BIM技術(shù)在施工全過(guò)程管理中的應(yīng)用研究

魏?jiǎn)⒅恰±瞵帯↑S龍杰　宋婷　曾慧玉

摘? 要：BIM是目前中國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的新方向和必然選擇。各建筑企業(yè)都在積極探索新型建筑信息化的道路。以某綜合實(shí)訓(xùn)大樓為例，展開建筑工程基于BIM的施工全過(guò)程管理應(yīng)用研究。通過(guò)分析BIM應(yīng)用過(guò)程及對(duì)于建筑工程的指導(dǎo)工作，充分表明BIM技術(shù)在建筑行業(yè)工程施工、質(zhì)量管理、施工管理等方面的突出應(yīng)用價(jià)值，為建筑行業(yè)的智能化應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：BIM;建筑信息模型;施工全過(guò)程管理

中圖分類號(hào)：TP391.9 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）05-0105-04

Application of BIM Technology in the Whole Process of Construction Management

——Take a Comprehensive Training Building as an Example

WEI Qizhi，LI Yao，HUANG Longjie，SONG Ting，ZENG Huiyu

（Hunan City University，Yiyang? 413000，China）

Abstract：BIM is a new direction and inevitable choice for the development of Chinas construction industry. All construction enterprises are actively exploring the road of new building informatization. Taking a comprehensive training building as an example，this paper studies the application of BIM based construction process management. Through the analysis of BIM application process and guidance for construction engineering，the outstanding application value of BIM Technology in construction industry，quality management，construction management，etc. is fully indicated. It can provide reference for intelligent application of construction industry.

Keywords：BIM;building information model;construction process management

0? 引? 言

0.1? BIM概述

Building Information Modeling，簡(jiǎn)稱BIM，作為一種數(shù)據(jù)化工具可以適用于工程設(shè)計(jì)建造管理，是迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)建筑行業(yè)帶來(lái)變革所興起的新興技術(shù)的主要表現(xiàn)形式。隨著電子信息科技的發(fā)展，BIM技術(shù)將在與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合中一直優(yōu)化升級(jí)，朝著移動(dòng)終端、云計(jì)算技術(shù)、數(shù)字化現(xiàn)實(shí)捕捉、協(xié)作式項(xiàng)目交付等方面發(fā)展[1]。BIM具備可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等特點(diǎn)，其在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。建筑信息化是當(dāng)前建筑業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)和必由之路[2，3]。

0.2? 我國(guó)BIM技術(shù)行業(yè)推廣情況述評(píng)

2003年中國(guó)建筑行業(yè)正式引進(jìn)BIM技術(shù)。在工程領(lǐng)域應(yīng)用情況：謝云飛、陸倩倩等分別對(duì)BIM在建設(shè)領(lǐng)域、地下綜合管廊建設(shè)、項(xiàng)目全過(guò)程管理、水庫(kù)工程全生命期、橋梁施工、城市道路管線工程及裝配式建筑等中的應(yīng)用進(jìn)行了分析[4-10];涵蓋工程的各個(gè)領(lǐng)域，從設(shè)計(jì)、建設(shè)至運(yùn)營(yíng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了全生命周期各階段建設(shè)信息的數(shù)字化及協(xié)同作業(yè)，不僅保障了建設(shè)的高效性，也保證了建設(shè)的安全性。

從經(jīng)濟(jì)全球化角度看，BIM將發(fā)展成為建筑工程的未來(lái)主流技術(shù)。湖南城市學(xué)院作為高校代表，秉著培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)土木工程專業(yè)人才的理念，立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以產(chǎn)學(xué)深度合作為依托，以BIM技術(shù)發(fā)展為契機(jī)，將人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)需求全方位融合。在BIM應(yīng)用過(guò)程中學(xué)習(xí)、研究，提高高校為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)，為行業(yè)技術(shù)進(jìn)步服務(wù)能力的同時(shí)，為人才培養(yǎng)搭建更好的平臺(tái)。

1? BIM在建筑業(yè)中的應(yīng)用

1.1? 基于BIM的施工過(guò)程管理應(yīng)用流程

BIM應(yīng)用于建筑業(yè)的各個(gè)階段，從基于BIM的建筑（結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì)、基于BIM的招投標(biāo)管理、基于BIM的招標(biāo)控制價(jià)編制到基于BIM的施工過(guò)程管理等。

基于BIM的施工過(guò)程管理流程，主要根據(jù)CAD圖紙利用Revit軟件建立全專業(yè)的模型構(gòu)件，在三維模型建立的基礎(chǔ)上，計(jì)算、模擬和優(yōu)化項(xiàng)目各施工階段的勞務(wù)、材料、設(shè)備等的需用量，再將成本與進(jìn)度相結(jié)合，集成BIM5D模型，利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工動(dòng)態(tài)模擬，統(tǒng)計(jì)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的資源和資金用量，通過(guò)對(duì)比計(jì)劃和實(shí)際的資源及資金量，制定需求計(jì)劃，基于BIM進(jìn)行施工管理，如圖1所示。

1.3? 施工全過(guò)程管理應(yīng)用實(shí)例

1.3.1? 項(xiàng)目背景

某綜合實(shí)訓(xùn)大樓，工程地點(diǎn)位于湖南省益陽(yáng)市，建筑占地面積5 716.85平方米，總建筑面積17 465平方米，主要用于教學(xué)，框架結(jié)構(gòu)，地上六層，總投資額3 200萬(wàn)元。本校利用BIM技術(shù)，對(duì)該綜合實(shí)訓(xùn)大樓BIM施工過(guò)程管理做了如下分析。

