(重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院　重慶　400074)

一、引言

BIM技術(shù)及其應(yīng)用在國(guó)際上尚屬于一個(gè)前沿的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，從八十年代初期的初步應(yīng)用至今三十多年的歷史，BIM——Building Information Modeling，譯為：建筑信息模型。BIM的概念最早由美國(guó)喬治亞技術(shù)學(xué)院(Georgia Tech College)建筑與計(jì)算機(jī)專業(yè)的查克·伊斯曼博士(Dr.Chuck Eastman)在30年前提出：“建筑信息模型集成了所有的幾何模型信息、功能要求及構(gòu)件性能，利用一個(gè)單獨(dú)的建筑模型涵蓋建筑項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)的所有信息，包括過程信息，如施工進(jìn)度、建造過程、維護(hù)管理過程等”[1]。改革開放30多以來，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的日趨成熟為

BIM技術(shù)的發(fā)展提供了較好的支持，BIM技術(shù)逐漸受到建筑行業(yè)的重視，國(guó)家相關(guān)部門越來越重視在建筑行業(yè)中普及BIM技術(shù)。2011年5月建設(shè)部發(fā)布的《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中，BIM技術(shù)被列為重要的應(yīng)用技術(shù)加以宣傳推廣，拉開了BIM技術(shù)在我國(guó)施工企業(yè)中全面推進(jìn)的序幕。

二、BIM技術(shù)的概念

BIM5D技術(shù)是一種基于BIM思想開發(fā)的，應(yīng)用于建筑工程設(shè)計(jì)、施工、及項(xiàng)目管理等過程中的數(shù)據(jù)模擬化工具，通過參數(shù)模型整合各項(xiàng)項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目決策、實(shí)施和營(yíng)運(yùn)的全壽命周期過程中進(jìn)行大數(shù)據(jù)的共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出實(shí)時(shí)監(jiān)控和修正應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)方、施工方以及建設(shè)單位等在內(nèi)的各參建主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在項(xiàng)目各參與方的成本目標(biāo)、進(jìn)度目標(biāo)和質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)發(fā)揮著重要作用。

三、BIM技術(shù)在工程建設(shè)中的作用

工程項(xiàng)目實(shí)施階段一般占用整個(gè)項(xiàng)目總投資的70%—80%，BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)的具有重要的意義。施工單位中對(duì)項(xiàng)目施工中應(yīng)用科技手段這類技術(shù)措施進(jìn)行項(xiàng)目管理的不到10%，施工企業(yè)的每年的科技投入僅占企業(yè)營(yíng)業(yè)收入的0.25%[2]，由此可見，施工企業(yè)對(duì)運(yùn)用科技手段提升項(xiàng)目?jī)r(jià)值增值的空間非常之大。當(dāng)今BIM的發(fā)展，已經(jīng)能將時(shí)間信息和空間信息整合在一個(gè)可視的4D(3D+時(shí)間)動(dòng)態(tài)模型中，與此同時(shí)整合費(fèi)用信息，形成可視的5D(3D+時(shí)間+費(fèi)用)動(dòng)態(tài)模型[3]。

四、BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用

BIM5D模型本身不消耗施工資源，可以根據(jù)動(dòng)態(tài)可視化效果監(jiān)控施工過程并動(dòng)態(tài)控制項(xiàng)目目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，可以較大程度地降低管理成本，降低風(fēng)險(xiǎn)。虛擬施工的過程就是通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工建立計(jì)算機(jī)3D模擬模型，對(duì)項(xiàng)目的施工建設(shè)先試后建的方式，讓項(xiàng)目的施工過程在預(yù)先制定的施工方案指導(dǎo)下建立三維動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行的，對(duì)項(xiàng)目施工前期準(zhǔn)備階段，BIM5D技術(shù)不僅可以驗(yàn)證已制定的方案，還可以優(yōu)化現(xiàn)行施工方案[3]。

(一)施工材料建模

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，將整個(gè)建筑工程的各組成構(gòu)件分類匯總，通過三維構(gòu)件模型，將它們的材料類型、型號(hào)、尺寸在3D模型下呈現(xiàn)出來，形成完整的工程資料，與此同根據(jù)主要構(gòu)件必選施工機(jī)具，確定構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)施工方法和安裝方法。建筑構(gòu)件建模，可以幫助施工材料管理者在整個(gè)施工過程中制定、修改、完善材料的供應(yīng)鏈，提高施工效率。

(二)施工現(xiàn)場(chǎng)建模

通過現(xiàn)場(chǎng)查勘的工程資料，進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)整體規(guī)劃、確定進(jìn)出場(chǎng)口、倉(cāng)庫(kù)位置、塔吊位置及其他危險(xiǎn)區(qū)域問題，利用BIM5D技術(shù)，根據(jù)項(xiàng)目組織設(shè)計(jì)建立虛擬五維全真模型，為項(xiàng)目管理者提供直觀的現(xiàn)場(chǎng)分析數(shù)據(jù)，找出潛在的問題，并制定可行的預(yù)防方案并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證、修正。規(guī)避施工組織設(shè)計(jì)中中存在的不安定因素，提高施工現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)率和安全性。

