BIM技術(shù)在施工過(guò)程中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在施工過(guò)程中的應(yīng)用第一頁(yè)，共18頁(yè)。目錄/CONTENTS

一BIM技術(shù)概述二施工過(guò)程的NBIM應(yīng)用三作品展示第二頁(yè)，共18頁(yè)。

緒

論在建筑工程領(lǐng)域，如果將CAD技術(shù)的應(yīng)用視為建筑工程設(shè)計(jì)的第一次變革，建筑信息模型（BIM，BuildingInformationMolding）的出現(xiàn)將引發(fā)整個(gè)領(lǐng)域的第二次革命。BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM的核心是虛擬設(shè)計(jì)、虛擬建造。以參建各方數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)可視化設(shè)計(jì)和施工。將數(shù)據(jù)與圖形結(jié)合，提高建筑數(shù)據(jù)的可讀性。BIM研究的目的是實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的工程信息管理乃至建筑生命期管理。目前美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)利用BIM進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)。在我國(guó)，BIM技術(shù)還是一個(gè)新生事物，沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用，但是可以肯定的是，BIM技術(shù)對(duì)施工企業(yè)的管理而言將是一個(gè)劃時(shí)代的變革，它徹底改變了施工企業(yè)生產(chǎn)和管理的理念和方式。住建部發(fā)布的《2011～2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中，明確指出：在施工階段開(kāi)展BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用，推進(jìn)BIM技術(shù)從設(shè)計(jì)階段向施工階段的應(yīng)用延伸，降低信息傳遞過(guò)程中的衰減；研究基于BIM技術(shù)的4D項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)在大型復(fù)雜工程施工過(guò)程中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程有效的可視化管理等。可以說(shuō)《綱要》的第三頁(yè)，共18頁(yè)。頒布拉開(kāi)了BIM技術(shù)在我國(guó)施工企業(yè)全面推進(jìn)的序幕。BIM已成為當(dāng)前建設(shè)領(lǐng)域信息技術(shù)的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。從BIM的特點(diǎn)看，它作為建筑生命期管理手段，應(yīng)該歸屬于業(yè)主方管理范疇。所以個(gè)別施工企業(yè)認(rèn)為BIM是政府、業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、軟件公司的事情，與施工企業(yè)關(guān)系不大。其實(shí)不然，施工建設(shè)作為建筑生命期的重要組成部分，是整個(gè)BIM體系中一個(gè)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。如果施工管理不納入BIM體系，整個(gè)體系將因出現(xiàn)斷層而無(wú)法運(yùn)行。這是參建各方所不能允許的。如果業(yè)主方啟動(dòng)了BIM管理體系，而施工單位不能響應(yīng)，施工單位將被淘汰出局。因此，施工單位必須盡快掌握BIM技術(shù)，以適應(yīng)不同業(yè)主的需求。這樣才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)一席之地。BIM在施工過(guò)程中的應(yīng)用涵蓋了成本、進(jìn)度、質(zhì)量、安全等全方位管理。有些人根據(jù)這一特點(diǎn)，錯(cuò)誤的認(rèn)為，掌握BIM技術(shù)是項(xiàng)目經(jīng)理的職責(zé)，與技術(shù)負(fù)責(zé)人相關(guān)度不大。BIM技術(shù)的確應(yīng)該是項(xiàng)目經(jīng)理的主要職責(zé)，而且項(xiàng)目部的所有成員都應(yīng)掌握這一現(xiàn)代技術(shù)。但是，到具體實(shí)施過(guò)程中，對(duì)BIM技術(shù)的組織實(shí)施很自然會(huì)落到技術(shù)負(fù)責(zé)人身上。從目前國(guó)內(nèi)項(xiàng)目部組成人員分析，也只有技術(shù)負(fù)責(zé)人能擔(dān)當(dāng)這一職責(zé)。例如：施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，是控制施工進(jìn)度的重要手段，應(yīng)該是第四頁(yè)，共18頁(yè)。項(xiàng)目經(jīng)理和生產(chǎn)負(fù)責(zé)人的主要職責(zé)。但是，組織編寫(xiě)和計(jì)算、繪制網(wǎng)絡(luò)圖的工作都落在技術(shù)負(fù)責(zé)人身上。所以，作為施工單位的各級(jí)技術(shù)負(fù)責(zé)人，都是貫徹BIM技術(shù)先鋒。目前，全國(guó)各地對(duì)于BIM技術(shù)培訓(xùn)的主要對(duì)象，也是企業(yè)的各級(jí)技術(shù)負(fù)責(zé)人。第五頁(yè)，共18頁(yè)。一、BIM技術(shù)概述

