BIM技術(shù)在施工模擬中的應(yīng)用研究

李文芳　劉莎莎

摘要：隨著社會(huì)現(xiàn)代化的高速發(fā)展，現(xiàn)代化建筑慢慢趨向復(fù)雜化與智能化發(fā)展，由此建筑工程項(xiàng)目的施工進(jìn)度控制管理也越來越困難。本文通過利用BIM技術(shù)來完成實(shí)際案例施工的模擬，展示該技術(shù)在施工中的應(yīng)用的實(shí)踐效果，從而在BIM技術(shù)應(yīng)用研究中闡述其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；施工進(jìn)度；施工模擬

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）30-0057-02

一、引言

BIM（Building Information Modeling）是在建筑領(lǐng)域應(yīng)用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)、施工和管理過程仿真和模擬的一種技術(shù)和管理方法。BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息集成與應(yīng)用，符合建筑工程的集成管理環(huán)境。在項(xiàng)目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM技術(shù)平臺(tái)插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)；[1]保障了建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營管理過程的無縫對(duì)接和項(xiàng)目干系人的信息暢通，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目周期全過程在手段和方法上的信息化。住建部《2011—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出，在“十二五”期間，加快建筑信息模型（BIM）和基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用。與此同時(shí)，BIM的應(yīng)用取得了快速的發(fā)展。建筑業(yè)“十三五”規(guī)劃強(qiáng)調(diào)推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在規(guī)劃、工程勘察設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營維護(hù)全過程的集成應(yīng)用。由此設(shè)計(jì)公司、施工企業(yè)、業(yè)主、政府及行業(yè)協(xié)會(huì)越來越重視BIM。

二、基于BIM技術(shù)的施工管理

單項(xiàng)工程的施工圖通常包括土建和安裝（給水排水工程、電氣工程、暖通工程等）兩大部分。傳統(tǒng)二維CAD圖各專業(yè)協(xié)作設(shè)計(jì)缺少一個(gè)統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)，使得圖紙審查和細(xì)節(jié)檢查復(fù)雜抽象。由于項(xiàng)目的集成化、規(guī)?；约皬?fù)雜化，即使有經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目管理者也不太可能完全解決施工圖中的錯(cuò)、漏、碰、缺。而基于BIM技術(shù)的集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)，打破傳統(tǒng)施工管理模式的專業(yè)協(xié)調(diào)壁壘，實(shí)現(xiàn)了建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電等專業(yè)的信息共享及協(xié)同，并以BIM模型為載體，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、預(yù)算（成本）、采購、合同、質(zhì)量、安全等業(yè)務(wù)信息關(guān)聯(lián)。運(yùn)用BIM技術(shù)能夠提前模擬施工全過程，對(duì)可預(yù)見的施工難點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)化模擬，編寫合理的施工專項(xiàng)方案。且在施工過程中運(yùn)用BIM技術(shù)能夠達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)度，控制成本，優(yōu)化資源配置，及時(shí)協(xié)調(diào)專業(yè)沖突，提高施工管理的效率。為探討B(tài)IM技術(shù)在實(shí)際工程項(xiàng)目施工中的應(yīng)用價(jià)值，筆者以某實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心項(xiàng)目為基礎(chǔ)，將BIM技術(shù)作為工具，模擬實(shí)際的施工進(jìn)度、施工場(chǎng)地布置情況等，進(jìn)一步強(qiáng)化應(yīng)用，研究其實(shí)際價(jià)值。

項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用分以下幾種情況。

1.工程概況。本工程選址于學(xué)校主校區(qū)內(nèi)西南角，東鄰12號(hào)教學(xué)樓，北與14號(hào)教學(xué)樓相望，周邊交通便利，道路暢通。具體工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)見表1。

2.施工進(jìn)度4D模擬。在傳統(tǒng)的施工管理中，施工方的管理都是建立在二維圖紙與施工經(jīng)驗(yàn)上的，簡(jiǎn)單的圖紙與技術(shù)交底往往不能夠完全避免大量二維數(shù)據(jù)里的矛盾沖突。因此，如果直接建立三維模型，在BIM平臺(tái)上進(jìn)行碰撞檢測(cè)，就能夠直接規(guī)避各專業(yè)間的沖突。通過數(shù)據(jù)傳輸，施工方就能夠直接獲取的是低錯(cuò)誤的模型數(shù)據(jù)，很大程度上減少了不必要的變更，減少施工過程中因圖紙問題出現(xiàn)的返工，提高了施工效率。

