BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用研究

張勤方 浙江勤業(yè)建工集團(tuán)有限公司

1 簡(jiǎn)介

雖然我國(guó)近年來(lái)越來(lái)越重視信息技術(shù)的建設(shè)研究，但由于缺乏基于建筑全生命周期管理的總體規(guī)劃，建筑信息化仍只是在建筑全生命周期的某一階段得到應(yīng)用，導(dǎo)致建筑業(yè)的信息化建設(shè)還沒(méi)成為我國(guó)信息化建設(shè)的重要組成部分。為了避免信息的丟失和減少，現(xiàn)代IT 技術(shù)的最新發(fā)展從信息化的角度提供了兩方面的手段：一方面，在工程設(shè)計(jì)、施工和管理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)建筑信息的建模和數(shù)字化，即建筑信息建模；另一方面，提高建設(shè)項(xiàng)目各單位和人員的信息共享水平，減少信息在溝通界面上的缺失。隨著B(niǎo)IM 技術(shù)的提出，實(shí)現(xiàn)了豐富的數(shù)字信息的生成、建筑生命周期數(shù)據(jù)的管理，為建筑各環(huán)節(jié)信息共享提供了強(qiáng)有力的技術(shù)和思想支持。

2 建筑信息建模技術(shù)分析

BIM輸出信息反映了其多樣化的特點(diǎn)：可以輸出各個(gè)角度的視圖、剖視圖、三維渲染，也可以是圖形數(shù)據(jù)的報(bào)表形式，如結(jié)構(gòu)工程量清單、門窗工程量清單等，這些信息會(huì)隨著信息模型的編輯或修改而及時(shí)更新，保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性?；跀?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)技術(shù)的BIM軟件三維模型可以任意生成二維平面圖、二維剖面圖、三維實(shí)體圖。平面圖繪制后無(wú)需分別繪制實(shí)體圖和剖面圖，避免不同視圖之間出現(xiàn)不一致，使數(shù)據(jù)保持實(shí)時(shí)性和相關(guān)性，任何數(shù)據(jù)更改都會(huì)被自動(dòng)更改以協(xié)調(diào)。這樣就會(huì)減少設(shè)計(jì)失誤，提高工作效率，保證工程質(zhì)量。建筑構(gòu)件是一個(gè)數(shù)字對(duì)象，如數(shù)字門、數(shù)字窗、數(shù)字墻等，能夠顯示其物理特性和功能特性，具有智能性和交互性,能夠自動(dòng)結(jié)合，從而在幾何關(guān)系和功能結(jié)構(gòu)上形成一個(gè)整體。

3 對(duì)BIM的需求

對(duì)BIM 的需求是由項(xiàng)目時(shí)間范圍縮短、項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布的設(shè)計(jì)沖突減少（從而減少延誤和成本超支）所帶來(lái)的成本節(jié)約潛力驅(qū)動(dòng)的。因此，大力推廣BIM 技術(shù)需要最高管理層的支持，并滿足客戶的最終需求。重大建設(shè)項(xiàng)目涉及多個(gè)關(guān)鍵方面，需要多個(gè)部門協(xié)調(diào)統(tǒng)一才能有效完成。建筑師和結(jié)構(gòu)工程師等關(guān)鍵各方之間的合作對(duì)于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)至關(guān)重要。BIM 技術(shù)的使用使得一個(gè)統(tǒng)一的主數(shù)據(jù)集能夠被項(xiàng)目的所有利益相關(guān)者所接受，從而有助于在施工過(guò)程中增加傳統(tǒng)分段方之間的溝通。實(shí)施BIM的目的是創(chuàng)建一個(gè)集中的共享知識(shí)資源，其中包含有關(guān)項(xiàng)目的所有必要設(shè)計(jì)和操作信息。3D 技術(shù)已經(jīng)用于提出設(shè)計(jì)方案，但沒(méi)有實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，團(tuán)隊(duì)成員之間也缺乏合作精神來(lái)推動(dòng)其使用。BIM 將這一概念提升到了一個(gè)新的層次，它使用實(shí)際的工程和建筑數(shù)據(jù)來(lái)創(chuàng)建3D模型，而不是使用工藝3D設(shè)計(jì)軟件來(lái)創(chuàng)建模型。這允許通過(guò)更改包含規(guī)范而不是實(shí)際模型本身的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)更新三維模型。利用這一優(yōu)勢(shì)，BIM 被用于在項(xiàng)目開(kāi)始之前識(shí)別和減少錯(cuò)誤、設(shè)計(jì)沖突和信息請(qǐng)求的數(shù)量。集中數(shù)據(jù)集還可以保持?jǐn)?shù)據(jù)格式的一致性，從而減少解釋信息時(shí)所遇到的混亂。

