BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用

Summary：建筑業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，我國(guó)建筑業(yè)每年的總產(chǎn)值都在逐步增長(zhǎng)。但是長(zhǎng)期以來(lái)建筑業(yè)存在著效率低下，工程造價(jià)相關(guān)管理方法的有效性不高等問(wèn)題。之所以存在這些問(wèn)題，不僅僅是因?yàn)檫^(guò)程和方法。最主要的客觀原因還是因?yàn)榻ㄖI(yè)項(xiàng)目的復(fù)雜性導(dǎo)致，建筑業(yè)項(xiàng)目技術(shù)手段和主觀制約的低度信息化管理是問(wèn)題的根源。傳統(tǒng)的技術(shù)顯然無(wú)法應(yīng)對(duì)項(xiàng)目中海量的信息，成本數(shù)據(jù)(工程數(shù)據(jù))無(wú)法實(shí)時(shí)計(jì)算和共享，項(xiàng)目經(jīng)理的成本管理沒(méi)有很好的方法，結(jié)算后發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的項(xiàng)目超支，但這是不可彌補(bǔ)的。經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益受到嚴(yán)重影響。BIM作為一種新型的建設(shè)項(xiàng)目管理技術(shù)，在很多大型復(fù)雜的工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。然而，這種新技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛，許多從事工程管理的人不了解信息技術(shù)的真正含義和應(yīng)用。本文主要介紹BIM技術(shù)的概述及相關(guān)現(xiàn)狀，重點(diǎn)詮釋BIM技術(shù)在工程建設(shè)全過(guò)程中的應(yīng)用及采用的技術(shù)手段。Keys：建設(shè)項(xiàng)目；BIM；信息技術(shù)；技術(shù)手段AbstractTheconstructionindustryisthepillarindustryofthenationaleconomy.Butforalongtime,therearesomeproblemsintheconstructionindustry,suchaslowefficiencyandloweffectivenessofthemanagementmethodsrelatedtoprojectcost.Theseproblemsexistnotjustbecauseofprocessesandmethods.Themostimportantobjectivereasonisthecomplexityoftheconstructionproject,theconstructionprojecttechnicalmeansandsubjectiveconstraintsofthelowlevelofinformationmanagementistherootoftheproblem.Thetraditionaltechnologyobviouslycannotcopewiththehugeamountofinformationintheproject,thecostdata(engineeringdata)cannotbecalculatedandSharedinrealtime,thecostmanagementoftheprojectmanagerdoesnothaveagoodmethod,afterthesettlement,seriousprojectoverrunsarefound,butthisisirreparable.Economicandenvironmentalbenefitsareseriouslyaffected。BIM,asanewconstructionprojectmanagementtechnology,hasbeenappliedinmanylargeandcomplexprojects.

However,theapplicationofthisnewtechnologyisnotwidespread,manypeopleengagedinengineeringmanagementdonotunderstandthetruemeaningandapplicationofinformationtechnology.

