建筑設(shè)計施工管理一體化中整合BIM的實踐研究

張金國 天津市寶坻區(qū)方家莊鎮(zhèn)政府

建筑設(shè)計施工管理一體化中整合BIM的實踐研究

張金國 天津市寶坻區(qū)方家莊鎮(zhèn)政府

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速運行，工程建設(shè)領(lǐng)域也在飛速發(fā)展。傳統(tǒng)的工程建設(shè)模式：設(shè)計、施工相分離，施工企業(yè)單純按圖施工的弊端已日益顯現(xiàn)。 隨著建筑信息模型技術(shù)的不斷發(fā)展，基于BIM技術(shù)的建筑工程的設(shè)計、施工一體化逐漸被應(yīng)用于建筑行業(yè)，促進(jìn)了建筑行的飛速發(fā)展。

建筑工程 信息模型 設(shè)計施工

隨著建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑模型也不斷的更新。BIM技術(shù)作為一種新的建筑信息模型的建造技術(shù)在設(shè)計施工中得到了廣泛的應(yīng)用，并深化了設(shè)計施工的一體化進(jìn)程。

一、建筑信息模型概述

（一）建筑信息模型技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

在實際應(yīng)用建筑信息模型時，應(yīng)遵循一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以便能夠在具體的工程建設(shè)中有條理的進(jìn)行協(xié)同設(shè)計工作，從而能夠在建筑信息模型的整個設(shè)計過程中，使得數(shù)字化信息得到更為廣泛的傳播，確保不同軟件之間的信息共享以及交流溝通，有效提高建筑生產(chǎn)的工作效率。因而，為了能夠真正的實現(xiàn)建筑業(yè)往信息化方向發(fā)展，務(wù)必要嚴(yán)格遵守相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。

（二）建筑信息模型的應(yīng)用優(yōu)勢

由于建筑信息模型技術(shù)在建模時不止是簡單的呈現(xiàn)出點線的二維圖像，而是包含了較多的參數(shù)以及信息結(jié)構(gòu)不見三維信息模型。因而工程設(shè)計師在繪制工程設(shè)計圖時，為了能夠更明顯的將建筑工程的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出來，比起傳統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計，即CAD繪圖技術(shù)，或者是簡單的3D模型軟件，更會選擇運用建筑信息模型BIM軟件進(jìn)行建模，并在設(shè)計時不斷的對建筑的信息以及參數(shù)進(jìn)行添加、完善以及修改，最終呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)化的設(shè)計方式。

二、BIM技術(shù)在設(shè)計施工一體化的應(yīng)用

（一）BIM技術(shù)應(yīng)用原理

BIM技術(shù)利用三維數(shù)字技術(shù)，將建筑各構(gòu)件的物理和功能性特性等信息以模型的形式，儲存到數(shù)據(jù)庫中，并嵌套各構(gòu)件的相關(guān)聯(lián)系，提供“模擬和分析”的科學(xué)協(xié)作平臺，實現(xiàn)信息集成、共享，對項目進(jìn)行管理。可從以下幾個方面理解其定義：

1.必要條件：BIM中B（Building）是輸入的客體，I（Information）是核心，M（Modeling）是過程，輸出的是三維或多維模型。

（1）Building：BIM的基礎(chǔ)是建筑物，建筑物是BIM的研究客體，也是信息的發(fā)出者，是BIM過程的輸入，也是各參與者的作用客體。建設(shè)項目過程中的信息都是通過對建筑物的基本屬性處理得到的，是對建筑的完整描述。（2）Information：信息是BIM的本質(zhì)，BIM收集、處理、共享的是信息，各參與者利用BIM獲取、更新、修改的也是信息，信息是將建筑物的屬性與多維模型，不同參與方之間聯(lián)系起來的樞紐。（3）Model：模型是BIM輸出的結(jié)果，也是各參與方對建筑最接近直觀的感受，BIM集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的動態(tài)工程數(shù)據(jù)模型。

2.技術(shù)基礎(chǔ)：以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，建立數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)信息的參數(shù)化儲存，解決數(shù)據(jù)之間的一致性和共享問題，能被建設(shè)項目各參與方普遍使用，支持建設(shè)項目中動態(tài)信息的創(chuàng)建、管理和共享。

