BIM 技術(shù)在建筑工程全生命周期中的應(yīng)用研究

錢云云 中山翠亨新區(qū)行政服務(wù)中心

一、技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)化

在基本 BIM 應(yīng)用的基礎(chǔ)上，可結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際需求對(duì)其進(jìn)行增強(qiáng)，以達(dá)到工程管理要求。

1）虛擬仿真。根據(jù)每個(gè)階段的BIM 模型數(shù)據(jù)，根據(jù)需求方的實(shí)際需求，使用軟件平臺(tái)創(chuàng)建需求區(qū)域的內(nèi)部和外部虛擬動(dòng)畫，操作人員可以輕松感受到三維空間關(guān)系和結(jié)構(gòu)場(chǎng)景，以便相關(guān)人員可以在每個(gè)階段比較和選擇方案，并進(jìn)行施工方案模擬。

2）二維表示?；谌S設(shè)計(jì)模型，由切口形成二維截面，例如平面、立面、截面和節(jié)點(diǎn)。結(jié)合相關(guān)的起草標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)相關(guān)的二維標(biāo)記進(jìn)行補(bǔ)充以創(chuàng)建工程圖，或者為了進(jìn)行審批、構(gòu)建、完成和提交要求，必須直接構(gòu)建二維橫截面以創(chuàng)建工程圖。

3）成本分析。在項(xiàng)目的各個(gè)階段，可以使用該BIM 模型在該階段準(zhǔn)確提取工程量，完成經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較，成本分析和成本準(zhǔn)備，并更改簽證導(dǎo)致的成本和時(shí)間，以有效控制投資金額。

4）BIM 4D。時(shí)空4D 模型用于直觀顯示項(xiàng)目的總體項(xiàng)目實(shí)施順序，復(fù)雜區(qū)域的組成順序等，以便參與單位可以更好地理解和掌握項(xiàng)目的關(guān)鍵事件，并改善項(xiàng)目的總體進(jìn)度。

5）BIM 5D。使用具有時(shí)間和資金兩個(gè)維度的5D 模型，可以更直觀地反映時(shí)間和模型中的項(xiàng)目資金，并提高項(xiàng)目管理的整體水平。

6）數(shù)字處理。通過(guò)將BIM 模型中的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字處理所需的數(shù)字模型，結(jié)合與建筑部件有關(guān)的相關(guān)信息，并使用自動(dòng)化制造設(shè)備完成對(duì)部件或預(yù)制部件的處理，從而進(jìn)行設(shè)計(jì)，處理和運(yùn)輸。

7）性能分析。在每個(gè)階段都基于BIM模型，使用專業(yè)的性能分析軟件，對(duì)建筑物的日照，能見(jiàn)度、照明、通風(fēng)和排煙、節(jié)能減排、人員疏散、火災(zāi)、聲音、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行仿真，提高其性能。

8）資產(chǎn)管理。使用建筑信息模型執(zhí)行資產(chǎn)信息管理，幫助建筑單位做出投資決策，并制定短期和長(zhǎng)期管理計(jì)劃。使用運(yùn)營(yíng)和維護(hù)模型數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估，創(chuàng)新和更新資產(chǎn)構(gòu)建成本，以及建立和維護(hù)與模型關(guān)聯(lián)的資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。

9）應(yīng)急管理。使用建筑模型、設(shè)施設(shè)備和系統(tǒng)模型來(lái)創(chuàng)建應(yīng)急計(jì)劃并進(jìn)行模擬培訓(xùn)。發(fā)生緊急情況時(shí)，在建筑物信息模型中直觀地顯示事件的位置，顯示相關(guān)的建筑物和設(shè)備信息，并啟動(dòng)相應(yīng)的緊急計(jì)劃以控制情況的發(fā)展并減少緊急情況下的直接和間接損失。

10）空間管理。為了有效地管理建筑空間并確?？臻g利用，建筑空間管理與建筑信息模型相結(jié)合，主要包括空間規(guī)劃，空間分配和人群管理（人員密集場(chǎng)所）功能。

11）能源管理。將建筑物模型和設(shè)施設(shè)備及系統(tǒng)模型與建筑物測(cè)量系統(tǒng)和建筑物相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)結(jié)合使用，以產(chǎn)生按面積，樓層和空間劃分的能耗數(shù)據(jù)，分析能耗數(shù)據(jù)，高能耗的位置和原因以尋求建議，目標(biāo)能效管理解決方案可減少建筑能耗。

12）建立管理平臺(tái)。根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需求，每個(gè)參與者都可以結(jié)合不同級(jí)別的BIM模型和相關(guān)數(shù)據(jù)，以在調(diào)查、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)階段構(gòu)建各種管理平臺(tái)，并提高項(xiàng)目的整體管理水平。

