BIM在房建工程生命周期里的運(yùn)用

楊旭 于海洋 吳立之

摘 要：在如今的建筑業(yè)中，房建工程占有一個(gè)舉足輕重的地位，在一個(gè)工程的建設(shè)中，有關(guān)技術(shù)的選用，會(huì)對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量和效率都有著很大影響。而B(niǎo)IM（建筑信息模型）作為一個(gè)工程建筑的可視化的管理平臺(tái)，在房建工程項(xiàng)目的整個(gè)生命周期內(nèi)，從建筑設(shè)計(jì)階段、成本預(yù)算階段、現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)程管理到后期運(yùn)營(yíng)階段可以全程參與，對(duì)各專(zhuān)業(yè)的協(xié)作也有著極大的作用。作為一種新型技術(shù)，將會(huì)使房建建筑工程的施工在施工質(zhì)量、施工效率、管理水平等方面出現(xiàn)重大變革。其提供的三維可視化平臺(tái)將會(huì)實(shí)現(xiàn)工程各個(gè)環(huán)節(jié)更加科學(xué)、有效的進(jìn)行全面而細(xì)致的管理與運(yùn)行，將會(huì)使參與工程的各個(gè)專(zhuān)業(yè)可以更加實(shí)時(shí)而有效的進(jìn)行全面的協(xié)作。如此，便有必要深入研究BIM技術(shù)在各建筑行業(yè)中的應(yīng)用，這具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文將對(duì)房建工程中的設(shè)計(jì)階段、成本造價(jià)、施工階段、運(yùn)營(yíng)階段，這些方面來(lái)討論一下自己的看法。

關(guān)鍵詞：BIM；房建工程；設(shè)計(jì)階段BIM；成本造價(jià)BIM；施工階段BIM；運(yùn)營(yíng)階段BIM

1 設(shè)計(jì)階段BIM

三維技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使建筑設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)在屏幕上便可以發(fā)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并能根據(jù)模型對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決。這樣便提高了在設(shè)計(jì)階段的準(zhǔn)確性，也為施工階段做了準(zhǔn)備，有利于減少施工時(shí)出現(xiàn)的碰撞問(wèn)題，進(jìn)一步的提高了工程的效率，也在一方面減少了因碰撞而產(chǎn)生的返工而造成的經(jīng)濟(jì)損失。而在設(shè)計(jì)階段，BIM的應(yīng)用又可以分別體現(xiàn)在下面幾方面。

1.1 建筑性能模擬分析

在前期的初步設(shè)計(jì)完成后，項(xiàng)目的建筑師、設(shè)計(jì)師等設(shè)計(jì)方面的人員，可以根據(jù)三維圖結(jié)合一定的渲染，對(duì)該建筑的通風(fēng)、采光、水暖電通過(guò)更為專(zhuān)業(yè)的分析軟件進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化的分析，也可通過(guò)其內(nèi)部可視化的特點(diǎn)，對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的配筋進(jìn)行分析。這樣便可以通過(guò)模擬提前了解建筑的各種性能，提高設(shè)計(jì)的可實(shí)施性。

1.2 參數(shù)化找形的運(yùn)用

在對(duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)時(shí)，建筑師或者設(shè)計(jì)師可以通過(guò)運(yùn)用BIM 技術(shù)中的參數(shù)化手段，對(duì)建筑中結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的部分進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)所設(shè)參數(shù)的調(diào)整來(lái)定型。對(duì)一些特殊的結(jié)構(gòu)、裝飾可以通過(guò)參數(shù)化設(shè)計(jì)，使造型表達(dá)的更容易體現(xiàn)。設(shè)計(jì)師可以通過(guò)這方面來(lái)實(shí)現(xiàn)更多的造型設(shè)計(jì)，以使建筑更有活力。

1.3 建筑可視化

作為一個(gè)三維可視平臺(tái)，一方面是設(shè)計(jì)方與軟件設(shè)計(jì)建模之間的可視化，通過(guò)三維模型，設(shè)計(jì)者可以十分便捷且直觀的校核設(shè)計(jì)結(jié)果與設(shè)計(jì)理念的差異，可快速的對(duì)模型進(jìn)行調(diào)整與改變，以完善建筑設(shè)計(jì)。另一方面，則是人與人之間的“可視化”，即建筑師可以通過(guò)建筑模型清晰的表達(dá)自己對(duì)建筑的設(shè)計(jì)理念，而結(jié)構(gòu)師就可以根據(jù)模型，更好的理解建筑師的設(shè)計(jì)，能更準(zhǔn)確的對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。反過(guò)來(lái)，建筑師也可根據(jù)可視化模型，來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)師的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以滿(mǎn)足自己設(shè)計(jì)的要求。

1.4 設(shè)計(jì)校審階段

在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的后期，需要接受業(yè)主亦或是政府部門(mén)的審查，這時(shí)就可以通過(guò)3D可視化模型，對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)性能、建筑功能等進(jìn)行審查，與此同時(shí)，業(yè)主也可以提前見(jiàn)到自己所投資建設(shè)項(xiàng)目的效果，并對(duì)不符合自己意愿的地方提前做出修改。

1.5 虛擬模擬現(xiàn)實(shí)

通過(guò)對(duì)項(xiàng)目3D的虛擬模擬，以漫游、動(dòng)畫(huà)等技術(shù)手段模擬視覺(jué)與空間上的感受。設(shè)計(jì)人員可依此來(lái)完善對(duì)該建筑的感覺(jué)，并由此作出相應(yīng)的改變，使之更加符合自己的設(shè)計(jì)理念。

