基于全生命周期的BIM5D技術應用分析

劉一哲 魏建雪 蔣立鑫 謝丹鳳＊

（1.山東理工大學，山東淄博 255000；2.中建八局第一有限公司北京分公司，北京 100089）

BIM技術發展的過程中逐漸形成了建筑行業的新模式。3D+進度+成本的新模式應用在建筑行業各個領域，BIM5D不僅具有傳統三維模型的可視化分析，方便人們對擬建建筑物的各個復雜節點和細部構造進行分析，還將進度計劃和成本分析有機結合在一起。實現了施工人員對施工每一個階段的進度分析，可以有效對施工的工期進行把控。將全過程的資源成本進行有機結合，通過BIM進度計劃軟件可以有效對人力物力進行管理，安排施工每個周期的計劃，生成施工資源進度曲線，協調施工和資源的配置。

1 BIM5D簡介與優勢

BIM5D技術是近幾年新興的技術，結合BIM三維模型、進度以及成本，在項目的應用中，實現了全生命周期的資源配置，協調人力和物力，實現了協同化管理。BIM5D彌補了3D以及4D存在的缺點，通過信息數據的共享，施工人員可以對工程各個資源充分了解，及時調整后續計劃，最大限度利用工程要素的價值，對工程可能出現的問題進行合理評估，發現問題及時修正，避免因工期延誤導致的工程周期延長，減少施工過程中的資源浪費，目前大多數復雜工程都采用BIM5D技術，實現了資源配置的高效管理。通過BIM5D平臺，可對施工中的設計資料進行統一管理，避免紙質版資料帶來不方便查找等問題。對于模型的資料管理也可以更方便、快捷了解項目信息[1]。

總體思路：（1）基于BIM的Revit土建工程模型建立及基于BIM的安裝工程的Revit機電模型建立。（2）通過CFG插件將BIM安裝與土建模型導入GQI和GTJ2018進行完善與計量，基于云計價平臺GCCP5.0模型計價并編制計價文件。（3）基于BIM的土建安裝模型及前階段成果，導入施工現場布置軟件進行場地布置；根據工程量及建筑重難點，基于斑馬·夢龍編制施工進度橫道圖；編制施工組織設計文件。（4）基于BIM5D關項目獲得模擬動畫、方案、集成圖片、進度曲線等內容，根據方案設計優化。

優勢：通過BIM模型集成進度、預算、資源、施工組織等關鍵信息，對施工過程進行模擬，及時為施工過程中的技術、生產、商務等環節提供準確的形象進度、物資消耗、過程計量、成本核算等核心數據，提升溝通和決策效率，幫助客戶對施工過程進行數字化管理[2]，達到節約時間和成本、提升項目管理效率的目的。

2 BIM5D應用分析

（1）三維建模。

實現三維可視化操作是BIM技術極為重要的組成部分，Reveit模型是常用的三維建模軟件，Reveit可以對一些基本構件如梁、板、柱、樓梯等進行建模，形成一個比較完整的三維模型，但對構件中鋼筋的建模比較煩瑣。國內的廣聯達公司有整套BIM施工建模軟件，其中廣聯達GTJ可以對構件進行土建和鋼筋的建模，其中對一些異形柱和異形節點可自定義建模，通過三維透視可以對構件配筋進行查詢，匯總計算還可以對鋼筋端頭和梁柱節點進行處理。導出文件可以通過BIMMAKE軟件進行二次處理，還可作為接口向Reveit等傳統建模軟件進行模型導入，并保障模型的完整性。三維模型的可視化可以使業主清晰了解建筑的具體模型，方便施工人員對建筑構造進行細節觀察，對施工中存在問題可以進行有機對比。

（2）進度管理。

工程建設的環節較為煩瑣，難以實現預期的設想，利用BIM5D可以實現施工進度管理，對施工計劃進行多個流水段的劃分，將不同時間段的資源配置有效結合在一起。劃分不同工序比如支模板、綁鋼筋等，對每一道工序的人力和物力進行高效劃分，避免了在施工過程中出現人員配置不協調的問題，時間段的劃分與施工模型緊密聯系，使得施工人員妥善把控資源配置，有利于管理人員對各項工作進行調整廣聯達BIM5D軟件實現了對資源配置的高效率管理，對進度和成本進行全生命周期結合[3]，對每個階段的模型進度進行展示，合理規劃資源，清晰顯示模型與流水段，實現與施工進程的緊密結合。

施工流水段的劃分如表1所示。

表1 施工流水段的劃分

施工模擬進度過程如圖1所示。

圖1 施工模擬進度過程

（3）成本分析。

在傳統的工程建設中，各個復雜節點、細部構造和工藝做法的成本分析難度較大，利用BIM5D可以將進度計劃和成本分析進行有機結合，使成本分析更合理，使成本管控更科學[4]。通過BIM5D可以實現隨時查看成本信息，經過對成本信息的分析實現有效的成本管控。廣聯達BIM5D軟件可以對構件自動分類并進行成本計算，施工人員可以隨時查看任意構件、任意時間段的成本信息，結合各個流水段的收支情況、資金動態曲線和工作進度，合理進行成本管控，促進人工、材料、機械的合理利用與密切配合，在嚴格實現成本管控的同時保證工程的質量。資源成本分析如表2所示。

表2 資源成本分析 單位：元

（4）場地布置。

BIM技術還可應用于場地布置，對施工場地安全文明施工具有重要意義，合理布置施工現場各個建筑物位置極為重要，不僅要滿足人們對于施工、生活分區要求，更要滿足相關規范和防火要求，確定臨時建筑、樣板房和擬建建筑位置。利用BIM場地布置軟件可以對場地的建筑設施進行布置，開展三維可視化分析，為了滿足文明施工要求，可以對施工場地布置的方案進行調整優化分析。①場地道路布置應符合交通運輸要求，避免因為布置重合導致運輸障礙；②場地內的臨時設施、宿舍板房以及工作分區的合理劃分，實現功能分區；③場地內部的建筑物質的放置滿足防火規范，還應考慮到便于施工和運輸；④場地內的各種用電設施應完善，合理布置變壓站和電線。通過合理的場地布置，可以保障后期施工的正常進行[5]。場地布置將工程周邊及現場的實際環境以數據信息的方式掛接到模型中，建立三維的現場場地平面布置，參照工程進度計劃，可以形象直觀地模擬各個階段的現場情況，靈活地進行現場平面布置。

施工場地布置如圖2所示。

圖2 施工場地布置

3 結語

BIM5D技術不同于傳統的二維管理方式，具有可視性強、綜合性強等特點，可以隨時提取所需信息，進一步實現全生命周期的全方位管理，降低工作的煩瑣性，保證工程建設順利進行，保障工程質量。在建筑項目的全過期過程中，不僅可以實現三維可視化分析，而且能夠結合資源配置的各個流水段，動態模擬項目施工全過程，對工程應用具有重要意義。