(三)臨時(shí)設(shè)施建模

臨時(shí)設(shè)施的布置將直接影響到工程項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，MID5D模型可以實(shí)現(xiàn)臨時(shí)設(shè)施的布置及提高施工現(xiàn)場(chǎng)的空間利用率，幫助施工單位事先準(zhǔn)確地估算所需要的資源，評(píng)估臨時(shí)設(shè)施的安全性，是否便于施工，以及發(fā)現(xiàn)可能存在的設(shè)計(jì)缺陷，并對(duì)這些問題的改進(jìn)提供可靠的預(yù)見性建議[4]。

(四)施工方法可視化及其驗(yàn)證

MID5D對(duì)施工過程進(jìn)行可視化的模擬，改變了傳統(tǒng)的施工組織模式。施工方法的可視化使所有項(xiàng)目參與者在施工前就能清楚地知道自己所從事的施工內(nèi)容以及自己的工作職責(zé)，為施工過程中各班組有效地交流提供條件，評(píng)估施工風(fēng)險(xiǎn)。如果發(fā)現(xiàn)問題，工程技術(shù)人員和施工人員可以提出新的方案，并對(duì)新的方法進(jìn)行模擬來驗(yàn)證其是否可行——施工試誤過程，它能做到在工程施工前對(duì)絕大多數(shù)的施工風(fēng)險(xiǎn)和問題進(jìn)行識(shí)別，并有效地解決。

(五)工作空間可視化

BIM5D還可以提供可視化的模擬動(dòng)態(tài)施工空間。模擬施工空間可以和工程的進(jìn)展同步變化，通過MID3D技術(shù)模擬現(xiàn)場(chǎng)人員的施工狀況，可以形象地看到施現(xiàn)場(chǎng)工作平臺(tái)的情況、施工現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械工作的情形，評(píng)估施工現(xiàn)場(chǎng)上這些工作空間的可用性、安全性。

(六)費(fèi)用控制

BIM3D模型被譽(yù)為真實(shí)數(shù)據(jù)整合化模型，在建模的同時(shí)，模型中構(gòu)件的尺寸、型號(hào)、體面積等等的參數(shù)都采用了真實(shí)數(shù)據(jù)，由此導(dǎo)出的數(shù)據(jù)有很高的可信度，BIM5D技術(shù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)可以直接被工程造價(jià)采用，為施工費(fèi)用目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了可靠的依據(jù)。改變了傳統(tǒng)施工決算的時(shí)候都是拿著圖紙?jiān)谟?jì)算，有了模型以后，數(shù)據(jù)是根據(jù)真實(shí)的構(gòu)件數(shù)據(jù)生成，做工程概算、預(yù)算、決算的準(zhǔn)確性、方便性、效率性都顯著提高了。

五、BIM對(duì)施工企業(yè)發(fā)展的影響

“BIM它能提高施工企業(yè)總承包的集成能力，能合理控制工程成本，提高施工效率，構(gòu)建綠色環(huán)保施工的理念，是施工企業(yè)信息化建設(shè)的有效途徑[5]”。

六、總結(jié)

本文簡(jiǎn)單闡述了BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)的運(yùn)用并服務(wù)于這個(gè)項(xiàng)目的整個(gè)周期，為建筑的各項(xiàng)工作提供便利流暢的平臺(tái)?，F(xiàn)階段我國(guó)的BIM在處于不斷完善整合的狀態(tài)中，但BIM近幾年在各方面都處于飛快發(fā)展中，BIM作為目前策劃最有效的輔助工具，將會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用，具有十分美好的發(fā)展前景，會(huì)為將來建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

【參考文獻(xiàn)】(Reference)

[1]H Edward Goldberg.AEC From the Ground Up：The Building Information Model[J].Cadalyst，2004，21(11)：56-58.

[2]張成林，賀啟明.BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用策略研究.2010中國(guó)安裝行業(yè)高層論壇論文集，2010

[3]許杰峰，雷星暉.基于BIM的建筑供應(yīng)鏈管理研究[J].建筑科學(xué)，2014：30(3).

[4]王英，李陽(yáng)，王廷魁.基于BIM的全壽命周期造價(jià)管理信息系統(tǒng)架構(gòu)研究[J].工程管理學(xué)報(bào)，2012，26(3)：22-27.

[5]許杰峰，雷星暉.基于BIM的建筑供應(yīng)鏈管理研究[J].建筑科學(xué)，2014：30(3).