談BIM 技術(shù)在建筑工程中的運(yùn)用

姜 曦

(成都晨越建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司，四川成都 610000)

1 BIM概述

BIM，Building Information Modeling，即建筑信息模型，通過仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息而得到的所有數(shù)字信息的總和。通常是指通過建立一個(gè)虛擬的建筑，對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的任何動(dòng)作，首先在虛擬建筑上進(jìn)行分析模擬，得到最優(yōu)方案，從而提高工作效率，避免現(xiàn)場(chǎng)問題?？梢哉f建筑信息模型不僅是簡(jiǎn)單的將數(shù)字信息進(jìn)行集成，它還是一種數(shù)字信息的應(yīng)用，這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險(xiǎn)。在國家“2011年～2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要”中已經(jīng)明確提出了建筑信息化的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)，可見BIM技術(shù)的應(yīng)用既符合建筑科技的發(fā)展方向，又符合國家政策導(dǎo)向。因此，如何將BIM應(yīng)用到工程營造當(dāng)中，對(duì)提高工程預(yù)控管理，增強(qiáng)專業(yè)服務(wù)能力，提高產(chǎn)品品質(zhì)與開發(fā)效率有著日益明顯的作用?，F(xiàn)階段，越來越多的項(xiàng)目已經(jīng)將BIM應(yīng)用到了工程深化設(shè)計(jì)及施工模擬階段，實(shí)現(xiàn)了碰撞檢查、管線綜合、工程量統(tǒng)計(jì)、施工進(jìn)度模擬控制等BIM的綜合應(yīng)用管理。

2 工程概況

某教學(xué)樓項(xiàng)目總建筑面積為5 613 m2，地上5層，為提升項(xiàng)目品質(zhì)，降低風(fēng)險(xiǎn)，控制成本，節(jié)約工期，引入了BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)技術(shù)，以此確保項(xiàng)目的前瞻性、科學(xué)性、系統(tǒng)性。在這個(gè)項(xiàng)目中我們從施工階段開始引入BIM模型，分別利用BIM模型進(jìn)行了碰撞、綠色分析和施工模擬方面的運(yùn)用。通過BIM技術(shù)，該項(xiàng)目的返工情況有了明顯的減少。下面就該項(xiàng)目中的BIM主要運(yùn)用進(jìn)行說明(見圖1)。

圖1 教學(xué)樓BIM模型

3 BIM的運(yùn)用

1)碰撞檢測(cè)。在設(shè)計(jì)時(shí)，往往由于各專業(yè)設(shè)計(jì)師之間的溝通不到位，而出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問題，例如暖通等專業(yè)中的管道在進(jìn)行布置時(shí)，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過程中，可能在布置管線時(shí)正好在此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的梁等構(gòu)件在此妨礙著管線的布置，這種就是施工中常遇到的碰撞問題，BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)就可以幫助處理這種問題。

此次教學(xué)樓項(xiàng)目利用BIM模型共檢測(cè)出碰撞點(diǎn)153個(gè)，包括了建筑與結(jié)構(gòu)的碰撞、建筑與系統(tǒng)設(shè)備的碰撞以及結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)備的碰撞，究其原因，一方面屬于設(shè)計(jì)慣例，如水電管線在設(shè)計(jì)時(shí)往往不會(huì)標(biāo)明具體標(biāo)高，而是在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整;另一方面則是不同專業(yè)間的設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào)不夠，此方面正是我們需要通過BIM模型找出的，這樣就能最大限度避免在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)進(jìn)行修改，進(jìn)而避免施工成本的增加和工期的延誤。

2)綠色分析。a．日照分析。我們利用教學(xué)樓BIM模型，在軟件中進(jìn)行了項(xiàng)目定位，并通過服務(wù)器獲取了當(dāng)?shù)氐娜耆照招畔?，因此可根?jù)需要選擇任意季節(jié)和任意時(shí)間段對(duì)項(xiàng)目的日照情況進(jìn)行分析，這樣一方面在方案設(shè)計(jì)階段，既可對(duì)建筑的方位坐向進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以為室內(nèi)的燈光設(shè)計(jì)提供一定的依據(jù);另一方面，通過對(duì)項(xiàng)目的日照分析，有利于后期工程裝修階段的方案設(shè)計(jì)。b．風(fēng)場(chǎng)分析。我們將教學(xué)樓BIM模型導(dǎo)入Autodesk Projet Vasari進(jìn)行了風(fēng)場(chǎng)分析，同時(shí)根據(jù)軟件中的項(xiàng)目定位，通過官方服務(wù)器生成了該項(xiàng)目的能量分析報(bào)告，也為后期的方案調(diào)整提供了一定的依據(jù)。我們根據(jù)風(fēng)場(chǎng)分析的結(jié)果能有效地改善項(xiàng)目周邊人行區(qū)域的舒適性，通過調(diào)整規(guī)劃方案建筑布局、景觀綠化布置，改善住區(qū)流場(chǎng)分布、減小渦流和滯風(fēng)現(xiàn)象，提高住區(qū)環(huán)境質(zhì)量，并能夠在分析大風(fēng)情況下，確定哪些區(qū)域可能因狹管效應(yīng)引發(fā)安全隱患等(見圖2)。