二、應(yīng)用

（一）BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)中應(yīng)用

在設(shè)計(jì)階段，BIM 技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在參數(shù)設(shè)計(jì)和建筑性能分析中。參數(shù)化設(shè)計(jì)可以應(yīng)用于規(guī)劃設(shè)計(jì)的任何階段，從定義建筑物的基本形狀到構(gòu)建具有復(fù)雜相關(guān)性的復(fù)雜外觀，以及使用參數(shù)化軟件構(gòu)建邏輯模型，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)都可以重復(fù)進(jìn)行項(xiàng)目的復(fù)雜性反復(fù)。參數(shù)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用是通過(guò)將參數(shù)化，數(shù)據(jù)化和設(shè)計(jì)可視化緊密結(jié)合在一起，了解設(shè)計(jì)中算法和相關(guān)模型生成的基本概念，并掌握基于公式的基本平面和指標(biāo)得分的參數(shù)來(lái)簡(jiǎn)化復(fù)雜性的原理。模型使用復(fù)雜的形態(tài)來(lái)創(chuàng)建復(fù)雜的建筑外觀，并使用軟件到軟件的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的BIM 平臺(tái)在數(shù)字平臺(tái)上執(zhí)行性能設(shè)計(jì)，通常使用GenerativeComponents，Grasshopper，Revit 和其他軟件。建筑性能包括建筑機(jī)械性能，生態(tài)性能和其他性能，這在設(shè)計(jì)階段主要是設(shè)計(jì)師的考慮因素。在滿足建筑物使用能力的前提下，如何使人們感到舒適和健康是建筑物環(huán)境領(lǐng)域的主要研究?jī)?nèi)容。

通過(guò)結(jié)合BIM 技術(shù)，可以在開(kāi)發(fā)的初始設(shè)計(jì)階段基本確定景觀能見(jiàn)度、日光、風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境和聲環(huán)境的性能，以及常用的IES 等BIM 軟件（VE），Energy 在此過(guò)程中，可以無(wú)縫地連接和分析GreenBuildingStudio，Ecotect 和其他特定模型。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于建筑信息模型具有自動(dòng)更新功能，因此可以使用建筑信息模型直接提取建筑過(guò)程所需的設(shè)計(jì)信息，縮短建筑圖紙的繪制時(shí)間，并方便進(jìn)行設(shè)計(jì)變更管理。設(shè)計(jì)方案的參數(shù)可以輕松修改和增強(qiáng)，并且碰撞檢查可以減少專業(yè)之間的調(diào)整時(shí)間。

（二）BIM 技術(shù)在施工中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)在施工階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：施工方法、資源管理和項(xiàng)目監(jiān)理。根據(jù)在上一步中設(shè)置的3D 建筑模型，可以添加時(shí)間和其他維度，以與4D 模型或建筑信息模型結(jié)合形成更多維度，必須及時(shí)達(dá)到的進(jìn)度，以視覺(jué)方式和系統(tǒng)地審查程序的可行性，可以監(jiān)視實(shí)際的施工情況以調(diào)整當(dāng)前的施工方法并避免工期延遲。由于現(xiàn)代建筑的大規(guī)模和復(fù)雜發(fā)展，建筑所需的設(shè)備變得越來(lái)越復(fù)雜，建筑組件開(kāi)始大規(guī)模集成，材料的使用也越來(lái)越多，所需的場(chǎng)地存儲(chǔ)和安裝空間也在增加，其中組件和材料是否符合標(biāo)準(zhǔn)以及是否可以及時(shí)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。利用這些缺點(diǎn)，將BIM技術(shù)和RFID 技術(shù)相結(jié)合可以提高使用設(shè)備組件的準(zhǔn)確性，并避免誤操作。自從引入BIM 技術(shù)以來(lái)，向主管方提供了更多的施工過(guò)程信息化，例如工程監(jiān)督信息的數(shù)字化、工程監(jiān)督資源的虛擬化、工程監(jiān)督文件中的無(wú)紙化信息、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、信息檢查智能和用戶便利性。BIM 技術(shù)有助于改變目前在建筑工地進(jìn)行的高強(qiáng)度，高強(qiáng)度的“項(xiàng)目巡查”管理模式，提高工作效率，減少人員參與，并改善項(xiàng)目監(jiān)理的標(biāo)準(zhǔn)化，可視化和標(biāo)準(zhǔn)化。

三、結(jié)論

綜上所述，BIM 技術(shù)正在成為市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也成為建筑市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)力。BIM技術(shù)的開(kāi)發(fā)和推廣，是建筑行業(yè)和整個(gè)社會(huì)的需求，形成一個(gè)完整的BIM 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)是提高建筑信息互通性的基礎(chǔ)，也是中國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的迫切需要。