ThispapermainlyintroducestheapplicationofBIMTechnologyinthewholeprocessofengineeringconstructionandthetechnicalmeansused。Keywords:ConstructionProject；BIM；Informationtechnology；Technologicalmeans一、BIM技術(shù)概述及應(yīng)用現(xiàn)狀什么是BIM？BIM在我們的建筑行業(yè)中發(fā)揮著什么樣的作用？這些是伴隨著B(niǎo)IM從提出到現(xiàn)在一直存在在行業(yè)內(nèi)一些問(wèn)題，之所以存在這些問(wèn)題，一方面是因?yàn)榈浆F(xiàn)在BIM技術(shù)應(yīng)用的還不太廣，另一方面由于很多人對(duì)該技術(shù)還停留在片面的認(rèn)識(shí)階段，有一些工程師認(rèn)為BIM就是一款建模軟件。其實(shí)BIM技術(shù)涉及到的范圍比較廣，軟件多，整個(gè)BIM技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中涉及到的專業(yè)多，技術(shù)較復(fù)雜。目前，施工企業(yè)在管理上面臨的問(wèn)題，主要是在施工過(guò)程中，項(xiàng)目經(jīng)理的工程數(shù)據(jù)流程不及時(shí)、不準(zhǔn)確、效率低，因?yàn)檫@些問(wèn)題的存在，經(jīng)常帶來(lái)工期上面的問(wèn)題。而在以往的項(xiàng)目建設(shè)中，由于缺乏系統(tǒng)的信息化管理，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的來(lái)源不可靠，不真實(shí)等問(wèn)題。由于這些問(wèn)題的普遍存在，BIM應(yīng)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，BIM技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了上述施工企業(yè)在管理過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。由于這些問(wèn)題的存在，下面將對(duì)BIM的含義做一個(gè)相對(duì)系統(tǒng)的詮釋。1、BIM技術(shù)覆蓋了建設(shè)項(xiàng)目的整個(gè)周期BIM技術(shù)的協(xié)同性一方面體現(xiàn)在各階段之間的數(shù)據(jù)的協(xié)同傳遞，比如在設(shè)計(jì)階段，BIM可以將設(shè)計(jì)圖紙中的一些數(shù)據(jù)和問(wèn)題協(xié)同到施工階段；施工階段的數(shù)據(jù)同樣可以協(xié)同到后期的管理階段。另一方面體現(xiàn)在不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)協(xié)同傳遞，比如土建專業(yè)和安裝專業(yè)之間可以通過(guò)數(shù)據(jù)協(xié)同將整個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，可以分析出不同專業(yè)之間整合過(guò)程中存在的問(wèn)題，方便整個(gè)項(xiàng)目的高效運(yùn)行。2、BIM是一種可視化設(shè)計(jì)和分析技術(shù)BIM具有相當(dāng)強(qiáng)大的可視化功能，它相對(duì)于傳統(tǒng)的二維視角，三維更加真實(shí)的還原了建筑物的原有形態(tài)，讓我們更加直接清晰的看到建筑物的細(xì)部的詳細(xì)的構(gòu)造以及各構(gòu)件之間的關(guān)系。在設(shè)計(jì)階段，可以利用BIM技術(shù)，對(duì)建筑物的各專業(yè)之間的構(gòu)件進(jìn)行碰撞檢查，從而進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在施工階段，可利用BIM對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，減少在施工過(guò)程中因?yàn)椴煌瑢I(yè)之間的碰撞、設(shè)計(jì)的不合理、工期等等問(wèn)題而導(dǎo)致的施工的問(wèn)題。BIM可視化設(shè)計(jì)的功能也方便了業(yè)主和設(shè)計(jì)方或者施工方之間的溝通。3、BIM是一種信息模型集成工具BIM技術(shù)有很多針對(duì)不同專業(yè)，不同項(xiàng)目階段的模型整合的工具。這項(xiàng)功能進(jìn)一步提升了項(xiàng)目的系統(tǒng)的管理?？梢越鉀Q各專業(yè)，各單位之間溝通不及時(shí)等而導(dǎo)致的問(wèn)題。4、BIM是一種多維數(shù)據(jù)信息模型主要針對(duì)BIM本質(zhì)的意義，它主要是通過(guò)對(duì)項(xiàng)目的不同專業(yè)，不同階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)了建設(shè)項(xiàng)目的整個(gè)周期。成本模型與其他維度所形成的6D、7D、直至nD模型。