BIM技術(shù)在建設(shè)項目中的應(yīng)用研究

張勤方 浙江勤業(yè)建工集團有限公司

1 簡介

雖然我國近年來越來越重視信息技術(shù)的建設(shè)研究，但由于缺乏基于建筑全生命周期管理的總體規(guī)劃，建筑信息化仍只是在建筑全生命周期的某一階段得到應(yīng)用，導(dǎo)致建筑業(yè)的信息化建設(shè)還沒成為我國信息化建設(shè)的重要組成部分。為了避免信息的丟失和減少，現(xiàn)代IT 技術(shù)的最新發(fā)展從信息化的角度提供了兩方面的手段：一方面，在工程設(shè)計、施工和管理過程中實現(xiàn)建筑信息的建模和數(shù)字化，即建筑信息建模；另一方面，提高建設(shè)項目各單位和人員的信息共享水平，減少信息在溝通界面上的缺失。隨著BIM 技術(shù)的提出，實現(xiàn)了豐富的數(shù)字信息的生成、建筑生命周期數(shù)據(jù)的管理，為建筑各環(huán)節(jié)信息共享提供了強有力的技術(shù)和思想支持。

2 建筑信息建模技術(shù)分析

BIM輸出信息反映了其多樣化的特點：可以輸出各個角度的視圖、剖視圖、三維渲染，也可以是圖形數(shù)據(jù)的報表形式，如結(jié)構(gòu)工程量清單、門窗工程量清單等，這些信息會隨著信息模型的編輯或修改而及時更新，保持數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性?；跀?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)技術(shù)的BIM軟件三維模型可以任意生成二維平面圖、二維剖面圖、三維實體圖。平面圖繪制后無需分別繪制實體圖和剖面圖，避免不同視圖之間出現(xiàn)不一致，使數(shù)據(jù)保持實時性和相關(guān)性，任何數(shù)據(jù)更改都會被自動更改以協(xié)調(diào)。這樣就會減少設(shè)計失誤，提高工作效率，保證工程質(zhì)量。建筑構(gòu)件是一個數(shù)字對象，如數(shù)字門、數(shù)字窗、數(shù)字墻等，能夠顯示其物理特性和功能特性，具有智能性和交互性,能夠自動結(jié)合，從而在幾何關(guān)系和功能結(jié)構(gòu)上形成一個整體。

3 對BIM的需求

對BIM 的需求是由項目時間范圍縮短、項目現(xiàn)場發(fā)布的設(shè)計沖突減少（從而減少延誤和成本超支）所帶來的成本節(jié)約潛力驅(qū)動的。因此，大力推廣BIM 技術(shù)需要最高管理層的支持，并滿足客戶的最終需求。重大建設(shè)項目涉及多個關(guān)鍵方面，需要多個部門協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能有效完成。建筑師和結(jié)構(gòu)工程師等關(guān)鍵各方之間的合作對于實現(xiàn)這一目標(biāo)至關(guān)重要。BIM 技術(shù)的使用使得一個統(tǒng)一的主數(shù)據(jù)集能夠被項目的所有利益相關(guān)者所接受，從而有助于在施工過程中增加傳統(tǒng)分段方之間的溝通。實施BIM的目的是創(chuàng)建一個集中的共享知識資源，其中包含有關(guān)項目的所有必要設(shè)計和操作信息。3D 技術(shù)已經(jīng)用于提出設(shè)計方案，但沒有實際的現(xiàn)場應(yīng)用，團隊成員之間也缺乏合作精神來推動其使用。BIM 將這一概念提升到了一個新的層次，它使用實際的工程和建筑數(shù)據(jù)來創(chuàng)建3D模型，而不是使用工藝3D設(shè)計軟件來創(chuàng)建模型。這允許通過更改包含規(guī)范而不是實際模型本身的數(shù)據(jù)庫來更新三維模型。利用這一優(yōu)勢，BIM 被用于在項目開始之前識別和減少錯誤、設(shè)計沖突和信息請求的數(shù)量。集中數(shù)據(jù)集還可以保持數(shù)據(jù)格式的一致性，從而減少解釋信息時所遇到的混亂。

