5G時代BIM發展研究

牛云　李娜

[摘 要]21世紀城鎮化進程的加快，極大地推動了建筑業的發展，為進一步適應時代發展和社會需要，必須深入加強建筑工程管理力度，全面掌握對工程整個生命周期的控制。BIM作為在全球范圍得到業界廣泛認可的建筑信息模型，在未來建筑業的發展過程中將發揮著中流砥柱的作用。逐步到來的5G時代也將為BIM提供新的發展機遇。

[關鍵詞]BIM;5G;建筑信息化

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.02.189

1 引言

根據國務院辦公廳推出的《住房城鄉建設部2016—2020年建筑業信息化發展綱要》等文件對21世紀建筑行業的最新發展要求，BIM將持續在建筑領域上實現普及和深化。本文將重點分析BIM的發展前景，以及通過5G技術，使BIM更好地指導工人施工。

2 BIM技術

2.1 BIM介紹

建筑信息模型（Building Information Modeling），圍繞建筑的整個生命周期，通過對建筑數據化的模型整合，不斷在建筑的規劃、設計、建造、運營過程中將信息細化。實現工程項目基于BIM應用的信息傳遞和信息共享，使工程人員全面掌握建筑信息，從而做出科學的管理決策。

在工程施工過程中，由于設計變更導致的費用，促使業主要求設計單位必須做出科學合理的可視化模型，避免在現場施工過程中可能出現的管線碰撞、土建工程與設備安裝工程預留孔洞的沖突。于是BIM應運而生，并且逐漸成為建筑業的主力軍，完成了建筑業從Auto CAD到BIM模型的第二次技術變革。

2.2 BIM目前在工程上的應用

在工程全壽命周期中運用BIM技術，實現協同的工作方式、信息的互聯互通，能夠極大地提高整體工作效率。BIM為工程管理搭建了統一的信息平臺，各個專業可以在平臺上做出調整變更，并將其及時地反饋給其他專業部門，通過BIM平臺的工作協調，整個生命周期都在一個模型上，大大提高了管理者決策的科學性和及時性。

在項目早期，運用BIM這種綜合性軟件創建了大量的分析，項目人員能夠進行不同的嘗試，并得到量化的反饋，從而突破自身的局限，探索更具創意的解決方案。比如采用BIM軟件對管道進行流量分析，這讓我們不僅能知道管道的型號，還可以了解流量是否符合需求。比如BIM技術所獨有的空間可視化以及管線碰撞優勢，可讓勞務人員減少返工和修改。在晉中市某縣級新建人民醫院中標時，安裝總費用為1776.8萬元。每一層均按照管線優化、保質保量的進行施工，前期工程結束時JDG（套接緊定管）損耗耗量比施工前期成本規劃值減少 180萬元，占比10.2%，并且管線走向順直，未見明顯后期更改和修正，當然為防止管線重疊交叉，在局部也進行管線重新分布，但總體上而言，材料的損耗量有所降低;鋼筋總量變化幅度較小，勞務人員從最初的8個工日的工程量，減少至現在的5個工日工程量，進度縮短，效率也提高不少。

建筑模型信息化意味著每一個構件都攜帶著設計單位賦予的建筑信息。管理者可以通過提取材料屬性、構件大小、位置信息等信息的合理運用，根據模擬施工情況，按進度提前采購材料，從而最大程度地縮短工期，提高工作效率。在工程預算中，造價工程師能夠同時將模型、成本、價格等信息相互融合在一起，從而做出各個施工階段最為經濟的預算。

3 5G技術與BIM的信息交流

3.1 5G介紹

5G是第五代移動通信網絡的簡稱。隨著5G的快速發展，由3D吹起的智能手機變革之風又逐漸強勁起來，并展現出巨大的潛力。4G網絡的傳輸速度約為75Mbps，未來5G網絡的傳輸速度可達到10Gbps，相當于幾秒鐘就可以下載十幾部高清電影，互聯網傳輸將不再受速度的限制。5G解決了超高速數據傳輸問題，滿足了客戶高速度、高密度、高轉換的需求，為實現萬物互聯、3D呈現等場景奠定基礎，3D技術在過去由于受可視化角度的限制、色彩不均衡的局限一直不被人們看好，但由于云存儲技術的進步，存儲 3D 信息將毫不費力。

3.2 虛擬現實

虛擬現實是指綜合運用計算機數據處理、人工智能、多媒體等多項技術，構建虛擬周圍環境的新技術。通過5G網絡，利用BIM來制作虛擬現實，借助這種模型，借助耳機就可以走進任何一間四周空白的房間，在虛擬條件下感受房間的實際環境，在虛擬現實系統中自由行走、任意觀看，沖擊力強，能使客戶獲得身臨其境的真實感受。

4 施工現階段問題

設計單位各個專業在提供設計圖紙時，往往由于土建、安裝等專業的不同，所提供的設計圖紙在實際施工過程中，會發生各種信息沖突。比如，土方建設的工程人員在對照土建專業圖紙施工的過程中無法預料到建筑設備安裝所需要預留的孔洞，因而必須進行返工處理。

在對照圖紙埋設管線的過程中，經常會出現管線碰撞，所以必須重新設計管線，重新施工。這一系列的施工問題，可以依靠BIM的可視化進行預判，對未來可能發生的情況進行推演，做出及時的改進措施。

在實體建筑施工中，工人根據BIM虛擬現實來進行預判性操作，各個專業團隊整體預覽工程概況，并在施工過程中通過App實時監控，達到工程各團隊緊密配合，減少返工。而這一切的實現，需要5G作為數據傳輸的技術支持才能得以實現。所以借著5G的東風，建筑行業也將迎來全面3D時代。

5 5G未來展望

21世紀，中國華為和美國高通為了迅速占領5G市場展開了激烈的角逐，但5G的推進速度遠遠沒有想象中那么樂觀。5G實現全面覆蓋必須采用高頻率的資源衍射，而為了達到4G現有的覆蓋區域，至少需要建設1500萬到2000萬的5G基站，其中的成本可想而知。這些資金對于中國的運營商也構成了相當大的壓力，因此全面推進5G技術需要中國政府的大力支持。5G的推進雖然是一個緩慢的進程，但5G的前景確實可以預見的，全面推進5G的商業部署，在建筑、教育、醫療等領域形成穩定的產業鏈，必將大大推進中國的信息產業與信息消費進入外延時代，粗略估計將會有10萬億的市場規模。對于建筑行業來說，唯有實現5G才能夠增強虛擬現實，從而以更加逼真的方式呈現給業主，以更加便捷經濟的方式指導施工人員。VR只有緊密結合實體經濟才有穩定的未來。5G將會引領第三次互聯網的新時代，到那時工業互聯網的建設也指日可待。在技術推動與市場牽引兩個輪子的合力驅動下，如何通過5G傳輸，達到BIM可視化將成為建筑行業下一創新發力點。

參考文獻：

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[2]王愛軍.基于Unity3D的博物館虛擬漫游系統設計[J].湖南工程學院學報（自然科學版），2019（1）.

[3]屈慶.5G：新基建最確定的投資方向[EB/OL].（2019-02-03）.http：//www.sohu.com/a/293128808_313170.

[作者簡介]牛云（1997—），女，山西晉城人，山西大學。