BIM重點(diǎn)圍繞研究對(duì)象實(shí)體的全壽命期的信息化描述進(jìn)行，進(jìn)行信息化全過(guò)程管理。它集成了制造業(yè)的CAD和CMA以及基于PDM和STEP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品信息。將建筑生命周期不同階段的數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源連接起來(lái)，對(duì)工程的整體描述。有效實(shí)現(xiàn)信息的創(chuàng)造、管理和共享。BIM作為一種新型的建設(shè)項(xiàng)目管理技術(shù)，在很多大型復(fù)雜的工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用。BIM重點(diǎn)圍繞研究對(duì)象實(shí)體的全壽命期的信息化描述進(jìn)行，進(jìn)行信息化全過(guò)程管理。它集成了制造業(yè)的CAD和CMA以及基于PDM和STEP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品信息。將建筑生命周期不同階段的數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源連接起來(lái)，對(duì)工程的整體描述。有效實(shí)現(xiàn)信息的創(chuàng)造、管理和共享。BIM技術(shù)的這些特征使其在項(xiàng)目各階段中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，從建設(shè)項(xiàng)目的可行性研究到投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)都涉及到BIM技術(shù)。二、BIM在項(xiàng)目中的應(yīng)用（一）可行性研究階段BIM技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用貫穿在建設(shè)項(xiàng)目的整個(gè)生命周期里，在可行性研究階段，BIM技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在滿足業(yè)主的需求上。根據(jù)業(yè)主的需求，制定可行性研究方案。利用BIM技術(shù)可以直觀的給業(yè)主展示出包括三維效果在內(nèi)的“逼真”的設(shè)計(jì)圖紙，施工進(jìn)度的模擬也可以為施工方和業(yè)主提供實(shí)時(shí)跟蹤的依據(jù)。通過(guò)施工進(jìn)度的模擬，一方面可以根據(jù)需求調(diào)整方案，可以達(dá)到降低施工成本，縮短周期。（二）設(shè)計(jì)和研究階段BIM技術(shù)目前在設(shè)計(jì)階段應(yīng)用較為廣泛，前面已經(jīng)分析了BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用相比于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用一方面包括三維模型建立以后對(duì)設(shè)計(jì)方案或者設(shè)計(jì)圖紙存在的問(wèn)題進(jìn)行不斷的優(yōu)化。BIM技術(shù)的應(yīng)用在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用還體現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段和建設(shè)項(xiàng)目的其他階段之間的數(shù)據(jù)的協(xié)同和有效的傳遞。設(shè)計(jì)階段的數(shù)據(jù)協(xié)同到施工階段，施工階段的數(shù)據(jù)在一次協(xié)同到項(xiàng)目的運(yùn)維管理階段，使建設(shè)項(xiàng)目得以穩(wěn)定快速運(yùn)行。1、在規(guī)劃階段，可以利用BIM對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的整體情況進(jìn)行分析，包括建設(shè)項(xiàng)目的選址，周圍的環(huán)境和設(shè)施，結(jié)構(gòu)形態(tài)的呈現(xiàn)，集合各種環(huán)境因素，確定項(xiàng)目各方面的選擇是否恰當(dāng)。2、在方案優(yōu)化階段，可以利用BIM技術(shù)，將現(xiàn)在主流的設(shè)計(jì)理念引入到設(shè)計(jì)中，相對(duì)于傳統(tǒng)的二維平面設(shè)計(jì)技術(shù)，BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)集成和協(xié)同更將有效的改善人們需求的這些問(wèn)題。此外,各種具有BIM模式的互操作軟件對(duì)提高建設(shè)項(xiàng)目的整體質(zhì)量起著重要作用。3、在設(shè)計(jì)深化和施工圖繪制階段,三維模型的繪制要比基于CAD技術(shù)的三維模型更快、更精確,這需要通過(guò)多個(gè)二維平面圖來(lái)創(chuàng)建。利用BIM軟件，可以建立三維模型，三維模型相比于傳統(tǒng)的二維模型，在視角上更加直觀，更加準(zhǔn)確的將建筑內(nèi)外部形態(tài)展示出來(lái)。