司子輝，柴 苗，葉旭華

（廣州華夏職業(yè)學(xué)院 廣州510935）

0 引言

BIM技術(shù)在建筑行業(yè)越來越重要，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國家政策的鼓勵推動，如“十三五”規(guī)劃中明確提出要全面提高建筑行業(yè)信息化水平，加強(qiáng)建筑業(yè)數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化、智能化的應(yīng)用能力。將BIM 應(yīng)用于工程造價管理相結(jié)合，為推動BIM技術(shù)在工程造價中的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件［1-3］。BIM技術(shù)在項目管理過程中的應(yīng)用，逐漸由各個階段擴(kuò)大到全生命周期全過程應(yīng)用。設(shè)計階段的方案設(shè)計到全專業(yè)、全過程的協(xié)同設(shè)計；施工階段的進(jìn)度控制、安全控制、質(zhì)量控制等方面的應(yīng)用。建筑行業(yè)中的設(shè)計階段和施工階段是非常重要的兩個階段，通常項目都會存在工期緊張，經(jīng)費不足等問題。傳統(tǒng)的二維設(shè)計在施工過程中也常常存在設(shè)計不合理，施工進(jìn)度不能合理的安排，設(shè)計圖紙和實際工程不符，造成不斷返工。這樣會造成效率低，造價成本升高的現(xiàn)象。由于建筑產(chǎn)品的單一性、大額性，迫切需要提高建筑設(shè)計階段和施工階段的效率和質(zhì)量。如何利用BIM 技術(shù)，完美的把二維設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化成三維設(shè)計圖紙，并且結(jié)合BIM 技術(shù)的特點，實現(xiàn)BIM 數(shù)據(jù)庫的共享性和動態(tài)性，成為建筑工程設(shè)計相關(guān)工作人員面臨的一大難題。

1 BIM 技術(shù)概述

建筑信息模型（Building Information Modeling）簡稱BIM，是一種應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，通過對建筑的數(shù)據(jù)化、信息化模型整合，在項目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對，為設(shè)計團(tuán)隊以及包括建筑、運(yùn)營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。Autodesk公司在2002年提出BIM 技術(shù)的概念得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可，BIM 技術(shù)的出現(xiàn)幫助實現(xiàn)建筑信息的共享，從建筑的設(shè)計、施工、運(yùn)行直至建筑全壽命周期的終結(jié)，各種信息整合在一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中，設(shè)計團(tuán)隊、施工單位、設(shè)施運(yùn)營部門和業(yè)主等各方人員可以基于BIM 進(jìn)行協(xié)同管理，有效提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本、以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。BIM 技術(shù)越來越受建筑行業(yè)的青睞，因為BIM 技術(shù)的出現(xiàn)，對建筑行業(yè)來說，也是一場革命［4-6］。國家政策也大力鼓勵和發(fā)展BIM 技術(shù)，一些知名企業(yè)也先后成立BIM 研究中心，鼓勵工程師或工程技術(shù)人員參考BIM 培訓(xùn)考試，特別是造價工程師，BIM 技術(shù)的應(yīng)用顯得更為重要。

BIM 技術(shù)的應(yīng)用，不僅受到科研學(xué)術(shù)的推動，也受到行業(yè)發(fā)展需求的影響。有計算機(jī)軟硬件的影響，也有軟件公司大力推廣的作用。Autodesk 公司、比特力公司等陸續(xù)推出了BIM 軟件，并在全球取得顯著性的成果?，F(xiàn)在BIM 技術(shù)已經(jīng)成為建筑行業(yè)中不可或缺的工具。

2010年，韓國公共采購服務(wù)中心發(fā)布BIM 技術(shù)應(yīng)用路線圖，以擴(kuò)大BIM的應(yīng)用范圍，做好市場推廣作為短期目標(biāo)；在500 億韓元以上的公共建筑項目中構(gòu)建BIM 系統(tǒng)，以提高造價管理水平作為中期目標(biāo)；以在全部公共項目中運(yùn)用BIM 進(jìn)行施工、造價、合同等協(xié)同管理，實現(xiàn)行業(yè)的革新作為長期目標(biāo)。日本建筑學(xué)會在2012年也發(fā)布了建筑行業(yè)的BIM 應(yīng)用指南，對設(shè)計單位和施工單位全過程管理給出了詳盡的指導(dǎo)，包括設(shè)計流程、數(shù)據(jù)處理、工程預(yù)算、BIM 團(tuán)隊建設(shè)等方面［7-10］。BIM 技術(shù)的迅速崛起，給工程造價行業(yè)造成了很大影響，特別是推動了造價咨詢行業(yè)的發(fā)展，一個高級造價工程師利用BIM 技術(shù)，解決了工程量的核對不準(zhǔn)確的難題。

2 研究方法

廣州華夏職業(yè)學(xué)院B1 教學(xué)綜合樓及創(chuàng)業(yè)大廈作為新建工程，針對此2 棟建筑物在工程建設(shè)主要階段中如何應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行研究。

