BIM技術(shù)在建筑智能化建造中的應(yīng)用

周金梁

浙江滬寧電子科技有限公司 浙江 杭州 310030

1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

說(shuō)到“BIM”其實(shí)是Building Information Modeling的縮寫(xiě)，翻譯成中文就是建筑信息模型。這是通過(guò)幾次設(shè)計(jì)，形成的電腦三維模型，并且在該模型中會(huì)顯示各類信息。包括對(duì)于設(shè)計(jì)的初步階段、擴(kuò)初階段、施工圖的設(shè)計(jì)階段，同時(shí)也包括施工階段和后期的運(yùn)維階段等，將全壽命周期都能加以利用的技術(shù)。因此在目前的建筑行業(yè)BIM技術(shù)作為可以將整體規(guī)劃呈現(xiàn)在電腦上的技術(shù)已經(jīng)得到了普及和推廣。它的可視化、參數(shù)化可以運(yùn)用到不同的專業(yè)，對(duì)于不同構(gòu)件的核驗(yàn)比較便捷，大大提高了工程中的效率，將該技術(shù)延伸到工程的運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，已經(jīng)被行業(yè)所適應(yīng)。

2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

將BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中充分應(yīng)用是目前使建筑工程趨于智能化的必先要解決的問(wèn)題。專業(yè)的人員需要在BIM平臺(tái)搭建完畢之前就要趕到建筑現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)地考察，并且需要勘察測(cè)繪，得出精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存入已經(jīng)搭建成功的數(shù)據(jù)庫(kù)中，這也是為后續(xù)的BIM建模工作提供數(shù)據(jù)資料。

BIM技術(shù)的目的就是要組建三維模型，使模型建筑更加直觀的展現(xiàn)在人們面前，這就需要設(shè)計(jì)人員對(duì)于繪制建筑所需要的基礎(chǔ)構(gòu)件，包括柱子、建筑大梁，包括建筑板材等要有詳實(shí)的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)通過(guò)公式進(jìn)行精確計(jì)算，計(jì)算出工程量，并通過(guò)工程圖紙導(dǎo)入電腦的軟件，開(kāi)始三維建模的過(guò)程。在建模的過(guò)程中，會(huì)對(duì)圖紙上的數(shù)據(jù)、方位進(jìn)行智能識(shí)別，將構(gòu)件的數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)，電腦就可以通過(guò)軟件制作出工程量。而且還能在設(shè)計(jì)規(guī)劃的環(huán)節(jié)中，將BIM技術(shù)運(yùn)用進(jìn)去，使整體布置方案能夠以全面建筑模型的方式表達(dá)出來(lái)。

BIM技術(shù)是將建筑設(shè)計(jì)通過(guò)三維立體成像顯示出來(lái)，與傳統(tǒng)的二維圖像相比，BIM模型更加具有可視性，數(shù)據(jù)和視覺(jué)感受更加直觀。對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)之處也能展現(xiàn)出來(lái)，可以通過(guò)放大縮小來(lái)表現(xiàn)出細(xì)節(jié)部分的數(shù)據(jù)和樣式。這樣一來(lái)，就比傳統(tǒng)的建筑模型更有直觀效應(yīng)。通過(guò)BIM模型可以將設(shè)計(jì)方案直觀的展示出來(lái)，供業(yè)主進(jìn)行參考。這樣一來(lái)，建筑項(xiàng)目的整體布局和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)都可以從BIM模型中展現(xiàn)出來(lái)。施工單位在設(shè)計(jì)的時(shí)候，能夠與工程業(yè)主準(zhǔn)確快速的獲取設(shè)計(jì)的相關(guān)信息，信息全面性強(qiáng)，就利于施工、開(kāi)發(fā)商和業(yè)主進(jìn)行探討。

2.2 BIM技術(shù)在質(zhì)量管理中的應(yīng)用

在經(jīng)歷了新型冠狀病毒疫情之后，大家對(duì)于建筑物的質(zhì)量需求也體現(xiàn)出要求越來(lái)越高。新型冠狀病毒給建筑行業(yè)帶來(lái)了很大的沖擊，一方面是建筑周期后延了，對(duì)于交付使用的日期就要有所變動(dòng)，許多工地需要趕工期，搶時(shí)間。另一方面，樓宇建筑也是對(duì)人們的一種保護(hù)，需要有高質(zhì)量、高科技的建筑材料才能對(duì)病毒起到防御作用。高質(zhì)量的建筑如何設(shè)計(jì)？此時(shí)，BIM技術(shù)就充分顯示出它的優(yōu)勢(shì)了。該技術(shù)的使用主要是通過(guò)人為因素、機(jī)械因素、材料因素、環(huán)境因素和方法因素這五大因素的把控，對(duì)工程質(zhì)量有所約束。將本身在施工圖紙上的數(shù)據(jù)變?yōu)榉抡婺Ｐ?，通過(guò)3D可視化效果，直觀的將工程建設(shè)完的樣子展現(xiàn)給業(yè)主。也非常有利于施工現(xiàn)場(chǎng)的全方位分析，這樣就可以將一些質(zhì)量問(wèn)題提前預(yù)知，提前預(yù)防。采用BIM技術(shù)可以對(duì)物料信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，防止在工程建設(shè)過(guò)程中，運(yùn)用不合格的材料，要保障工程材料的質(zhì)量，也要保障生產(chǎn)工藝、施工方法的合理性、科學(xué)性和規(guī)范性。