多系統(tǒng)多階段的協(xié)同，有效減少了建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中的因?yàn)闇贤ú患皶r(shí)或者專業(yè)復(fù)雜等存在的問(wèn)題。減少了修改的時(shí)間。同時(shí),結(jié)合與BIM建模工具相關(guān)的分析軟件的應(yīng)用,對(duì)提出的工程結(jié)構(gòu)的合理性、日照情況，季節(jié)變換，周圍環(huán)境的影響。結(jié)合這些因素，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。可以靈活地調(diào)整設(shè)計(jì)更改以自動(dòng)更新BIM總體參數(shù)模型的規(guī)則允許項(xiàng)目參與者靈活地響應(yīng)設(shè)計(jì)更改,從而減少諸如構(gòu)建者和設(shè)計(jì)者持有的圖紙之類的不一致性。4、利用BIM技術(shù)，對(duì)施工中能出現(xiàn)的問(wèn)題提前的預(yù)測(cè)，很大程度上提高的建設(shè)項(xiàng)目施工的確定性，建設(shè)項(xiàng)目的施工操作性會(huì)受到設(shè)計(jì)方案的不合理性的影響，會(huì)受到相關(guān)專業(yè)的規(guī)范的制約，會(huì)因?yàn)榘l(fā)包形式中分工不明確等的影響，所以在施工過(guò)程中出現(xiàn)工期延后返工，設(shè)計(jì)變更等一系列的問(wèn)題，提高了建設(shè)項(xiàng)目的施工成本。（三）建設(shè)實(shí)施階段傳統(tǒng)的圖紙有施工質(zhì)量不能得到保證,工程進(jìn)度延誤,效率低等缺點(diǎn),BIM帶來(lái)了改變:糾正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和漏洞。在傳統(tǒng)CAD時(shí)代的重建中,各種系統(tǒng)之間的矛盾在傳統(tǒng)的圖上是極其困難的。識(shí)別出這些問(wèn)題往往要等到一定的施工階段才被發(fā)現(xiàn),不能再重新設(shè)計(jì)或重新設(shè)計(jì);而B(niǎo)IM模型則會(huì)集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì),系統(tǒng)之間的沖突一目了然,在施工前糾正解決方案,加快施工進(jìn)度。計(jì)劃,減少浪費(fèi),甚至在很大程度上減少專業(yè)人士之間的爭(zhēng)端。在施工過(guò)程中,可以提前通過(guò)信息模型,對(duì)施工方案的細(xì)節(jié)進(jìn)行考慮,以提高施工效率,減少因變更造成的資金損失。4D施工仿真與施工方案優(yōu)化。通過(guò)BIM技術(shù)。可以合理設(shè)置施工組織進(jìn)度，通過(guò)仿真模擬整個(gè)施工過(guò)程和施工現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度情況，對(duì)后期施工過(guò)程的管控和施工進(jìn)度的控制，結(jié)合項(xiàng)目的整個(gè)施工工期和外界環(huán)境的因素，清晰的反應(yīng)在施工過(guò)程中，人員班組的合理安排，材料和設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)的時(shí)間和堆放等問(wèn)題。BIM技術(shù)結(jié)合施工技術(shù)可以在圖紙會(huì)審，深化設(shè)計(jì)，施工組織設(shè)計(jì)與方案優(yōu)化，設(shè)計(jì)變更四大方面發(fā)揮重大作用。BIM建模的過(guò)程，本身是對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行虛擬建造的過(guò)程。必須把圖紙讀懂讀透，才能確保模型的準(zhǔn)確性。同時(shí)，一些在施工過(guò)程中才能發(fā)覺(jué)的圖紙問(wèn)題，在模型的繪制過(guò)程中就能夠得以暴露。而且，對(duì)于一些施工難度大的區(qū)域，如果利用二維圖紙，很難發(fā)現(xiàn)其中的施工難度。采用BIM技術(shù)，在建模過(guò)程中，結(jié)合施工人員的經(jīng)驗(yàn)，可以很容易地發(fā)現(xiàn)難度大的區(qū)域，徹底改變了傳統(tǒng)模式下“走一步看一步”的弊端。實(shí)施要點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：1、搭建全專業(yè)BIM模型，輔助設(shè)計(jì)交底；2、三維可視化瀏覽、漫游審核設(shè)計(jì)文件信息，提高各參建單位圖紙會(huì)審效率和質(zhì)量；3、使用BIM對(duì)設(shè)計(jì)文件符合性審查；4、使用BIM進(jìn)行各專業(yè)碰撞檢查；深化設(shè)計(jì)是利用原來(lái)的設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及建設(shè)項(xiàng)目的一些外觀因素，對(duì)圖紙進(jìn)行修改，完善，細(xì)化，是設(shè)計(jì)圖紙能夠成為可以正常施工的圖紙。