本案是以建筑的3D模型為基礎(chǔ)，在BIM技術(shù)平臺(tái)上進(jìn)行施工進(jìn)度的4D模擬。在獲取模型數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析，結(jié)合實(shí)際施工方案，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)際進(jìn)度模擬。本建筑工程為中軸對(duì)稱，建筑體量由于東西向跨度較大，筆者將其劃分為了三個(gè)施工段，進(jìn)行流水施工模擬（圖1）。

基于BIM的施工進(jìn)度計(jì)劃模擬，能夠精確定位到項(xiàng)目實(shí)施過程的某一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，管理者可讀取在這一時(shí)間點(diǎn)上的施工進(jìn)度，了解進(jìn)度計(jì)劃的實(shí)際執(zhí)行情況，對(duì)比分析實(shí)際與計(jì)劃的偏差，實(shí)時(shí)糾偏，及時(shí)對(duì)施工計(jì)劃做出必要的針對(duì)性調(diào)整。基于BIM技術(shù)，整個(gè)施工過程能夠以動(dòng)畫的形式被呈現(xiàn)出來，施工工序、過程的可視化更有效地指導(dǎo)施工人員，使其不僅僅提高了施工管理的效率，同時(shí)也讓施工過程變得更透明化，讓工程各參與方隨時(shí)了解工程信息。

3.施工場(chǎng)地模擬。施工場(chǎng)地的合理布置也是施工現(xiàn)場(chǎng)管理的必要條件。材料、設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)，以及相關(guān)數(shù)量信息在施工現(xiàn)場(chǎng)也是每天都在發(fā)生變化。就本項(xiàng)目而言，施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地有限，合理的場(chǎng)地布置極為重要。在BIM技術(shù)下，通過建立起三維的場(chǎng)地模型，能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場(chǎng)的堆場(chǎng)、設(shè)備、材料等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，避免出現(xiàn)建筑材料、設(shè)備胡亂堆放等現(xiàn)象，同時(shí)施工技術(shù)人員能夠?qū)?chǎng)地模型與施工進(jìn)度進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管控（圖2）。

4.施工成本、質(zhì)量與安全管理。就施工方而言，商務(wù)部門可直接將模型導(dǎo)入算量軟件，獲取大量精確的數(shù)據(jù)信息，有效地控制施工成本。對(duì)不同時(shí)段的實(shí)際工程量以及材料消耗量能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，保證工程項(xiàng)目的收益。此外，施工方可以在施工過程中在BIM平臺(tái)上及時(shí)錄入構(gòu)件安全數(shù)據(jù)以及相關(guān)的質(zhì)檢信息，方便自檢，同時(shí)提高監(jiān)理方的工作效率。

三、結(jié)語

因?yàn)锽IM提供項(xiàng)目參與方三維的信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了建筑項(xiàng)目全壽命周期的信息構(gòu)建，在建筑業(yè)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢(shì)。項(xiàng)目市場(chǎng)環(huán)境的變化，采購模式的不同，在BIM應(yīng)用實(shí)踐過程中，均可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌管理，指導(dǎo)施工、支持后期運(yùn)營管理，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全壽命期綜合應(yīng)用[2]。筆者對(duì)某人文實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心進(jìn)行了簡(jiǎn)單的BIM技術(shù)應(yīng)用，通過實(shí)踐，了解到BIM技術(shù)的可視化、模擬化、數(shù)據(jù)化、精確化、動(dòng)態(tài)化、共享化、智能化等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，相對(duì)傳統(tǒng)施工管理而言，其能夠大大提高原有的施工效率。筆者相信隨著BIM技術(shù)的應(yīng)用的逐步標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，建筑行業(yè)的建造難題將越來越少。

參考文獻(xiàn)：

[1]王愛娟.基于BIM的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)分析模型研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2012

[2]何清華，等.BIM在國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀及障礙研究[J].工程管理學(xué)報(bào)，2012，（02）.