1.6 三維管線(xiàn)綜合的運(yùn)用

在CAD時(shí)代中，建模完成后，由于各專(zhuān)業(yè)的協(xié)作不到位，水暖電各專(zhuān)業(yè)的管道等設(shè)施出現(xiàn)各種碰撞問(wèn)題，運(yùn)用BIM技術(shù)則可以很好的提供一個(gè)各專(zhuān)業(yè)三維協(xié)作平臺(tái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)管道線(xiàn)路的零碰撞。這樣便可減少因設(shè)計(jì)紕漏而產(chǎn)生的施工擱置，返工造成的經(jīng)濟(jì)損失。

2 成本造價(jià)BIM

在工程項(xiàng)目中，項(xiàng)目成本的控制由于非常的復(fù)雜，并且需要多個(gè)專(zhuān)業(yè)部門(mén)共同參與，這樣就造成了成本預(yù)算、招采漏項(xiàng)、結(jié)算不清等各種情況。因此，運(yùn)用BIM技術(shù)來(lái)對(duì)造價(jià)進(jìn)行一個(gè)合理的預(yù)算就非常有必要了。

首先在設(shè)計(jì)階段，各個(gè)專(zhuān)業(yè)各自的建模設(shè)計(jì)通過(guò)鏈接到一起。通過(guò)管線(xiàn)綜合碰撞，找出各沖突并進(jìn)行修改，這樣便為整個(gè)工程提供一個(gè)可靠的建筑圖紙，減少后期返工，減少造價(jià)中的不可預(yù)料因素。并且造價(jià)師可以根據(jù)由BIM直接導(dǎo)出的明細(xì)表，快速的進(jìn)行預(yù)算，而不會(huì)出現(xiàn)因后期更改造成的數(shù)據(jù)冗雜而產(chǎn)生預(yù)算失控。

其次在BIM5D中，時(shí)間與進(jìn)度的加入，使得對(duì)各時(shí)間段的工程可以有個(gè)初步的控制，以便在物資與人員的調(diào)配上可以更準(zhǔn)確，并且盡量避免因調(diào)配不科學(xué)而造成的工期延遲、資金浪費(fèi)。

不論是在初步設(shè)計(jì)階段中管道碰撞模擬，還是中期階段中施工過(guò)程中的各專(zhuān)業(yè)、各施工單位、各施工流程的協(xié)調(diào)與調(diào)動(dòng)。BIM的運(yùn)用都會(huì)為該項(xiàng)目節(jié)省一筆資金與時(shí)間。

3 施工階段BIM

施工中，管理者的組織協(xié)調(diào)能力受到的要求越來(lái)越高，這關(guān)系者工程項(xiàng)目進(jìn)度能否順利進(jìn)行。而施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件卻不會(huì)總盡如人意，并且由于人們對(duì)綠色施工要求的提高，如果存在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面積過(guò)大，各個(gè)分區(qū)差異大等問(wèn)題那么就會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工帶來(lái)人員與機(jī)械的協(xié)調(diào)等有非常高的要求。

BIM技術(shù)的運(yùn)用則可以更全面的解決這些問(wèn)題，運(yùn)用BIM5D，通過(guò)其五維平臺(tái)建立現(xiàn)場(chǎng)施工模擬，對(duì)場(chǎng)地周邊情況進(jìn)行建模，以便靈活調(diào)整進(jìn)程。

另外，工程中對(duì)進(jìn)度的優(yōu)化的要求非常高，通過(guò)工程進(jìn)度關(guān)聯(lián)，模擬工程進(jìn)度，對(duì)各時(shí)間段的工程量進(jìn)行監(jiān)控，讓計(jì)劃與實(shí)際建立如同網(wǎng)絡(luò)交互式一般的關(guān)聯(lián)，對(duì)實(shí)際情況快速的做出回應(yīng)并給出合理且有效的解決措施，對(duì)超期的工程進(jìn)行預(yù)警標(biāo)注，以便后期調(diào)整工程進(jìn)度，保證項(xiàng)目的按時(shí)竣工。

4 運(yùn)維階段BIM

在整個(gè)建筑的生命周期中，運(yùn)維階段占據(jù)了最長(zhǎng)的時(shí)間，雖然此階段非常重要，但傳統(tǒng)的工作流程中，設(shè)計(jì)、施工階段的數(shù)據(jù)資料往往無(wú)法完整的保存至運(yùn)維階段，這便為以后的維護(hù)等各方面帶來(lái)了麻煩。正確的使用BIM技術(shù)可以非常有效的解決這個(gè)問(wèn)題，可以將建筑項(xiàng)目中所有關(guān)于設(shè)施設(shè)備的信息，統(tǒng)一存儲(chǔ)起來(lái)，在需要維護(hù)時(shí)，可隨時(shí)利用三維可視化功能提供空間信息，可以快速找到目標(biāo)設(shè)備或管線(xiàn)的位置以及附近管線(xiàn)及設(shè)備的空間位置關(guān)系。且若新增或移除設(shè)備也不用多方改動(dòng)，一次就可以完成。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，及信息化在各行各業(yè)的普及，社會(huì)對(duì)信息化在建筑行業(yè)的運(yùn)用需求也不斷加大，對(duì)建筑水平的要求也不斷增加，合理而有效的運(yùn)用BIM技術(shù)，將會(huì)為建筑行業(yè)打開(kāi)一扇新的大門(mén)。

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作者簡(jiǎn)介：楊旭（1996-），男，安徽碭山人，大連海洋大學(xué)本科在讀，研究方向：給排水科學(xué)與工程。

*通訊作者：于海洋（1980-），男，黑龍江肇東人，碩士，講師，研究方向：土木工程。