1.概念BIM的全拼是BuildingInformationModeling，即:建筑信息模型。BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，BIM是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。一個(gè)完善的信息模型，能夠連接建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過(guò)程和資源，是對(duì)工程對(duì)象的完整描述，可被建設(shè)項(xiàng)目各參與方普遍使用。BIM可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率和大量減少風(fēng)險(xiǎn)。2.特征(1)完備性：BIM不是單純的可視化演示，還包括完整的工程信息描述，如：對(duì)象名稱(chēng)、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、建筑材料、工程性能等設(shè)計(jì)信息；施工工序、進(jìn)度、成本、質(zhì)量以及人力、機(jī)械、材料資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護(hù)信息；對(duì)象之間的工程邏輯關(guān)系等。第六頁(yè)，共18頁(yè)。一、BIM技術(shù)概述

(2)關(guān)聯(lián)性：信息中包含了參建各方的數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)是可識(shí)別且相互關(guān)聯(lián)的，系統(tǒng)能夠?qū)Ω飨嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并生成相應(yīng)的圖形和文檔。如果某個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，各相關(guān)數(shù)據(jù)隨之更新。(3)一致性：在建筑生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無(wú)需重復(fù)輸入，避免了各階段信息不一致所導(dǎo)致的誤差，并能夠簡(jiǎn)單地進(jìn)行修改和擴(kuò)展而無(wú)需重新創(chuàng)建。3.價(jià)值(1)解決當(dāng)前建筑領(lǐng)域信息化的瓶頸問(wèn)題工程項(xiàng)目各參與方使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，確保信息的準(zhǔn)確性和一致性。實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各參與方之間的信息交流和共享。從根本上解決項(xiàng)目各參與方基于紙介質(zhì)方式進(jìn)行信息交流形成的“信息斷層”和應(yīng)用系統(tǒng)之間“信息孤島”問(wèn)題。第七頁(yè)，共18頁(yè)。一、BIM技術(shù)概述

(2)設(shè)計(jì)階段的價(jià)值實(shí)現(xiàn)不同專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)之間的信息共享。各專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)信息，基于同一平臺(tái)獲取，避免了重復(fù)錄入數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)冗余、歧義和錯(cuò)誤。實(shí)現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)同設(shè)計(jì)。所有專(zhuān)業(yè)的修改均能實(shí)時(shí)更新到共享平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)和智能設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)碰撞檢測(cè)、能耗分析、成本預(yù)測(cè)等。(3)施工階段的價(jià)值A(chǔ).把項(xiàng)目主要參與方在設(shè)計(jì)階段就集合在一起，利用BIM技術(shù)進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)及管理。B.實(shí)現(xiàn)可視化的4D施工管理。將建筑物及施工現(xiàn)場(chǎng)三維模型與施工進(jìn)度相鏈接，并與施工資源和場(chǎng)地布置信息集成一體，建立4D施工信息模型。實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目施工階段工程進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、成本和場(chǎng)地布置的動(dòng)態(tài)集成管理及施工過(guò)程的可視化模擬。C.實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各參與方協(xié)同工作。項(xiàng)目各參與方信息共享，基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)文檔的提交、審核、審批及利用。項(xiàng)目各參與方通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作，進(jìn)行工程洽商、協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量、安全、成本和進(jìn)度的管理和監(jiān)控。第八頁(yè)，共18頁(yè)。一、BIM技術(shù)概述

D.實(shí)現(xiàn)虛擬施工。在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行建造過(guò)程，虛擬模型可在實(shí)際建造之前對(duì)工程項(xiàng)目的功能及可建造性等潛在問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，包括施工方法實(shí)驗(yàn)、施工過(guò)程模擬及施工方案優(yōu)化等。第九頁(yè)，共18頁(yè)。二、施工過(guò)程中的BIM應(yīng)用

在項(xiàng)目施工階段建立以BIM應(yīng)用為載體的項(xiàng)目管理信息化，可以提升項(xiàng)目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、縮短工期、降低建造成本。具體體現(xiàn)在：1.BIM技術(shù)的具體應(yīng)用（1）直觀的視覺(jué)效果，充分展示企業(yè)實(shí)力。三維渲染動(dòng)畫(huà)，給人以真實(shí)感和直接的視覺(jué)沖擊。建好的BIM模型可以作為二次渲染開(kāi)發(fā)的模型基礎(chǔ)，大大提高了三維渲染效果的精度與效率，給業(yè)主更為直觀的宣傳介紹，提升中標(biāo)幾率。主要應(yīng)用于施工組織設(shè)計(jì)及施工方案的展示，在招投標(biāo)過(guò)程中能夠充分展示施工企業(yè)的能力，也能夠?qū)⑹┕そM織設(shè)計(jì)的精髓體現(xiàn)得淋漓盡致。（2）提升算量效率，提高工程量計(jì)算精度。BIM可以準(zhǔn)確快速計(jì)算工程量，提升施工預(yù)算的精度與效率。BIM技術(shù)能自動(dòng)計(jì)算工程實(shí)物量，這個(gè)屬于較傳統(tǒng)的算量軟件的功能。此項(xiàng)功能也是在筆者接觸的施工企業(yè)中，最早利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)籌管理的工作。上個(gè)世紀(jì)90年代中后期，預(yù)算軟件進(jìn)入到施工企業(yè)中，就迅速扎根發(fā)芽，并廣為傳播，成為了項(xiàng)目參與各方對(duì)于成本控制的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。隨著圖形化算量功能加入到預(yù)算軟件中，也使這一工作具備BIM技術(shù)的雛形。第十頁(yè)，共18頁(yè)。二、施工過(guò)程中的BIM應(yīng)用

