基于BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用分析

孫恒，張夢(mèng)冉

（吉林建筑科技學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130114）

0 引言

現(xiàn)如今，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了新局面，在日益變化的不斷加快的城市化進(jìn)程中，建筑行業(yè)在當(dāng)今社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。與此同時(shí)，在各類(lèi)建筑工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大中，建筑的外部形態(tài)及其內(nèi)部功能也越來(lái)越多樣化，在大批政策與大量資金并進(jìn)的同時(shí)，建筑行業(yè)也存在著很多問(wèn)題。在建筑建成的過(guò)程中，從前期的策劃及設(shè)計(jì)到中期的施工再到后期的運(yùn)營(yíng)，整個(gè)過(guò)程的參與方之間存在著一些信息不能完整有效傳遞的相關(guān)問(wèn)題，那么這樣就會(huì)在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間產(chǎn)生資源嚴(yán)重浪費(fèi)和不斷重復(fù)工作、生產(chǎn)成本上升的難題。

1 BIM核心軟件

主要采用Revit三維建模軟件、THS綠色建筑分析軟件、斑馬夢(mèng)龍軟件、項(xiàng)目管理軟件、BIM5D軟件、廣聯(lián)達(dá)計(jì)價(jià)軟件、招投標(biāo)軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)軟件來(lái)滿足需求。主要采用三維建模軟件Revit和VDP虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)軟件：

1.1 Revit軟件

Revit軟件是一款基于BIM理念開(kāi)發(fā)的建筑三維設(shè)計(jì)產(chǎn)品，Revit軟件可以在一些協(xié)同工作、參數(shù)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析以及工程量統(tǒng)計(jì)等工作中實(shí)現(xiàn)“一處修改，處處更新”和三維模型的碰撞檢查等。通過(guò)使用這些軟件，可以提高設(shè)計(jì)的高效性和準(zhǔn)確性，也可以在后期的建筑施工和運(yùn)營(yíng)中提供一些便利。

1.2 圖形算量軟件

圖形算量軟件是根據(jù)各地的計(jì)算規(guī)則以及全統(tǒng)清單計(jì)算規(guī)則的方式，來(lái)從整體出發(fā)并采用建模的方式，同時(shí)還要考慮各個(gè)建筑構(gòu)件之間的關(guān)系。使用廣聯(lián)達(dá)的軟件可以更好的解決在招投標(biāo)過(guò)程中的算量和過(guò)程提量以及結(jié)算階段構(gòu)件工程量計(jì)算的業(yè)務(wù)等問(wèn)題，并采用GBQ以融招標(biāo)管理、投標(biāo)管理、計(jì)價(jià)于一體以工程量清單計(jì)價(jià)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)招投標(biāo)業(yè)務(wù)的一體化。

1.3 綠建軟件

支持國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-20 14）及全國(guó)各地方標(biāo)準(zhǔn)要求全面支持建筑節(jié)能、能耗計(jì)算、日照分析、采光分析、風(fēng)環(huán)境及噪聲等各設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的要求。并做到模型與指標(biāo)計(jì)算一體化，直接利用建筑設(shè)計(jì)成果、節(jié)能模型、暖通負(fù)荷模型進(jìn)行綠色建筑指標(biāo)分析，避免重復(fù)建模，真正實(shí)現(xiàn)了模型與指標(biāo)計(jì)算一體化，真正體現(xiàn)BIM的應(yīng)用價(jià)值。

1.4 項(xiàng)目管理軟件

通過(guò)使用Project軟件，可以確立項(xiàng)目需求以及目標(biāo)定義項(xiàng)目的基本信息，同時(shí)還可以確立項(xiàng)目的里程碑以及可交付物任務(wù)范圍。然后將資源分配到各個(gè)不同的項(xiàng)目任務(wù)中。通過(guò)分析項(xiàng)目信息的方式生成項(xiàng)目報(bào)告和項(xiàng)目進(jìn)展以及成本和資源的利用情況。最后能夠保證項(xiàng)目如期完成，資源可以得到更加有效的利用，同時(shí)還可以提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.5 VDP軟件