4 工程應(yīng)用

近年來(lái)，BIM技術(shù)已經(jīng)從三維可視化發(fā)展到了整個(gè)施工過(guò)程的4D可視化。浙江勤業(yè)建工集團(tuán)有限公司通過(guò)采用BIM技術(shù)施工，完成了新昌萬(wàn)豐奧特蓮花大廈的項(xiàng)目，這使得它成為一個(gè)非常有用的工具，不僅對(duì)參與設(shè)計(jì)過(guò)程的人如此，對(duì)參與構(gòu)建過(guò)程的人也是如此。例如，通過(guò)模擬施工過(guò)程，可以在風(fēng)險(xiǎn)施工方法存在問(wèn)題和成本太高之前識(shí)別和設(shè)計(jì)出來(lái)，具有明顯的職業(yè)健康和安全效益。如果事先充分了解規(guī)范，可以通過(guò)預(yù)制某些構(gòu)件來(lái)降低成本，因?yàn)檫@通常需要很長(zhǎng)的交貨期。如果提前對(duì)材料的要求有足夠多的了解，結(jié)構(gòu)和建筑元素可以使用準(zhǔn)確的時(shí)間表來(lái)制造和交付到項(xiàng)目中，以減少存儲(chǔ)和延遲的需要。BIM模型的一個(gè)關(guān)鍵特征是它不推卸責(zé)任；它只識(shí)別出可以協(xié)同解決的沖突或問(wèn)題。建筑業(yè)的關(guān)系管理源于關(guān)系營(yíng)銷和戰(zhàn)略網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)。關(guān)系訂約是基于這樣一個(gè)概念，即自利促使當(dāng)事人訂立合同關(guān)系，但當(dāng)事人之間的競(jìng)爭(zhēng)必然受到接受合作需要的限制。本研究探討建筑業(yè)與建筑業(yè)在實(shí)施過(guò)程中的互動(dòng)關(guān)系，重點(diǎn)探討建筑業(yè)與建筑業(yè)在實(shí)施過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程及專業(yè)角色的經(jīng)驗(yàn)影響。

圖1 新昌萬(wàn)豐奧特蓮花大廈

國(guó)外軟件供應(yīng)商提供的軟件不能按照國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，雖然這些軟件已經(jīng)相當(dāng)成熟。例如，從三維模型自動(dòng)生成二維設(shè)計(jì)圖紙，以滿足我們的標(biāo)準(zhǔn)要求，這是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。設(shè)計(jì)人員使用BIM軟件時(shí)，應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)需要明確，設(shè)計(jì)人員提交的設(shè)計(jì)成果標(biāo)準(zhǔn)也需要明確，設(shè)計(jì)師和承包商之間的法律責(zé)任劃分需要明確。

5 需要解決的問(wèn)題

5.1 BIM軟件技術(shù)

開(kāi)發(fā)水平較低的軟件廠商提供的軟件雖然已經(jīng)相當(dāng)成熟，但不能按照國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。國(guó)家科技支柱計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目之一的“建筑信息化關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”中有軟件研究課題,推動(dòng)了我國(guó)企業(yè)發(fā)展BIM技術(shù)。培養(yǎng)適應(yīng)BIM技術(shù)研究的人才，所用的教材和課程也要保持時(shí)效性，以提高整個(gè)行業(yè)的水平。

5.2 BIM標(biāo)準(zhǔn)

BIM數(shù)據(jù)服務(wù)于施工全壽命，需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范數(shù)據(jù)處理。在我國(guó)，通過(guò)推行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可以激勵(lì)更多的軟件廠商參與到基于BIM 技術(shù)的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)中來(lái)，保證軟件的數(shù)據(jù)通信。目前，我國(guó)只有國(guó)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)引進(jìn)，但國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的研究還比較少，根據(jù)建設(shè)實(shí)際制定標(biāo)準(zhǔn)的工作更是精彩紛呈，各機(jī)構(gòu)、各高校應(yīng)予以重視，通過(guò)國(guó)際交流活動(dòng)，掌握BIM的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)，為BIM的發(fā)展提供信息。

6 結(jié)論

BIM技術(shù)是具有挑戰(zhàn)性的課題，代表了整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。在本文中，我們從建設(shè)項(xiàng)目生命周期的角度詳細(xì)探討了BIM 技術(shù)，并提出了推廣BIM 技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題和解決方案。我們希望有越來(lái)越多的人關(guān)注中國(guó)制造的BIM技術(shù)。使BIM技術(shù)在我國(guó)建筑領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。