孫益星
摘 要:近年來,中國的建筑市場建設規模大、建設周期長的項目增長迅猛,國家住建部的發展文件指出深度發展建筑信息化,推進BIM技術的應用,通過BIM 技術能在項目建設過程中協調關聯、可視化操作、施工模擬費用和時間等方面來指導建筑業發展,本文探討了BIM技術在建筑設計、工程造價、建造施工、建筑改造維護、裝配式建筑和建筑院校產教改革等的應用現狀。
關鍵詞:BIM技術;建筑建造
1 緒論
近年來,中國的建筑市場建設規模大、建設周期長的項目增長迅猛,相應產生的實際建筑難題越來越多,建筑信息技術化的發展給解決這些難題帶來了契機。國家住建部的發展文件指出深度發展建筑信息化,推進BIM技術的應用,相信在政府部門的主導下,通過BIM 技術能在項目建設過程中協調關聯、可視化操作、施工模擬費用和時間等方面來指導建筑業發展,解決建筑業的疑難問題。[1]
2 BIM技術在國內建筑領域的應用現狀分析
2.1? BIM技術與建筑設計
BIM技術在建筑設計上能夠極大地簡化設計過程,使設計趨向于3D化、模型化,直觀形象的修改在設計圖紙上存在的問題,也能夠提供大量的信息,幫助決策者做出準確判斷。一旦初期設計出現問題,在施工過程中再進行修改方案,無疑是耗費了大量的人力物力財力,通過計算機BIM技術進行模擬,提高設計的質量,對于工程中各項任務的參與者來說,減少設計中的錯誤能夠極大地降低實際生產中的成本和加快施工進度。在建筑設計的方案階段,能充分利用建筑信息模型和能量分析工具,簡化能量分析的過程,是建筑師進行建筑設計迫切需要解決的問題,BIM技術就解決的這個問題。如果把設計過程放在如今在2D環境下進行操作,則需要大量的專業的建筑師,不斷地在圖紙上進行修改,浪費大量時間,而且做出的設計圖紙也無法滿足客戶直觀形象的觀察的要求,因此,運用BIM技術指導建筑設計可以節約時間和成本。
2.2? BIM技術與工程造價
BIM模型富含建筑構件工程信息,BIM 技術參數化特性使得造價信息和三維模型的信息屬性相互關聯,準確地提供所需的各種工程量信息,BIM 模型可以自動進行相關構建工程量統計,精確識別變更的構件并自動進行實體扣減,快速生成相關數據統計表,幫助造價師糾正成本控制過程中的問題,這樣可以減少造價工程師的統計工程量的工作量。BIM模型成本信息數據庫的數據還可以隨著施工成本市場價格的波動更新,幫助施工單位在工程項目實施過程中隨時獲取項目的造價信息,可以快速做出成本預算,快速生成分析報告,提供降低工程費用的方法,讓施工單位更好地進行進度成本控制,對工程項目進行精細化成本管理。
2.3? BIM技術與建造施工
BIM 技術融合了在項目的可視化操作、施工模擬、協調關聯、費用和時間等信息,通過BIM技術來指導建筑建造施工和管理,設計合理施工方案組織,發現施工方案的問題,制定合理的施工資源供應計劃對現場施工中的進度、成本進行動態的控制,將復雜的施工管理過程簡單化。BIM技術最直觀的特點是3D可視化,[2]當前施工過程主要基于二維圖紙,工程管理人員通過BIM技術的可視化在空間方面可以提前視覺分析施工圖紙中建筑空間、設備空間和結構空間關系,協調不同專業之間施工圖紙存在碰撞和錯誤;BIM技術在建筑建造時間維度可以進行進度模擬,傳統的工程項目進度管理過程中因不能夠提前預判施工之前編制的工藝方案出現的紕漏往往造成巨大的風險,通過BIM5D模型可以能夠模擬出與現實施工環境相似的施工過程情景,直觀探討各種施工方案從施工到維運全過程的各種施工方案的問題,提前預防并解決錯誤的產生,在滿足業主的需求和目標的前提下,決策出最合適的施工方案,有效降低了項目的風險和成本。
BIM 技術智能化特性在成本分析中具有高效率和精確性,BIM模型自動分析多維度施工數據信息,在項目施工過程中,施工單位建立 BIM 技術的施工資源需求模型,模擬施工個參與方資源需求,能夠分析出工程施工中各工序施工時所需的人工、材料和機械設備的工程量,制定合理的施工資源供應計劃。
2.4? BIM技術與建筑改造、維護
建筑改造有如下諸多問題:建筑施工圖原始信息缺乏,改造過程信息準確性和利用率不高,[3]改造建筑物后期運營管理不足。BIM技術可以解決建筑改造中存在的問題,促進建筑物的改造進入良性發展過程。BIM技術在建筑改造過程中提高信息利用率,BIM信息模型可以實現建筑改造過程中各參與方和各施工階段的信息共享,避免不必要的重復性工作,結合BIM技術與VR技術準確定位待加固或改造的建筑物,利用虛擬現實設備檢測改造建筑不同專業碰撞情況,優化各專業施工圖設計,減少工程變革和造成的返工,并且基于BIM技術的建筑數據模型可以為改造建筑的后期安全維護、改造提供準確的施工數據。
2.5 BIM技術與裝配式建筑
中國建筑業的工程技術水平發展跟不上建筑業創新的需求,預制建筑和BIM技術都是高科技的,裝配式建筑生產周期短,結構性能強,但是有很多因素制約著它的發展,如深化設計誤差大、信息不能實時共享、項目管理水平低。BIM技術應用于裝配式建筑生產的整個過程,促進裝配式建筑的不斷發展,BIM技術的應用相對成熟,解決建筑業的產業化發展的制約因素,BIM技術可以三維設計和展示,加深預制構件和節點的設計,減少設計誤差,BIM 技術可以促進建筑業信息化的快速發展。
2.6 BIM技術與建筑院校產教改革
教師可以借助“BIM +安全智慧建造”基地開展BIM+安全技術的教學與科研活動,進行行業BIM新技術的應用研究、BIM課題研究、協同應用研究、BIM工程應用研究等工作,合理利用實驗室資源完成科研項目,可以通過承接企業BIM工程項目研究和建設,在給院校帶來經濟效益的基礎上,還可以促進產教融合課題的研究和推廣,同時在教學模式上進一步改進創新,結合各專業的核心課和BIM創新實踐教學體系的建設,促進教學發展和專業建設,以實訓教學建設和創建校級精品課程、精品教材為契機,大幅度提升學生實踐能力和創新能力培養。
3 結論
BIM技術可應用在建筑工程領域建設和運營的各個環節,而且BIM參與使用的范圍越廣,其價值就越高。BIM技術在建筑設計上能夠極大地簡化設計過程,在工程計量方面自動進行相關構建工程量統計,可以減少造價工程師的統計工程量的工作量,將復雜的施工管理過程簡單化,可以解決建筑改造中存在的問題,解決裝配式建筑的深化設計誤差問題和促進建筑院校教學發展和專業建設。
參考文獻:
[1]朱佳佳.BIM技術在國內的應用現狀探究[J].土木建筑工程信術,2012,4,2:52-57.
[2]范興曉.施工企業的BIM應用研究[D].西安建筑科技大學,2016.
[3]李驍.綠色BIM在國內建筑全生命周期應用前景分析[J].土木建筑工程信息技術,2012.6.4.2:52-57.