施工的質(zhì)量要達(dá)到國(guó)家合格的標(biāo)準(zhǔn)，就要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控，而且這種管控需要在施工過(guò)程中就要進(jìn)行管控。BIM技術(shù)就可以管控施工質(zhì)量，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工情況和數(shù)據(jù)的整理可以進(jìn)行勘察、質(zhì)量信息整理，然后將這些數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入BIM信息平臺(tái)。這樣，平臺(tái)就會(huì)開(kāi)始根據(jù)之前設(shè)計(jì)的質(zhì)量計(jì)劃方案進(jìn)行對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就能第一時(shí)間反饋給單位，這樣就能防止在工程的施工過(guò)程中出現(xiàn)意外。

2.3 BIM技術(shù)在資源調(diào)配中的應(yīng)用

通過(guò)BIM技術(shù)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)資源合理調(diào)配，與我國(guó)節(jié)能環(huán)保行業(yè)相比，BIM技術(shù)對(duì)于建筑行業(yè)的整體環(huán)保有很重要的作用。在建設(shè)過(guò)程中需要一個(gè)能對(duì)自然資源合理配置的解決方案。這樣可以提升施工本身的經(jīng)濟(jì)效益。包括材料和人工消耗的合理配置對(duì)于許多大大小小的問(wèn)題需要設(shè)計(jì)一個(gè)綜合的解決方案。下面來(lái)說(shuō)一下BIM模型在編制上的計(jì)劃，我們要對(duì)于模型的基礎(chǔ)編制制定一個(gè)進(jìn)度計(jì)劃，根據(jù)這個(gè)計(jì)劃可以分析項(xiàng)目在施工過(guò)程中的不足，要針對(duì)工作量的完成度和各項(xiàng)工作的安排要有合理的資源配備。要在這個(gè)基礎(chǔ)上將造價(jià)成本引入5D模型，從而分析制定出資金的使用計(jì)劃。要注意在BIM技術(shù)運(yùn)用到具體的施工過(guò)程中與傳統(tǒng)建筑過(guò)程的區(qū)別。如果每個(gè)部門(mén)在溝通上沒(méi)有妥善管理，就會(huì)出現(xiàn)分歧，但是運(yùn)用BIM技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)工人們?cè)诜止すぷ鞯耐瑫r(shí)還能達(dá)到協(xié)作配合的效果。

2.4 BIM技術(shù)在安全與環(huán)境管理中的應(yīng)用

要將BIM模型和VR設(shè)備結(jié)合起來(lái)，這樣就能使效果圖產(chǎn)生動(dòng)態(tài)效果，可以坐在椅子上觀賞建筑的樣板圖，這樣就節(jié)約了時(shí)間，減少了成本，對(duì)于細(xì)節(jié)可以詳細(xì)介紹，對(duì)于生產(chǎn)中危險(xiǎn)系數(shù)大的地方可以做辨別，做出標(biāo)記，在項(xiàng)目開(kāi)展的過(guò)程中重視起來(lái)，從而達(dá)到安全生產(chǎn)的效果。工人在施工的過(guò)程中要注意對(duì)工人進(jìn)行安全性的警示和培訓(xùn)，要加強(qiáng)安全教育，許多安全問(wèn)題都是在盲目和疏忽大意中出現(xiàn)的。再者，很大程度上因?yàn)榘踩?fù)責(zé)人員只是對(duì)于圖紙上的內(nèi)容了如指掌，對(duì)于實(shí)際的工程建設(shè)卻不摸情況，這樣就無(wú)法正確或者準(zhǔn)確的傳達(dá)指令，起不到很好的上傳下達(dá)的效果。以三維模擬、動(dòng)態(tài)漫游的效果來(lái)代替文字描述，用虛擬施工來(lái)為業(yè)主進(jìn)行講解，包括對(duì)周邊環(huán)境的介紹，可以使建筑的效果更加逼真，同時(shí)還能把建筑生產(chǎn)對(duì)外部環(huán)境的影響展現(xiàn)出來(lái)，把目前所運(yùn)用的智能APP與BIM平臺(tái)結(jié)合起來(lái)，可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，比如通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拍照和視頻監(jiān)控的形式監(jiān)控觀測(cè)的結(jié)果，將即將出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)反饋，并加以分析解決。

