BIM技術在施工中的應用關鍵要素探究

田 帥

(九州職業技術學院,江蘇 徐州 221116)

1 BIM技術在施工中的應用關鍵要素

1.1 三維渲染,沖擊業主的視覺與心理

過去建筑師只能向業主宣傳展示自己的設計圖與效果圖,或利用電腦進行二維渲染,缺乏真實感與形象性(缺乏建筑專業理論知識的業主很難看懂效果圖[1])；而BIM技術則能根據虛擬模型進行三維渲染,將建筑師頭腦中的設想變成美觀、逼真的三維虛擬建筑模型并進行宣傳展示,對業主的視覺與心理造成直接沖擊,從而大大提高中標概率。

1.2 高效計算,提高預算的精度

編制工程預算的基礎是計算工程量,但計算工程量非常繁瑣(需要計算人工費、材料費、施工機械費、管理費、風險費、總承包服務費等等),造價工程師根據平面圖紙,用計算機甚至手工建模,再計算工程量,浪費大量時間,而且漏洞百出、注水嚴重,還極易出現計算錯誤[2]；BIM本身就是一個6D關聯數據庫(3D實體、1D時間、2D工序),這個6D數據庫涵蓋一個建筑項目中每一個建筑構件、每一步工序的詳細信息,甚至可以預測施工過程中出現的各種變化,方便造價工程師進行高效運算,快速準確地計算工程量,從而降低編制預算的難度,同時大大提高預算的精度。

1.3 精確制定施工計劃,減少施工浪費

在當前建筑施工中,施工管理人員很難快速、及時、準確地獲取海量的工程基礎數據,因而只好憑經驗進行粗放式管理,在施工過程中不可避免地造成大量浪費。在建筑施工中應用BIM技術,管理人員可以快速、準確、及時地獲取全部工程基礎數據(甚至掌握它們的動態變化),根據這些數據精確制定施工計劃,開展精細化管理,從而減少材料、人力、財力的浪費。

1.4 虛擬施工、全面協調

BIM技術具有全面協調功能,可以根據中心文件匯總全部專業分包,并進行系統計算,選擇最佳方案。最佳設計方案選定后,根據搜集到的全部現場環境數據暨季節、氣候等不可抗力進行動態預測,再進行一次虛擬施工操作,模擬施工全過程,檢驗其可行性。在虛擬操作中發現問題,解決問題,從而大大提高設計方案的可行性與科學性。

1.5 碰撞實驗,減少返工

現在的建筑項目不僅結構復雜,而且建筑內部的設備管線在安裝過程中會出現較為復雜的碰撞,在施工過程中必須根據實際情況來定,有時需要進行部分調整,影響工期,增加施工成本。應用BIM技術,可以對虛擬模型進行結構碰撞實驗、管理安裝碰撞實驗等各種破壞性試驗,檢查各個設計環節上是否存在漏洞,并進行調整,從而減少不必要的返工。

2 當前建筑行業應用BIM技術存在的主要問題

2.1 建筑施工企業信息化意識不強

施工企業是建筑行業信息化的主體,離開建筑施工企業,BIM技術就無用武之地。但國內施工企業領導普遍缺乏高等學歷,觀念封閉落后,又不肯主動更新知識結構,信息化意識不強,對應用BIM技術的重大意義認識不足,缺乏主動應用BIM技術的積極性。

2.2 建筑施工企業缺乏對BIM的資金投入

當前,施工企業應用BIM,初期資金至少需要投入200萬元(包括軟件開發與硬件投入、機房改造等等),這還不包括配備8人團隊的人工成本(每年至少需要再支出80萬元)與其它人員培訓成本。而當下建筑施工企業之間的惡性低價競爭已經白熱化,幾乎所有的施工企業都處于微利生存狀態,因而建筑行業對于BIM信息化建設的資金投入嚴重不足。現在只有少數流動資金巨大的國字頭建筑施工企業才用得起BIM,絕大多數中小施工企業還在駐足觀望。

2.3 建筑施工企業缺乏專業技術人員

盡管建筑業產值已突破20萬億元,但由于建筑行業施工仍以勞動力密集型模式為主,當前,建筑施工企業普遍缺乏從事計算機應用與管理的專業技術人員(許多施工企業甚至沒有配備信息化專業技術人員),軟件開發能力更為薄弱。目前,在建筑界很難尋覓到既懂計算機技術,又熟悉建筑專業技術的復合型人才,因而推廣BIM技術存在著人才瓶頸。

2.4 政府支持力度不夠

2017年2月,國務院辦公廳發布《關于促進建筑業持續健康發展的意見》(國辦發〔2017〕19號),明確要求“加快推進建筑信息模型(BIM)技術在規劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用”。但迄今為止,政府與住建部仍未為建筑行業出臺BIM的扶持政策,應用BIM的一切資金投入必須由建筑施工企業自行籌措(而新加坡政府成立BIM基金推動建筑企業應用BIM技術),嚴重挫傷了施工企業應用BIM技術的積極性。

3 推動施工企業積極應用BIM技術

3.1 轉變觀念

盡管當前建筑業已經進入微利時代,但建筑施工企業領導必須認識到：低價競標及克扣、拖欠農民工工資終歸不是出路,信息化升級是一個不以任何意志為轉移的客觀趨勢；必須主動轉變觀念,重視信息化建設,積極引入、應用BIM技術。

3.2 培養專業技術人才

一方面,建筑施工企業必須加強對現有技術人員的信息技術培訓,要選派具有豐富經驗的技術人員優先進行專業培訓,讓他們熟悉BIM技術,掌握基礎建模工作；另一方面,建筑施工企業也要從外部引進一批BIM專業的優秀畢業生,讓他們投入到實際工作中去,在實踐中提高專業建模能力。當現有技術人員與新進人員具有一定BIM應用經驗后,企業可以讓他們擔任內部培訓教員,再培養更多的BIM建模人才。

3.3 積極進行試點運行

首先,企業可成立BIM課題組,明確目標任務,制定統一建模標準；然后讓大家以一兩個項目模擬操作,學習如何集成海量數據,再投入項目的正式運行。企業進行BIM試點,可以先從比較簡單的小項目做起,在工作中累積經驗,再循序漸進,逐步做大型項目。在試點過程中,BIM項目負責人還必須加強組織、技術、管理上的協調。

4 結束語

在建筑施工中應用BIM技術,可以實現精細化施工管理,提高效率,節約成本,提升建筑質量。因此,建筑施工企業必須轉變落后的思想觀念,加快信息化建設,積極引入、應用BIM技術。