黃滟雯， 廖文濤， 龍 偉

(1.西華大學土木建筑與環(huán)境學院， 四川成都 610000；2. 西安建筑科技大學土木工程學院,陜西西安 710000)

BIM(Building Information Modeling)是以工程項目的幾何的和非幾何的所有信息為基礎(chǔ)而建立的信息模型。在BIM模型中每一個構(gòu)件都包含自己的信息，如材料類型、價格、重量、保修期、廠家、進度、負責人等。在建筑設(shè)計、施工、運維的每個階段中，應(yīng)用BIM技術(shù)對每個階段進行精細化管理。

應(yīng)用BIM技術(shù)可以避免因設(shè)計各專業(yè)不協(xié)同而可能導致的工期延遲與造價浪費問題[1]，利用BIM管理平臺，如廣聯(lián)達5D、魯班等，可實現(xiàn)項目全過程精細化管理，從而提高項目效益[2-3]。BIM技術(shù)的出現(xiàn)還可解決傳統(tǒng)建造與造價難以解決的問題，如異形幕墻的安裝與造價問題。

1 BIM應(yīng)用的特點

(1)可視化：效果表現(xiàn)、碰撞檢查、移動終端現(xiàn)場比對。在建筑設(shè)計、施工、運維過程中可通過三維模型進行溝通，可有效減少溝通成本。

(2)出圖：施工圖、深化設(shè)計圖、加工圖、竣工圖。BIM模式是二維、三維聯(lián)動的狀態(tài)，可通過碰撞檢查后直接出深化設(shè)計后的施工圖紙。

(3)協(xié)調(diào)性：各專業(yè)出現(xiàn)沖突，機電與機電的碰撞、機電與結(jié)構(gòu)的碰撞、預留洞口尺寸與位置錯誤、凈空不夠等問題，可使用BIM技術(shù)進行有效地協(xié)調(diào)。

(4)模擬性：可進行三維的施工模擬、緊急疏散路線模擬、日照采光等的模擬。

(5)優(yōu)化性：可利用BIM模型每個構(gòu)件所攜帶的工程信息來對整個項目進行優(yōu)化。

(6)工程量統(tǒng)計：國標清單、施工結(jié)算、備工備料。

(7)參數(shù)化設(shè)計：模塊化設(shè)計、裝配式、住宅產(chǎn)業(yè)化。

(8)模型與信息關(guān)聯(lián)：進度信息、施工運維信息。

2 BIM應(yīng)用存在的問題

(1)在BIM設(shè)計及建模標準化上缺乏技術(shù)積淀；(2)各自為戰(zhàn)，無統(tǒng)一標準和實施方法；(3)缺少底層的基礎(chǔ)建設(shè)及落地應(yīng)用，概念炒作居多。所以完善的BIM應(yīng)用要同時滿足以下三個方面的要求：①設(shè)計——全專業(yè)出圖；②施工——國標清單算量及施工階段的信息添加及管理；③運維——各類信息的應(yīng)用，與其它專項管理軟件的接口。

3 交互問題解決方式

BIM模型是信息的載體，信息是整個BIM技術(shù)的關(guān)鍵所在[5]，因此如何更好地使用BIM技術(shù)的關(guān)鍵問題就是如何將模型所承載的信息使用起來。但沒有統(tǒng)一的建模標準和信息添加標準，信息就不能實現(xiàn)在各個BIM軟件中流通。建模標準、構(gòu)件命名標準可由國家進行統(tǒng)一[4]，但信息涉及面很廣，從可研、設(shè)計到施工再到運維階段，每個階段都有很多信息要往BIM模型中添加，工作量大、人員復雜因此從國家出臺標準去實現(xiàn)信息添加統(tǒng)一比較困難。

現(xiàn)筆者提出一種統(tǒng)一信息的方法，以Revit軟件為例。Revit可用作BIM模型的建立，然后在Revit軟件的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)，開發(fā)一個小插件。這個插件包含了從可研、設(shè)計到施工、運維建筑整個生命周期所需要的所有信息名稱，用戶則可以通過在插件中選擇信息來實現(xiàn)對BIM模型每個構(gòu)件信息的添加。其它后續(xù)BIM軟件則可以通過對統(tǒng)一命名的信息開發(fā)一個接受信息的插件來實現(xiàn)對BIM模型信息的提取，提取后的信息則可以使用到自己的軟件中。以有限元分析軟件為例：如果要進行有限元分析我們首先要在有限元軟件中建立模型再進行分析，這樣做費時費力也不符合信息流通的概念。我們可以在BIM模型中添加要進行有限元分析所需要的信息，如荷載、邊界條件等。這樣有限元分析軟件則可以直接在BIM模型中提取所需的信息來進行分析，而不用二次建模。

此種方法可以不用使用共享參數(shù)對BIM信息進行添加，簡化了BIM添加信息的操作，實現(xiàn)了信息命名的統(tǒng)一化。

4 實際項目應(yīng)用舉例

4.1 項目概況

四川美術(shù)館(新館)是四川省美術(shù)家協(xié)會所在地，位于成都市青羊區(qū)東城根街與人民西路交匯處。此項目是個雙曲面的裝飾外墻(圖1)，傳統(tǒng)算量方法難以滿足要求，因此在結(jié)算時建設(shè)方與施工方就工程量核對出現(xiàn)爭議。

圖1 四川美術(shù)館(新館)

4.2 通過BIM技術(shù)進行解決

由于此館已經(jīng)修建完成，所以使用三維掃描儀對美術(shù)館外墻進行掃描[6]，三維掃描儀精度在3 m以內(nèi)，掃描完成后圖形如圖2所示。然后使用Dynamo對美術(shù)館進行參數(shù)化建模如圖3，建立好的模型與三維掃描儀模型進行擬合(圖4)。從擬合圖中可以看出三維掃描模型與BIM模型完全契合，建設(shè)方與施工方一致認可后BIM模型直接出量，解決了雙方爭議，顛覆了傳統(tǒng)結(jié)算模式。

圖2 三維掃描儀圖形

圖3 美術(shù)館BIM模型

5 結(jié)束語

BIM技術(shù)是建筑行業(yè)的設(shè)計、管理、施工運維新技術(shù)，是建筑企業(yè)發(fā)展的必要條件。BIM應(yīng)用擁有可視化、出圖性、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、工程量統(tǒng)計、參數(shù)化設(shè)計、模型與信息關(guān)聯(lián)性等特點，能夠解決以往難以解決的問題。BIM技術(shù)具有諸多優(yōu)點，但至今為止仍然還有很大的發(fā)展空間，如軟件交互問題、模型承載信息的使用問題等，還需要繼續(xù)探索下去。

圖4 三維掃描圖形與BIM模型擬合