施工圖紙的繪制主要考慮技術(shù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全的要求，還有相關(guān)專業(yè)的相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及國(guó)家和各地方出臺(tái)的相關(guān)的政策。在審查圖紙過(guò)程中滿足上述條件以后，還要考慮各專業(yè)之間的協(xié)同和碰撞問(wèn)題。使施工圖紙?jiān)谑┕み^(guò)程中減少錯(cuò)誤率。深化設(shè)計(jì)要點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：1、建立健全專業(yè)BIM模型，強(qiáng)化檢查設(shè)計(jì)錯(cuò)、漏、缺等模塊的功能。2、各專業(yè)模型碰撞檢查，提交碰撞報(bào)告；3、管線空間關(guān)系、凈高合理性分析，提出優(yōu)化建議；4、完成模型深化設(shè)計(jì)，對(duì)參建單位進(jìn)行可視化交底；5、復(fù)核安裝預(yù)留孔洞、預(yù)埋件，避免返工簽證；6、模型直接提取工程量清單，制定物料采供及工廠化預(yù)制計(jì)劃；7、優(yōu)化項(xiàng)目組織方案，確保施工質(zhì)量、投資、進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；對(duì)于施工的重點(diǎn)難點(diǎn)，利用BIM施工模型，進(jìn)行三維可視化的模擬展示或探討驗(yàn)證。模擬中的工藝要素，是由施工工藝標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)交底所提供的，對(duì)于新型施工工藝予以詳細(xì)深化模擬展示。施工組織模擬的內(nèi)容包括節(jié)點(diǎn)大樣、幾何外觀、內(nèi)部構(gòu)造或者場(chǎng)地布置和運(yùn)輸組織、爬模技術(shù)、吊裝模擬、節(jié)點(diǎn)安裝模擬等。對(duì)復(fù)雜施工組模擬進(jìn)行可行性分析，目的是驗(yàn)證重要施工區(qū)域或部位施工方案是否合理，檢查出方案的不足，幫助施工人員理解和按要求執(zhí)行方案，并不斷改進(jìn)形成新的施工工藝方案。整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的運(yùn)行，經(jīng)過(guò)的可行性研究-初步設(shè)計(jì)階段-到技術(shù)設(shè)計(jì)階段（技術(shù)要求高的項(xiàng)目或者構(gòu)件）-施工圖設(shè)計(jì)階段-施工階段-竣工驗(yàn)收的交付使用。涉及到的參與方一般是建設(shè)單位、設(shè)計(jì)、施工單位、監(jiān)理單位等。各參與方在各階段各司其職，履行各參與方的權(quán)力和義務(wù)。當(dāng)其中某一方在項(xiàng)目進(jìn)行的某些階段發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以是設(shè)計(jì)不合理，可以是的施工上面的規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的滿足等等，需要提出變更申請(qǐng)。變更申請(qǐng)的主體可以是上述的各參與方。有些則是上述幾個(gè)單位都會(huì)提出。基于BIM的設(shè)計(jì)變更可以做到有據(jù)可依，將設(shè)計(jì)變更單可以添加原設(shè)計(jì)方案，與變更后的方案對(duì)比，做好記錄對(duì)比。（四）運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段利用BIM的參數(shù)建模，可以將建設(shè)項(xiàng)目的整個(gè)周期中數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，滿足業(yè)主的需求。另一方面在設(shè)計(jì)方案或者是施工方案中的某些數(shù)據(jù)進(jìn)行修改完善以后，數(shù)據(jù)會(huì)同步更新。此外，BIM還提供關(guān)于建筑物使用或性能、占用率和容量、花費(fèi)在建筑物上的時(shí)間、以及并行的建筑財(cái)務(wù)的信息；它還提供數(shù)字更新并改進(jìn)搬遷規(guī)劃和管理。本文通過(guò)闡述了BIM技術(shù)概念及應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)研究了BIM在建設(shè)項(xiàng)目各階段中的應(yīng)用，該文的信息能讓更多的人了解BIM技術(shù)，也能讓更多的人堅(jiān)信BIM技術(shù)在項(xiàng)目建設(shè)中可以產(chǎn)生極大的作用，為BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的推廣和應(yīng)用做個(gè)很好的宣傳和信息支撐，能為BIM技術(shù)做代言。Reference王君峰，陳曉.autodeskrevit土建應(yīng)用之入門篇[J].中國(guó)水利水電出版社，2013.