2.5 BIM技術(shù)在建筑運(yùn)維管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)本身是一個(gè)信息集成管理的模塊，因此它具有生命周期長(zhǎng)，運(yùn)行管理比較綜合的特點(diǎn)，在設(shè)備的維護(hù)、資產(chǎn)可視化信息的管理以及安全管理等方面，都可以通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行整合，這樣可以使系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的記錄每個(gè)設(shè)備的信息。將設(shè)備的狀況做到心里有數(shù)，做好記錄，可以提前維護(hù)，這樣能夠預(yù)防故障發(fā)生，降低維護(hù)費(fèi)用，也降低折舊，對(duì)于周期性的維護(hù)方案可以做到提前安排。

2.6 BIM技術(shù)在成本控制階段的應(yīng)用

對(duì)于成本的控制，BIM技術(shù)有了更好的應(yīng)用效果，比如，在過(guò)去的造價(jià)方面，工作比較簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)化比較模糊，比如要看相當(dāng)數(shù)量的圖紙，從圖紙上分析出每一個(gè)構(gòu)件的成本，材料的成本，從而計(jì)算出每一層樓的成本，這是一個(gè)工程量非常大的計(jì)算過(guò)程，也需要人力和時(shí)間，最后才能匯總出總的造價(jià)。而通過(guò)BIM模型，可以將自身的參數(shù)信息直接輸入，借助軟件計(jì)算工程量，然后自動(dòng)生成了。從準(zhǔn)確性和速度上來(lái)比較我國(guó)目前是采用圖形算量軟件，采用這種軟件可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)互通。同時(shí)能夠準(zhǔn)確的經(jīng)過(guò)BIM自動(dòng)化算量方法實(shí)現(xiàn)成本的動(dòng)態(tài)控制。

3 BIM 技術(shù)展望

從目前的BIM技術(shù)發(fā)展來(lái)看，目前只能實(shí)現(xiàn)在大型的、結(jié)構(gòu)不簡(jiǎn)單的一些工程上使用。對(duì)于解決常規(guī)圖紙不能表達(dá)出來(lái)的信息有補(bǔ)充作用，是可以解決一些難題的。但是一些中小型項(xiàng)目還沒(méi)有普及到這些技術(shù)。因此，需要在目前的BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上再進(jìn)行深入的研究，必要時(shí)，需要投入一定的人力物力。對(duì)于目前的現(xiàn)狀而言，我國(guó)智能模型方面，在一些建筑項(xiàng)目中，只能實(shí)現(xiàn)二維模式為主，BIM技術(shù)模式為輔，要想過(guò)渡到以BIM技術(shù)為主，還需要一定的過(guò)程。在BIM技術(shù)的推廣方面，我們國(guó)家缺少對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的重視。本身我國(guó)對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)的能力也需要提升。目前我國(guó)相關(guān)軟件企業(yè)還需要增加對(duì)于BIM核心軟件的接口，但是目前我國(guó)也不是對(duì)BIM軟件一無(wú)所知，比如廣聯(lián)達(dá)BIM5D，和廣聯(lián)達(dá)的圖形算量軟件已經(jīng)涉及到BIM技術(shù)，這也預(yù)示著我國(guó)的BIM技術(shù)開(kāi)始涉及，將來(lái)會(huì)越發(fā)展越好。

4 結(jié)束語(yǔ)

從目前的形勢(shì)來(lái)看，我國(guó)的BIM技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始發(fā)展，并且被我國(guó)建筑行業(yè)所重視，成為我國(guó)建筑施工的主力技術(shù)軟件，這樣我國(guó)的建筑行業(yè)就能夠?qū)κ┕こ杀炯右钥刂?，?duì)建設(shè)質(zhì)量有所提高和改善。但是現(xiàn)在來(lái)看，我國(guó)的BIM技術(shù)應(yīng)用仍然存在一些問(wèn)題，比如BIM技術(shù)的研究有技術(shù)上的局限性，沒(méi)有形成一個(gè)完整的體系，對(duì)于某些方面還有欠缺；對(duì)于BIM參數(shù)化的特點(diǎn)仍然在一個(gè)設(shè)計(jì)階段，無(wú)法使模型之間建立有效的連接。因此，各單位需要在實(shí)踐中摸索出不足，不斷地升級(jí)，實(shí)現(xiàn)推動(dòng)BIM技術(shù)與信息化技術(shù)的相互融合，滿足智能化要求，從而推動(dòng)建筑智能化的發(fā)展。