VDP中文名的全稱為虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)平臺(tái)，是可以實(shí)現(xiàn)VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）、AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、MR（混合現(xiàn)實(shí)）等內(nèi)容的一站式制作工具；可以快速的導(dǎo)入并應(yīng)用業(yè)界多種3D模型，同時(shí)還可以深入對(duì)接AutoDesk公司的Revit軟件以及廣聯(lián)達(dá)公司的BIM算量、鋼筋算量、三維場(chǎng)布、模板腳手架、BIM5D、MagiCAD等軟件。通過(guò)使用VDP技術(shù)，工程師便能夠非?？焖俚闹谱鞒鯞IMVR的內(nèi)容，進(jìn)一步的提升建筑前期的方案設(shè)計(jì)以及施工方案的最終效果，BIMVR技術(shù)可以真正的實(shí)現(xiàn)在建筑設(shè)計(jì)、施工以及投資中找到最佳決策。

2 BIM技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)分析

2.1 模型直觀化

建筑圖紙可以通過(guò)VR技術(shù)的可視化把晦澀難懂的圖紙通過(guò)模型展示的方式來(lái)展現(xiàn)，這樣不僅可以讓人們身臨其境在建筑場(chǎng)景中，還可以很直接的通過(guò)感官參與設(shè)計(jì)的工具，從而大幅度滿足顧客的私人性及定制性。

2.2 裝配式建筑

2019年全國(guó)21個(gè)省均出臺(tái)了裝配式建筑最新扶持政策和補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)，這一系列的政策表明BIM技術(shù)和裝配式建筑是建筑業(yè)在未來(lái)發(fā)展的大勢(shì)所趨。將BIM技術(shù)應(yīng)用于裝配式建筑的體系，對(duì)于裝配式建筑發(fā)展“裝配”這一特性，可以運(yùn)用BIM技術(shù)來(lái)完成深化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工程造價(jià)等，有利于提高施工質(zhì)量，提高建筑品質(zhì)。

2.3 建筑行業(yè)數(shù)字化

采用廣聯(lián)達(dá)BIM+PM管理模式，通過(guò)運(yùn)用項(xiàng)目級(jí)平臺(tái)和崗位級(jí)工具以及企業(yè)級(jí)系統(tǒng)可以加強(qiáng)部分施工企業(yè)的數(shù)字化管理。同時(shí)企業(yè)可以通過(guò)分析項(xiàng)目的成本以及項(xiàng)目進(jìn)度等方式對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理產(chǎn)生價(jià)值進(jìn)行擴(kuò)展成大數(shù)據(jù)的形式，可以形成企業(yè)內(nèi)部的清單庫(kù)和工料庫(kù)等。企業(yè)可以根據(jù)進(jìn)行的成本來(lái)分析并衡量項(xiàng)目的價(jià)值。還可以通過(guò)擴(kuò)展ERP軟件與OA系統(tǒng)連接，來(lái)達(dá)到數(shù)字企業(yè)。通過(guò)BIM技術(shù)、云技術(shù)、圖形平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及‘云+端’的技術(shù)架構(gòu)，同時(shí)也可以在方案上實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)據(jù)共享。

2.4 可用于建筑文化保護(hù)

通過(guò)對(duì)已建建筑及周?chē)鷪?chǎng)地進(jìn)行實(shí)景考察，匯出實(shí)際CAD圖紙，根據(jù)CAD圖紙進(jìn)行建筑物三維模型轉(zhuǎn)化，可用于名勝古跡建筑模型的三維化和實(shí)景化以及交互化。

2.5 可進(jìn)行正向設(shè)計(jì)

正向設(shè)計(jì)在建筑行業(yè)發(fā)展中一直處于稀缺狀態(tài)，技術(shù)難度跨越廣要求高，專業(yè)性強(qiáng)，那么運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行正向設(shè)計(jì)就可以通過(guò)先表達(dá)出三維模型，再輸出二維圖紙的方式來(lái)完成更好的轉(zhuǎn)換過(guò)程，此過(guò)程對(duì)于BIM的正向設(shè)計(jì)也是一次更好的改革創(chuàng)新，可以更好的有利于幫助設(shè)計(jì)人員理清項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思路，還能獲取相應(yīng)的管理辦法，從而達(dá)到更高效的提高設(shè)計(jì)質(zhì)量辦法。