1.3.2? 建模、軟件處理過(guò)程

首先對(duì)本綜合實(shí)訓(xùn)大樓分別使用Revit軟件建立建筑、結(jié)構(gòu)模型，使用MagiCAD創(chuàng)建機(jī)電模型，通過(guò)一系列模型的建立和查驗(yàn)。利用Lumion完成該項(xiàng)目的渲染動(dòng)畫。為實(shí)際工程的指導(dǎo)和優(yōu)化管理提供了基礎(chǔ)，如圖2所示。

分別使用BIM算量軟件、計(jì)價(jià)軟件進(jìn)行工程項(xiàng)目工程量計(jì)算和計(jì)價(jià)，形成本工程的工程量計(jì)算成果文件，完成工程項(xiàng)目，形成本工程投標(biāo)報(bào)價(jià)文件;基于本工程BIM土建、安裝算量實(shí)體模型，利用BIM施工現(xiàn)場(chǎng)布置軟件，完成基礎(chǔ)、主體、裝飾三個(gè)階段的三維現(xiàn)場(chǎng)布置圖設(shè)計(jì)，并形成不同階段的工程模型設(shè)計(jì)文件，模型三維展示如圖3所示。

利用BIM模板腳手架設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)本工程施工方案和設(shè)計(jì)要求，完成本工程項(xiàng)目模板腳手架的設(shè)計(jì)，并形成案例工程模型模架設(shè)計(jì)文件;利用夢(mèng)龍網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃編制件/Project進(jìn)度計(jì)劃編制軟件，結(jié)合本工程施工組織設(shè)計(jì)，編制施工進(jìn)度計(jì)劃表，并形成本工程進(jìn)度計(jì)劃設(shè)計(jì)文件;另外可編制節(jié)水、節(jié)能、節(jié)電、節(jié)地、綠色工地、智慧工地等方面的方案。

1.3.3? 基于BIM的工程項(xiàng)目施工管理應(yīng)用

（1）進(jìn)度管理應(yīng)用：

事件：由于市政電網(wǎng)搶修導(dǎo)致施工場(chǎng)地2017年13、14號(hào)停電兩天。

應(yīng)用點(diǎn)：停電兩天導(dǎo)致工期延誤，運(yùn)用軟件對(duì)比由于工期延誤造成的計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度的差距（可用于進(jìn)度例會(huì)展示），統(tǒng)計(jì)進(jìn)度滯后期間應(yīng)完成的計(jì)劃工程量和所需要的物資量，以便于后期進(jìn)行工期索賠和費(fèi)用索賠。圖4分別表示由于工期延誤造成的計(jì)劃進(jìn)度和實(shí)際進(jìn)度的差距，還可以及時(shí)預(yù)測(cè)施工資源需求，對(duì)施工資源進(jìn)行合理的安排與籌劃。

（2）成本管理應(yīng)用：

應(yīng)用點(diǎn)：軟件根據(jù)樓板、梁、柱等構(gòu)件位置、砌體大小、灰縫厚度等判斷條件，對(duì)墻體進(jìn)行精細(xì)排布，智能生成砌體優(yōu)化排布圖，可以指導(dǎo)實(shí)際采購(gòu)并有效降低施工現(xiàn)場(chǎng)砌體損耗量，以便減少浪費(fèi)、節(jié)約成本，如圖5所示。

（3）資料管理應(yīng)用：

事件：二層平面圖D軸和23軸～25軸交界處窗戶設(shè)計(jì)變更。

應(yīng)用點(diǎn)：利用軟件記錄圖紙?jiān)O(shè)計(jì)變更，整合與變更相關(guān)的系列文件及圖紙，方便資料的查詢和管理。

2? 結(jié)? 論

在整個(gè)工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，將BIM可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等特點(diǎn)進(jìn)行合理運(yùn)用，能夠幫助工程人員更好地了解建筑施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行更加科學(xué)的管理，減少返工節(jié)約成本，全面提升工程建設(shè)的效率。這就是BIM在整個(gè)施工過(guò)程中應(yīng)用價(jià)值的體現(xiàn)，通過(guò)某綜合實(shí)訓(xùn)大樓的BIM施工過(guò)程管理應(yīng)用，總結(jié)如下：

（1）工程施工智能化。實(shí)踐證明，工程師可以基于BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)3D施工，根據(jù)生產(chǎn)的三維模型生成各種圖形和文件指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。當(dāng)有變更出現(xiàn)，修改原模型，相關(guān)的圖形和文檔自動(dòng)更新，可有效協(xié)調(diào)各專業(yè)施工。

（2）質(zhì)量管理信息化。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可建立統(tǒng)一的工程數(shù)據(jù)源，采用BIM技術(shù)，可有效解決企業(yè)質(zhì)量管理中出現(xiàn)的信息斷層問(wèn)題和信息孤島問(wèn)題。

（3）施工管理可視化。利用BIM技術(shù)虛擬施工、維護(hù)和管理，將三維模型與進(jìn)度聯(lián)系，并結(jié)合場(chǎng)布，建立4D施工信息模型;在此基礎(chǔ)上，再與成本聯(lián)系，建立5D信息模型，實(shí)現(xiàn)虛擬建設(shè)，為后期提高施工效率，同時(shí)避免施工過(guò)程中的變更及索賠提供依據(jù)。

在工程領(lǐng)域，BIM正處于并將長(zhǎng)期處于使用、探索階段，在智能化社會(huì)大環(huán)境發(fā)展下，把BIM技術(shù)與行業(yè)其他新興信息化技術(shù)、智能設(shè)備等相結(jié)合，是未來(lái)更好地運(yùn)用BIM的發(fā)展方向。

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作者簡(jiǎn)介：魏?jiǎn)⒅牵?984.09-），女，漢族，湖南益陽(yáng)人，土木工程專業(yè)教師，講師，研究方向：建筑結(jié)構(gòu)、土木工程施工及工程造價(jià)。