4 工程應(yīng)用

近年來，BIM技術(shù)已經(jīng)從三維可視化發(fā)展到了整個施工過程的4D可視化。浙江勤業(yè)建工集團有限公司通過采用BIM技術(shù)施工，完成了新昌萬豐奧特蓮花大廈的項目，這使得它成為一個非常有用的工具，不僅對參與設(shè)計過程的人如此，對參與構(gòu)建過程的人也是如此。例如，通過模擬施工過程，可以在風(fēng)險施工方法存在問題和成本太高之前識別和設(shè)計出來，具有明顯的職業(yè)健康和安全效益。如果事先充分了解規(guī)范，可以通過預(yù)制某些構(gòu)件來降低成本，因為這通常需要很長的交貨期。如果提前對材料的要求有足夠多的了解，結(jié)構(gòu)和建筑元素可以使用準(zhǔn)確的時間表來制造和交付到項目中，以減少存儲和延遲的需要。BIM模型的一個關(guān)鍵特征是它不推卸責(zé)任；它只識別出可以協(xié)同解決的沖突或問題。建筑業(yè)的關(guān)系管理源于關(guān)系營銷和戰(zhàn)略網(wǎng)絡(luò)競爭。關(guān)系訂約是基于這樣一個概念，即自利促使當(dāng)事人訂立合同關(guān)系，但當(dāng)事人之間的競爭必然受到接受合作需要的限制。本研究探討建筑業(yè)與建筑業(yè)在實施過程中的互動關(guān)系，重點探討建筑業(yè)與建筑業(yè)在實施過程中對設(shè)計與施工過程及專業(yè)角色的經(jīng)驗影響。

圖1 新昌萬豐奧特蓮花大廈

國外軟件供應(yīng)商提供的軟件不能按照國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，雖然這些軟件已經(jīng)相當(dāng)成熟。例如，從三維模型自動生成二維設(shè)計圖紙，以滿足我們的標(biāo)準(zhǔn)要求，這是無法實現(xiàn)的。設(shè)計人員使用BIM軟件時，應(yīng)用風(fēng)險需要明確，設(shè)計人員提交的設(shè)計成果標(biāo)準(zhǔn)也需要明確，設(shè)計師和承包商之間的法律責(zé)任劃分需要明確。

5 需要解決的問題

5.1 BIM軟件技術(shù)

開發(fā)水平較低的軟件廠商提供的軟件雖然已經(jīng)相當(dāng)成熟，但不能按照國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。國家科技支柱計劃重點項目之一的“建筑信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”中有軟件研究課題,推動了我國企業(yè)發(fā)展BIM技術(shù)。培養(yǎng)適應(yīng)BIM技術(shù)研究的人才，所用的教材和課程也要保持時效性，以提高整個行業(yè)的水平。

5.2 BIM標(biāo)準(zhǔn)

BIM數(shù)據(jù)服務(wù)于施工全壽命，需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范數(shù)據(jù)處理。在我國，通過推行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可以激勵更多的軟件廠商參與到基于BIM 技術(shù)的應(yīng)用軟件開發(fā)中來，保證軟件的數(shù)據(jù)通信。目前，我國只有國標(biāo)準(zhǔn)平臺引進，但國外標(biāo)準(zhǔn)的研究還比較少，根據(jù)建設(shè)實際制定標(biāo)準(zhǔn)的工作更是精彩紛呈，各機構(gòu)、各高校應(yīng)予以重視，通過國際交流活動，掌握BIM的應(yīng)用和發(fā)展趨勢，為BIM的發(fā)展提供信息。

6 結(jié)論

BIM技術(shù)是具有挑戰(zhàn)性的課題，代表了整個建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢和方向。在本文中，我們從建設(shè)項目生命周期的角度詳細探討了BIM 技術(shù)，并提出了推廣BIM 技術(shù)的應(yīng)用問題和解決方案。我們希望有越來越多的人關(guān)注中國制造的BIM技術(shù)。使BIM技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。