2.6 節(jié)約成本

在BIM模型中輸入質(zhì)料信息，對(duì)質(zhì)料從建造、出庫(kù)到利用的全歷程舉行靜態(tài)跟蹤，然后通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以預(yù)估出質(zhì)料的用量以及優(yōu)化質(zhì)料分派，同時(shí)借助BIM模型便可以來(lái)操縱質(zhì)料的機(jī)能。最終進(jìn)行碰撞檢查，這樣可以避免質(zhì)料華侈等問(wèn)題。

2.7 節(jié)約時(shí)間

在布局構(gòu)件和質(zhì)料信息的過(guò)程中，可以快速的盤(pán)算出建筑的工程量，同時(shí)也可以對(duì)建筑構(gòu)件進(jìn)行相對(duì)準(zhǔn)確的加工，避免返工，并可實(shí)時(shí)操縱計(jì)劃文件的變動(dòng)。管理方面可做到優(yōu)化裝備、質(zhì)料、職員的分派等施工現(xiàn)場(chǎng)的治理，淘汰因施工流程不妥形成的喪失，并在BIM進(jìn)度建模的底子上導(dǎo)入造價(jià)軟件，可操縱成本和施工進(jìn)度，兼顧擺設(shè)資本。

2.8 開(kāi)放性

虛擬建筑模型在空間上打破了傳統(tǒng)模型的限制。參觀者可以通過(guò)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備便可以進(jìn)入到虛擬的建筑模型場(chǎng)景中親身感受整個(gè)建筑的空間尺度及布局方式，同時(shí)還可以在設(shè)備中設(shè)置不同的場(chǎng)景環(huán)境，使觀光者在虛擬的建筑模型中有更好的觀光體驗(yàn)。

2.9 安全性

安全問(wèn)題在實(shí)際的項(xiàng)目工程中存在著一些不可避免的問(wèn)題，但是在虛擬的建筑模型中設(shè)置施工場(chǎng)景時(shí)便不用考慮建筑安全的問(wèn)題，所以在做建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以暫時(shí)不用考慮安全的問(wèn)題，這樣可以讓建筑設(shè)計(jì)人員在做建筑設(shè)計(jì)時(shí)大膽的在虛擬環(huán)境中嘗試各種各樣不同的建筑方案，這樣就算出現(xiàn)問(wèn)題也不會(huì)造成人員及財(cái)力的損失。在完成建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)后便可以通過(guò)相關(guān)的軟件進(jìn)行檢查，再進(jìn)行更改，這樣不僅可以建筑的設(shè)計(jì)水平，還可以在實(shí)際項(xiàng)目中減少施工人員的事故問(wèn)題[1]。

3 BIM相關(guān)現(xiàn)狀分析

3.1 環(huán)境分析

利用現(xiàn)代最先進(jìn)的BIM建模以及生成虛擬現(xiàn)實(shí)模型觀覽進(jìn)行的咨詢商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式，還是比較少見(jiàn)的，有很大的發(fā)展空間，而且可以有效的節(jié)省開(kāi)發(fā)商的成本。通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)建模，可以清晰的看到該建筑物的各項(xiàng)指標(biāo)，為開(kāi)發(fā)商提供一些最有效的可行性方案，從建模中可以直觀的看到建筑模型，而不是憑空想象，避免了在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的一些失誤沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，而在后期建造過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，從而使得工期變長(zhǎng)或者停止建造而帶來(lái)的相關(guān)損失。如今是房地產(chǎn)的黃金時(shí)期，所到之處都有正在施工場(chǎng)地，這其中是避免不了有些建筑在設(shè)計(jì)之初就存在問(wèn)題，而在已經(jīng)施工的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)，可能導(dǎo)致施工進(jìn)度延遲或者停工整頓更或者是直接拆除，這樣的損失對(duì)于大型的企業(yè)來(lái)說(shuō)，可能微不足道，但對(duì)于中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，這有可能使他們的資金鏈出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題，甚至面臨破產(chǎn)的可能[2]。

3.2 物質(zhì)環(huán)境

物質(zhì)環(huán)境可以為企業(yè)提供相應(yīng)的物質(zhì)條件基礎(chǔ)，可以作為企業(yè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)部基礎(chǔ)條件，同時(shí)也是抓住機(jī)會(huì)以及利用機(jī)會(huì)的關(guān)鍵。那么，外部環(huán)境就可以為企業(yè)提供一些可以利用的機(jī)會(huì)。