圖2 教學(xué)樓BIM模型風(fēng)場(chǎng)分析

3)施工模擬。我們利用BIM模型進(jìn)行了四維模擬實(shí)際施工，一方面便于在早期設(shè)計(jì)階段就發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段會(huì)出現(xiàn)的各種問題，來提前處理，為后期活動(dòng)打下堅(jiān)固的基礎(chǔ);另一方面在后期施工時(shí)能作為施工的實(shí)際指導(dǎo)，也能作為可行性指導(dǎo)，以提供合理的施工方案及人員，材料使用的合理配置，從而最大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源合理運(yùn)用(見圖3)。

在該項(xiàng)目中，我們利用BIM模型進(jìn)行了施工組織設(shè)計(jì)的驗(yàn)證，進(jìn)行了4D的施工模擬，一方面預(yù)先的模擬施工我們能形象地表達(dá)出目前的施工狀態(tài)和施工方法，也有利于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員對(duì)整個(gè)工序的把握;另一方面，我們也在模擬過程中發(fā)現(xiàn)一些問題，也有利于我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)施工前對(duì)施工方法進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整。

圖3 教學(xué)樓BIM模型施工模擬

4 結(jié)語

通過在教學(xué)樓項(xiàng)目中引入BIM技術(shù)，可見BIM技術(shù)在建筑生命的各個(gè)階段都有著重要的作用:1)方案階段。我們可以根據(jù)提供的方案設(shè)計(jì)信息建立BIM模型，然后將BIM模型應(yīng)用到方案設(shè)計(jì)的可視化交流探討中。因?yàn)槿S的直觀表現(xiàn)，比傳統(tǒng)二維圖紙更加準(zhǔn)確、信息更豐富，易于觀察理解、便于交流，有效提高溝通效率。同時(shí)BIM模型還可以導(dǎo)入到相關(guān)性能化分析軟件，避免重新建模，為業(yè)主優(yōu)化方案提供合理的參考和判斷依據(jù)。2)初步設(shè)計(jì)階段。我們可以根據(jù)初步設(shè)計(jì)的各專業(yè)圖紙，在方案階段模型的基礎(chǔ)上建立擴(kuò)初模型。協(xié)助業(yè)主進(jìn)一步確認(rèn)設(shè)計(jì)的建筑空間和各系統(tǒng)關(guān)系，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行初步檢驗(yàn)，進(jìn)行各專業(yè)間的碰撞檢查，把檢查報(bào)告和相應(yīng)優(yōu)化建議碰撞提交給業(yè)主及相關(guān)設(shè)計(jì)單位，在拿到設(shè)計(jì)方修改的圖紙后，更新復(fù)合模型，幫助優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)，規(guī)避一些錯(cuò)誤，從而減少之后更改帶來的浪費(fèi)。3)施工圖階段(建立施工圖模型、碰撞檢查及設(shè)計(jì)優(yōu)化)?；谑┕D的BIM模型是工程在設(shè)計(jì)階段的信息集成，為后續(xù)深化設(shè)計(jì)調(diào)整提供準(zhǔn)確的各專業(yè)匯總信息，更新模型為重大工程調(diào)整和中小工程調(diào)整提供信息整合的數(shù)據(jù)平臺(tái)和工作節(jié)點(diǎn)，有助于工程各相關(guān)方在準(zhǔn)確的項(xiàng)目信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行深化調(diào)整、施工研討、成本預(yù)估，作出準(zhǔn)確的決策。4)運(yùn)營階段。工程進(jìn)入運(yùn)營階段以后，因?yàn)锽IM模型集成了大量的信息，比如管線布局、設(shè)備信息，都能為物業(yè)公司提供這些信息的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析，便于項(xiàng)目的運(yùn)營維護(hù)，在北京奧運(yùn)村項(xiàng)目中已有了此方面的成功運(yùn)用。

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