BIM 技術(shù)在建筑建設(shè)智能化工程中的應(yīng)用

古慶利，關(guān)鵬程

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信息技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用推動了建筑建設(shè)智能化工程的發(fā)展，BIM 是信息技術(shù)應(yīng)用的重要代表，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等方面，大大方便了建筑企業(yè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營與管理工作，顯著提高了工作人員的工作質(zhì)量與效率，對實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。

1 BIM 技術(shù)與智能化工程

1.1 BIM 技術(shù)

BIM 技術(shù)是建筑信息模型的英文縮寫，其應(yīng)用核心是建立虛擬的三維模型，利用數(shù)據(jù)化、信息化技術(shù)為這個(gè)模型建立與實(shí)際工程相符的信息庫，構(gòu)建一個(gè)工程信息交換與共享的平臺，有效實(shí)現(xiàn)建筑工程信息集成化，與建筑工程相關(guān)的各方團(tuán)隊(duì)都可以利用這個(gè)平臺進(jìn)行信息交換與共享。BIM 技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢主要表現(xiàn)在可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性與可出圖性等五個(gè)方面，在建筑信息模型中整合了建筑工程的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維、管理等全生命周期，各方團(tuán)隊(duì)都可以以建筑信息模型為基礎(chǔ)進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，使工作質(zhì)量、工作效率都得到有效的提升，保證了建筑建設(shè)項(xiàng)目的安全性，同時(shí)還節(jié)省了大量資源，降低了企業(yè)的成本支出。

1.2 智能化工程

所謂智能化工程，其實(shí)就是包含了多種智能化系統(tǒng)的工程，建筑智能化的含義是在建筑工程中綜合運(yùn)用了多種智能化技術(shù)，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、多媒體技術(shù)等等，利用這些技術(shù)完成對電氣設(shè)備的自動化控制，將收集到的信息進(jìn)行分析、整理，為居住者提供高效的、便利的條件，提高建筑工程的安全性與舒適性。

按照GB50339-2003 的相關(guān)規(guī)定，目前建筑智能化工程中主要包含以下幾個(gè)系統(tǒng)：通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（樓宇自動化系統(tǒng)）、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)集成、電源與接地、環(huán)境和住宅智能化等。建筑智能化的主要特點(diǎn)就是從傳統(tǒng)的建筑電氣工程中獨(dú)立出來，將多種高新技術(shù)、學(xué)科集成在一起綜合利用，解決了系統(tǒng)之間互連的難題。建筑智能化工程施工需要和其他多個(gè)部門間密切合作，比如土建、電力、給排水等等，因?yàn)榻ㄖこ痰慕ㄔO(shè)規(guī)模、使用性質(zhì)與功能的實(shí)現(xiàn)都與智能化系統(tǒng)密切相關(guān)。目前建筑智能化系統(tǒng)正處于快速發(fā)展中，隨著科技的進(jìn)步與人們需求的不斷變化，智能化工程的功能也將會逐步完善，技術(shù)也不斷更新。

2 利用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑智能化的途徑

目前社會已經(jīng)全面進(jìn)入智能化時(shí)代，建筑建設(shè)工程也逐步推廣信息化與數(shù)字化。BIM 技術(shù)在建筑建設(shè)工程中是信息化技術(shù)應(yīng)用的代表，其數(shù)據(jù)處理能力與分析能力是比較優(yōu)秀的，因此要想快速實(shí)現(xiàn)建筑工程數(shù)字化就必須科學(xué)的運(yùn)用BIM 技術(shù)。

2.1 建筑實(shí)體數(shù)字化

要想實(shí)現(xiàn)建筑實(shí)體數(shù)字化，首先要做的就是利用BIM 技術(shù)建立數(shù)字模型。將各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入電腦，利用BIM 技術(shù)建立與工程一致的仿真模型，然后進(jìn)行不斷的優(yōu)化，最后投入建設(shè)，通過不斷的優(yōu)化方案可以有效的減少后期返工的問題發(fā)生。

2.2 要素對象數(shù)字化

建筑工程的管理無非包含 人、機(jī)、料、法、環(huán) 等五個(gè)要素，我們可以利用BIM 技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將這五個(gè)要素進(jìn)行數(shù)字化處理，這樣可以有效的提高項(xiàng)目管理的標(biāo)準(zhǔn)化水平，提升管理的效率，數(shù)據(jù)也更加準(zhǔn)確及時(shí)。

2.3 施工過程數(shù)字化

在完成上面兩個(gè)步驟之后，我們可以將數(shù)字模型作為數(shù)據(jù)的載體，將要素?cái)?shù)據(jù)作為施工管理的依據(jù)，將建筑施工項(xiàng)目的進(jìn)度管理、成本管理、質(zhì)量管理、安全管理等過程運(yùn)用數(shù)字化展現(xiàn)出來，使工程管理水平得到提升。