3.3 政治環(huán)境

近年來(lái)BIM技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐步在建筑工程以及制造領(lǐng)域普及推廣。隨著影響的加強(qiáng)，國(guó)家與地方政府也先后推出相關(guān)政策。全國(guó)共有二十幾個(gè)省市地區(qū)陸續(xù)發(fā)布了BIM技術(shù)推廣應(yīng)用文件。這些指導(dǎo)意見(jiàn)中的BIM技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)多數(shù)是根據(jù)住建部《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》來(lái)制定的，也有個(gè)別省市根據(jù)自身實(shí)際情況加入一些項(xiàng)目試點(diǎn)和投資金額規(guī)定。中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》指出，要發(fā)展下一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的信息化基礎(chǔ)，加強(qiáng)人工智能、自然交互與虛擬現(xiàn)實(shí)，中央政府對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)做出新的布局，推動(dòng)了各地政府紛紛出臺(tái)VR產(chǎn)業(yè)和AR產(chǎn)業(yè)的布局和政策，力爭(zhēng)在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位[3]。

4 BIM技術(shù)的形勢(shì)分析

4.1 軟件優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)已基本普及，軟件新穎實(shí)用性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以往的CAD繪圖軟件。根據(jù)現(xiàn)有圖紙，再運(yùn)用三維建模軟件+VDP等虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)軟件，最后通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)便可以體驗(yàn)到最接近真實(shí)的建筑，還可以通過(guò)VR技術(shù)進(jìn)行工程問(wèn)題查漏補(bǔ)缺以及在施工過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供建筑、裝飾效果提前展示，管線綜合碰撞檢查等，通過(guò)將圖紙轉(zhuǎn)換成建筑模型的方式可以直觀看到未來(lái)的建筑。

4.2 前景優(yōu)勢(shì)

目前我國(guó)建筑業(yè)正處在不斷轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，BIM技術(shù)成為中國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的必然選擇，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也逐漸發(fā)展。近幾年，我國(guó)陸續(xù)頒布了各種相關(guān)政策，各項(xiàng)專業(yè)人員在政策的支持和引導(dǎo)下不斷探索，也取得了一些成就，但BIM技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)目前的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀仍存在一些障礙，這就需要相關(guān)人員對(duì)BIM技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更加深入的研究與探索，提高BIM技術(shù)在我國(guó)建筑業(yè)的應(yīng)用水平，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)建筑業(yè)的發(fā)展。

BIM技術(shù)是我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的必然選擇，其優(yōu)勢(shì)主要有：通過(guò)客戶提供的圖可以幫助客戶用BIM軟件建立模型，還可以通過(guò)各種平面圖、立面圖以及相關(guān)圖紙來(lái)完成，任何一個(gè)圖紙的參數(shù)發(fā)生改變，其他圖紙的參數(shù)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，從而將建筑的整體變化直觀展現(xiàn)出來(lái)，便于設(shè)計(jì)者工作；第二，BIM技術(shù)更大的價(jià)值是體現(xiàn)在對(duì)數(shù)據(jù)信息的分析上，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以利用計(jì)算機(jī)生成的三維空間形象和合成技術(shù)來(lái)改變傳統(tǒng)的信息傳遞方式；第三，BIM技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合可以提高模擬的真實(shí)性[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中的運(yùn)用，主要表現(xiàn)在建筑工程中的設(shè)計(jì)、施工以及后期運(yùn)維等方面，同時(shí)在建筑后期的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中也提供了便利和優(yōu)勢(shì)。BIM技術(shù)的發(fā)展前景廣闊，在項(xiàng)目中應(yīng)用BIM技術(shù)不僅可以提高施工的效率，還可以在加快施工進(jìn)度的同時(shí)保證施工的質(zhì)量和安全性。未來(lái)BIM技術(shù)的應(yīng)用將提供更加直觀的建筑外觀表現(xiàn)形式，提供最佳可行性的方案，節(jié)省不必要的開(kāi)支，為建筑業(yè)信息化轉(zhuǎn)型升級(jí)做出貢獻(xiàn)。