研究方法流程如圖1 所示。

圖1 研究方法流程Fig.1 Research Method Flow Chart

3 BIM 技術(shù)應(yīng)用案例分析

廣州華夏職業(yè)學(xué)院B1 教學(xué)樓，位于廣州市從化區(qū)，屬于多層民用建筑，建筑總面積：3 041.93 m2，基底面積772.66 m2，地上3 041.93 m2，建筑層數(shù)為5 層，建筑高度為0.3+18.8 m，該建筑采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。利用BIM 技術(shù)對B1 教學(xué)樓搭建了建筑模型如圖2 所示，機(jī)電模型如圖3 所示，并對門窗工程量做了準(zhǔn)確的統(tǒng)計（見表1、表2）。

運(yùn)用碰撞檢查，對機(jī)電給排水管道，即衛(wèi)生間各種管道進(jìn)行了檢查，如圖4 所示。

通過對B1 教學(xué)樓BIM 模型構(gòu)建和施工進(jìn)度的模擬，為以后新建項目提供參考依據(jù)。同時通過對工程量的準(zhǔn)確計算，可以避免工程造價人員投入大量的精力計算工程量。減少了改圖核對工程量的工作，提高了工作效率。同時也由于采用三維可視化建模，讓模型更直觀，避免了工程人員的偷工減料行為。為建設(shè)優(yōu)質(zhì)工程項目提供了保障。

圖2 建筑模型Fig.2 Architectural Model

圖3 機(jī)電模型Fig.3 Electromechanical Model

表1 門明細(xì)表Tab.1 Door List

表2 窗明細(xì)表Tab.2 Window List

在B1 教學(xué)綜合樓項目中，在給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、雨水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通信及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等安裝工程中應(yīng)用BIM 技術(shù)，解決了安裝過程中難以理解的復(fù)雜圖紙和現(xiàn)場實際工程不匹配的問題。

在B1 教學(xué)綜合樓項目中，利用Revit 等軟件建立三維模型，以建筑模型為載體，構(gòu)建機(jī)電模型，搭建BIM 施工平臺，結(jié)合施工圖紙，對施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，保證了信息的關(guān)聯(lián)性和共享性。

圖4 衛(wèi)生間管道Fig.4 Bathroom Pipe

在B1 教學(xué)綜合樓項目中，利用BIM 技術(shù)的特點，校核了工程量，優(yōu)化了管道的路由和尺寸，還進(jìn)行碰撞檢查，使機(jī)電各專業(yè)都能達(dá)到最優(yōu)匹配，安裝方便，減少了返工，節(jié)約了時間，提高了效率，節(jié)約了成本。

在B1 教學(xué)綜合樓項目中，利用BIM 技術(shù)，結(jié)合施工進(jìn)度，對數(shù)據(jù)集成整理，實現(xiàn)場景模擬和進(jìn)度模擬，預(yù)演施工過程不同方案以及在施工過程存在的安全隱患。同時還能結(jié)合不同施工方案優(yōu)化進(jìn)度施工。模擬設(shè)備工作破壞強(qiáng)度，完善設(shè)備的安全管理制度提供依據(jù)。

在B1 教學(xué)綜合樓項目中，創(chuàng)建了基于BIM的實際成本數(shù)據(jù)庫，建立了5D（3D 實體，時間、工作分解結(jié)構(gòu)，WBS（Work Breakdown Structure））關(guān)系數(shù)據(jù)庫，通過利用時間、空間、工序的關(guān)系，降低實際成本。這些數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)市場變化，對每月的實際支出做出合理調(diào)整，BIM 技術(shù)的應(yīng)用使動態(tài)成本準(zhǔn)確性大幅提高。

4 應(yīng)用價值

通過對華夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院BI 教學(xué)綜合樓的研究，提高工程施工管理效益，并為創(chuàng)業(yè)大廈建設(shè)提供相應(yīng)經(jīng)驗。

為實訓(xùn)教學(xué)提供資料，改進(jìn)教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生親臨現(xiàn)場，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。也為以后新建項目提供參考依據(jù)。

通過BIM 技術(shù)應(yīng)用，構(gòu)建三維可視化模型，讓現(xiàn)場工程師對圖紙的理解更加精準(zhǔn)，為施工人員提供更直觀的技術(shù)指導(dǎo)。

5 社會影響

BIM 技術(shù)對工程造價產(chǎn)生極大的推動作用，能將大量的重復(fù)機(jī)械的算量工作融合到構(gòu)建模型過程中，把復(fù)雜的算量問題徹底地從工程造價工作中分離。

利用BIM 技術(shù)統(tǒng)計工程量準(zhǔn)確無誤，構(gòu)建模型采用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，也為招投標(biāo)預(yù)算、材料采購計劃，成本分析管控，施工進(jìn)度模擬優(yōu)化、節(jié)能分析優(yōu)化提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

BIM 技術(shù)構(gòu)建模型是全生命周期通用的、唯一的，所有參建單位可以時時互動，共享BIM 信息。

6 存在問題及改進(jìn)措施

由于創(chuàng)業(yè)大廈還正在施工方案論證階段，沒有準(zhǔn)確完整的圖紙，還需進(jìn)一步和基建處溝通，拿到最新圖紙，為建設(shè)新的項目做好同步管理，時時實現(xiàn)信息共享。

今后會投入更多的時間，對項目時時跟進(jìn)，和基建處做好溝通，保證創(chuàng)業(yè)大廈和研究同步進(jìn)行，加強(qiáng)BIM技術(shù)在施工過程中的重要作用。