3.其他方面

（1）目標(biāo)：BIM要求將工具從二維轉(zhuǎn)變到三維，并在設(shè)計、施工階段貫徹協(xié)同、綠色和可持續(xù)的理念，在完成工期、質(zhì)量、成本、安全目標(biāo)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)與環(huán)境協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展等更高層次目標(biāo)。（2）工具：BIM軟件是實現(xiàn)BIM思想的工具，通過應(yīng)用不同的軟件，將建筑項目全生命周期中的變化發(fā)展形成完成的脈絡(luò)。

建筑是2D的，也是3D的，建筑信息從設(shè)計師到施工人員的傳遞也經(jīng)歷了多次2D、3D的轉(zhuǎn)換。建筑師要將頭腦中3D的建筑設(shè)計轉(zhuǎn)化為2D的設(shè)計圖，施工人員在理解、分析施工圖紙的時候又將這種2D的圖紙在腦中轉(zhuǎn)化為3D的模型，與實體建筑相對應(yīng)。BIM的應(yīng)用能讓設(shè)計師直接以3D模式展現(xiàn)建筑信息，施工人員以3D模型為理解基礎(chǔ)，與實體建筑相對應(yīng)，減少了信息在2D、3D轉(zhuǎn)換中的信息流失。建筑信息模型也是多維的，將施工時間計劃和建筑信息模型集成可形成4DModel（四維模型），實現(xiàn)構(gòu)件或部件按建造順序進(jìn)行顯示，即施工模擬；將造價信息與進(jìn)度計劃、建筑信息模型結(jié)合，就形成了5DModel（五維模型），可根據(jù)施工內(nèi)容自動統(tǒng)計各個時間段需要的資金。

（二）BIM技術(shù)在設(shè)計施工一體化中的應(yīng)用

我國B I M發(fā)展是以2 0世紀(jì)8 0年代建筑業(yè)開始信息化進(jìn)程為基礎(chǔ)的。“十五”信息化工作國家科技攻關(guān)項目推動了施工領(lǐng)域企業(yè)的信息化發(fā)展，BIM（BuildingInformationModeling），即建筑信息模型技術(shù)引起了我國建筑業(yè)第二次革命。2002年BIM的方法和理念由歐特克公司率先提出后，國內(nèi)興起了用信息技術(shù)實現(xiàn)變革的風(fēng)潮。“十二五”期間，國家明確提出要加快信息化新技術(shù)BIM在工程中的應(yīng)用，降低信息傳遞過程中衰減。

但我國工程項目信息集成管理的起步較晚，其推進(jìn)過程是緩慢而艱難。對BIM的概念研究僅限于BIM的概念、特征等基本性質(zhì)，更多的關(guān)注的是BIM在設(shè)計應(yīng)用后帶來的變革；施工階段將BIM應(yīng)用到項目管理的具體實際中，更好的實現(xiàn)項目目標(biāo)和效益，較少偏重于BIM信息處理方面的優(yōu)勢。

對于BIM技術(shù)應(yīng)用的案例和應(yīng)用軟件都以設(shè)計階段為主導(dǎo)，進(jìn)行設(shè)計方案的優(yōu)化和選擇，像建筑朝向、日照、溫度濕度、風(fēng)環(huán)境、聲學(xué)模擬等施工領(lǐng)域BIM還處于初級應(yīng)用，主要是利用設(shè)計單位提供的設(shè)計圖紙，先利用其它軟件建立項目的BIM技術(shù)模型，并復(fù)核檢查，進(jìn)行模擬分析優(yōu)化，成本預(yù)算部門進(jìn)行三維算量、成本預(yù)算。其它應(yīng)用比較多的是利用BIM的模擬、可視化進(jìn)行質(zhì)量安全控制、機電設(shè)備等的碰撞檢查，如浙江城建贛州中航項目、中天建設(shè)杭州奧體中心項目等，已出現(xiàn)的大量優(yōu)秀的設(shè)計及施工案例，相比國外的技術(shù)水平，仍有較大的差距。

三、結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)不但提高了建筑設(shè)計的效率，同時還可以對施工進(jìn)行同步的技術(shù)指導(dǎo)，這使得設(shè)計和施工真正的實現(xiàn)了一體化。應(yīng)廣泛的推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用，以加快設(shè)計施工一體化的步伐。

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[3]王婷，劉莉.利用建筑信息模型（BIM）技術(shù)實現(xiàn)建設(shè)工程的設(shè)計、施工一體化[J].上海建設(shè)科技，2010（1）.