3 建筑智能化工程中BIM 技術(shù)的應(yīng)用

3.1 在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在工程設(shè)計(jì)中，BIM 技術(shù)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢。

（1）可以進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)。與之前的靜態(tài)效果圖相比，可視化設(shè)計(jì)可以更加直觀的將建筑工程的外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)展現(xiàn)出來，設(shè)計(jì)人員也更容易發(fā)現(xiàn)其中存在的不足，及時(shí)做出修改。

（2）對場地進(jìn)行分析。在建筑工程設(shè)計(jì)之前需要對建設(shè)場地進(jìn)行實(shí)地勘察，收集水文、地質(zhì)、交通、環(huán)境、周圍建筑等等相關(guān)資料，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，并快速建立三維模型，對施工場地進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃與布局。

（3）方案的輔助設(shè)計(jì)。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑工程，可以采用參數(shù)化的設(shè)計(jì)方法，利用參數(shù)建模軟件對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理修改，有助于設(shè)計(jì)師更好的控制建筑結(jié)構(gòu)的形體。參數(shù)化設(shè)計(jì)屬于一種輔助性的設(shè)計(jì)，是在設(shè)計(jì)方案的參數(shù)出現(xiàn)變更后對建筑形體進(jìn)行參數(shù)修改，使設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)、完美。

（4）對建筑工程的性能進(jìn)行分析。影響建筑工程性能的因素有很多，比如照明、安全、布局、色彩等參數(shù)都會影響到建筑工程的性能。運(yùn)用BIM 技術(shù)對這些相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行綜合性、系統(tǒng)性的分析，如果發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)理念不符的參數(shù)可以進(jìn)行修改。

3.2 在質(zhì)量管理方面的應(yīng)用

收集整理建筑智能化工程施工中需要的物資材料、人工、機(jī)械等各種信息，然后利用BIM 技術(shù)進(jìn)行分析，從而掌握建筑工程建設(shè)過程質(zhì)量的控制情況，對存在的問題及時(shí)做出科學(xué)的處理，提高工程的可靠性。在施工過程中，管理人員可以通過BIM 技術(shù)，對工程建設(shè)的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督管理，降低發(fā)生質(zhì)量問題的概率。

3.3 在進(jìn)度管理方面的應(yīng)用

利用BIM 技術(shù)對建筑智能化工程施工進(jìn)行動態(tài)化的管理，可以實(shí)時(shí)查看施工的實(shí)際情況，包括材料的進(jìn)場、人員的調(diào)整、設(shè)備的運(yùn)行等，還可以協(xié)調(diào)不同工種之間的工作，使施工現(xiàn)場井然有序。目前對于BIM 技術(shù)管理平臺的應(yīng)用已經(jīng)相對成熟，運(yùn)用三維建模對不合理的地方及時(shí)做出修改，提高智能化管理水平。

3.4 在安全管理方面的應(yīng)用

利用BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑工程的安全施工管理。技術(shù)人員將各類基于Revit 建立的數(shù)據(jù)模型BIM5D 平臺，就可以實(shí)現(xiàn)對施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并可以對施工信息、人員分配做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，施工現(xiàn)場產(chǎn)生的各類文字、語音、視頻等信息可以與管理模型時(shí)時(shí)對接，管理人員可以根據(jù)這些信息將存在的安全隱患制定整改方案，通過移動端可以時(shí)時(shí)接收整改方案與進(jìn)度。另外，BIM5D 平臺可以將施工現(xiàn)場的記錄、安全問題、質(zhì)量問題自動生成報(bào)表，將真實(shí)的施工信息傳送給管理人員，使安全問題得到及時(shí)解決。

3.5 在成本管理方面的應(yīng)用

成本管理也是建筑工程管理的一個(gè)重要方面，為了提高建筑企業(yè)的成本管理水平，合理控制工程建設(shè)成本的支出，也需要用到BIM 技術(shù)。

現(xiàn)場人員先將工程施工所需的物資、設(shè)備、人工、周期等要素錄入BIM 系統(tǒng)，系統(tǒng)會進(jìn)行快速處理，對項(xiàng)目成本進(jìn)行優(yōu)化，并對施工進(jìn)度進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)會及時(shí)做出調(diào)整，從而降低了工程建設(shè)成本。

4 結(jié)語

目前BIM 技術(shù)已經(jīng)成為建筑智能化工程施工的關(guān)鍵技術(shù)，通過BIM 技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合建筑智能化工程的施工現(xiàn)狀，對業(yè)務(wù)流程不斷優(yōu)化，對施工過程中的問題及時(shí)做好調(diào)整，使BIM 技術(shù)的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，再結(jié)合企業(yè)的管理體系，就能夠有效的提升企業(yè)管理水平，對工程建設(shè)過程實(shí)現(xiàn)云控制。因此，在建筑智能化工程建設(shè)中大力應(yīng)用BIM 技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。