支撐工藝改進和施工管理，其價值和意義在于：

a.便于設(shè)計圖紙的審查和深化；

b.虛擬4D建造；

c.簡單協(xié)同和可視化技術(shù)討論；

d.自動統(tǒng)計工程量。

3)集成與提升項目、企業(yè)和行業(yè)的BIM綜合應(yīng)用，其價值和意義在于：

a.4D計劃管理和進度控制；

b.施工方案選擇，對比和優(yōu)化；

c.施工資源綜合管理和集體協(xié)調(diào)；

d.施工成本的預(yù)算和核算；

e.質(zhì)量安全的總體把握和管理；

f.科學(xué)綠色施工；

g.施工質(zhì)量的提升和服務(wù)功能的拓展。

4)工程資料數(shù)字化和項目運行維護階段的BIM應(yīng)用，其價值和意義在于：

a.施工資源進行數(shù)字化處理和管理；

b.在交付、驗收和竣工階段對工程項目資料進行數(shù)字化歸檔；

c.維修服務(wù)業(yè)主項目。

基于以上BIM對工程施工的價值和意義，并且查閱相關(guān)資料，我們可以知道，BIM對施工階段管理和綜合效益提升具有很大的作用。

5 結(jié)語

BIM正在逐步引領(lǐng)工程建設(shè)的蓬勃發(fā)展，尤其是在工程施工階段。BIM在現(xiàn)今占有舉足輕重的地位，在未來必將會對建筑行業(yè)提供更多的理論及技術(shù)支持。BIM打通了設(shè)計與施工之間的代溝，避免了重復(fù)建模產(chǎn)生的不必要工作，從而大大增加工作效率，從整體上降低工程項目成本，實現(xiàn)真正意義上BIM在工程施工的價值。

[1] 齊寶庫,劉 帥.基于BIM的PC建筑全壽命周期風(fēng)險管理[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2016(2):151-155.

[2] 龐雪飛. 基于BIM的地鐵工程項目投資管理研究[J]. 江西建材,2015(3):213-214.

[3] 劉安申.基于BIM-5D技術(shù)的施工總承包合同管理研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué),2014.

[4] 吳子昊.BIM技術(shù)在建筑施工進程中的碰撞研究[D].武漢：武漢科技大學(xué),2013.

[5] 師 征.基于BIM的工程項目管理流程與組織設(shè)計研究[D].西安：西安建筑科技大學(xué),2012.

[6] 陶 帥,張德海,黃 靈.BIM的發(fā)展及其在建筑施工方面的應(yīng)用[A].土木工程建造管理(6)[C].2011:4.

[7] 張建平.基于BIM和4D技術(shù)的建筑施工優(yōu)化及動態(tài)管理[J].中國建設(shè)信息,2010(2):18-23.

[8] 丁烈云.BIM應(yīng)用·施工/建設(shè)信息模型BIM應(yīng)用叢書[M].上海:同濟大學(xué)出版社,2015:18-93,82.

[9] 中國建筑業(yè)協(xié)會工程建設(shè)質(zhì)量管理分會.施工企業(yè)BIM應(yīng)用研究(一)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.

ApplicationandresearchofBIMtechnologyinengineeringconstruction

MaErpengDengSihuaMaTianlei

(BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044,China)

With the continuous updating of the construction market technology, BIM has been playing an increasingly important role in the construction market as a new concept. BIM involves a series of innovations, including initial planning, design and later construction and maintenance. It is the inevitable trend of the future construction information development. Application of building information model BIM technology, through the virtual in construction stage, construction, promote the construction progress, ensure construction quality, better control for engineering construction effectively, the implementation of green construction.

BIM, construction, Revit, total life cycle

1009-6825(2017)29-0222-03

2017-08-07

馬二朋(1990- )，男，在讀碩士; 鄧思華(1963- )，男，副教授; 馬天磊(1991- )，男，在讀碩士

TU712

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