（3）精確計(jì)劃，實(shí)時(shí)控制在BIM技術(shù)出現(xiàn)以前，由于大量的數(shù)據(jù)無(wú)法快速統(tǒng)計(jì)，極低的計(jì)算效率不能滿(mǎn)足施工時(shí)限的要求，致使大量的工作憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成。而B(niǎo)IM的出現(xiàn)可以讓管理者快速準(zhǔn)確地獲得工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為施工企業(yè)制定精確人、財(cái)、物計(jì)劃提供有效支撐，為實(shí)現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供技術(shù)支撐。（4）實(shí)時(shí)對(duì)比，動(dòng)態(tài)管控項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)就是工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理，及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取相關(guān)工程數(shù)據(jù)就是項(xiàng)目管理的核心競(jìng)爭(zhēng)力。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)任一時(shí)點(diǎn)上工程基礎(chǔ)信息的快速獲取，可以用模型形象地反應(yīng)出工程實(shí)體的實(shí)況，精確統(tǒng)計(jì)出各步工作的實(shí)際數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)劃與實(shí)際的對(duì)比，可以有效了解項(xiàng)目的盈虧，是否偏離目標(biāo)等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目成本風(fēng)險(xiǎn)的有效管控。（5）實(shí)現(xiàn)虛擬施工，便于多方協(xié)同虛擬模型可將時(shí)間與三維可視化功能相關(guān)聯(lián)，可以進(jìn)行虛擬施工。隨時(shí)隨地直觀快速地將施工計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)展進(jìn)行對(duì)比，施工方、監(jiān)理方、業(yè)主方都對(duì)工程項(xiàng)目的各種問(wèn)題和情況了如指掌。這樣通過(guò)BIM技術(shù)結(jié)合施工方案、施工模擬和現(xiàn)場(chǎng)第十一頁(yè)，共18頁(yè)。二、施工過(guò)程中的BIM應(yīng)用

視頻監(jiān)測(cè)，大大減少建筑質(zhì)量問(wèn)題、安全問(wèn)題，減少返工和整改。虛擬施工還可以實(shí)現(xiàn)可視化的設(shè)計(jì)交底。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)模型實(shí)現(xiàn)向施工方的可視化設(shè)計(jì)交底，能夠讓施工方清楚了解設(shè)計(jì)意圖，了解設(shè)計(jì)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。交底過(guò)程中施工方也可以從施工的角度提出意見(jiàn)和建議，并實(shí)時(shí)更改、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。還可實(shí)現(xiàn)可視化的技術(shù)交底，我國(guó)工人文化水平不高，大型復(fù)雜的工程向工人技術(shù)交底時(shí)，往往難以讓工人理解技術(shù)要求，但通過(guò)模型就可以直觀的讓人工人知道自己將要完成的部份是什么樣，有哪些技術(shù)要求，直觀而形象。（6）解決傳統(tǒng)碰撞檢查難題，減少返工施工過(guò)程中相關(guān)各方有時(shí)需要付出巨大的代價(jià)來(lái)彌補(bǔ)由設(shè)備管線(xiàn)碰撞等引起的拆裝、返工和浪費(fèi)。傳統(tǒng)的二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，由于采用二維設(shè)計(jì)圖來(lái)進(jìn)行會(huì)審，人為的失誤在所難免，使施工出現(xiàn)返工現(xiàn)象，造成建設(shè)投資的極大浪費(fèi)，并且還會(huì)影響施工進(jìn)度。施工單位在拿到圖紙的第一時(shí)間也要組織相關(guān)專(zhuān)業(yè)對(duì)圖紙?jiān)俅芜M(jìn)行會(huì)審，是人力、物力的重復(fù)投入，且仍然存在人為失誤的可能性。利用BIM的三維技術(shù)在前期可以進(jìn)行碰撞檢查，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，減少在建筑施工階段可能存在的錯(cuò)誤損失和返工的可能性，而且優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線(xiàn)排布方案。第十二頁(yè)，共18頁(yè)。二、施工過(guò)程中的BIM應(yīng)用

最后施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線(xiàn)方案，進(jìn)行施工交底、施工模擬，提高施工質(zhì)量，同時(shí)也提高了與業(yè)主溝通的能力。

（7）實(shí)體建筑過(guò)程中的技術(shù)應(yīng)用1）實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)拼裝。傳統(tǒng)的施工方法要在工廠進(jìn)行預(yù)拼裝后再拆開(kāi)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。而采用BIM技術(shù)后就可以把現(xiàn)場(chǎng)的已安裝的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確測(cè)量后在計(jì)算機(jī)中建立與實(shí)際情況相符的模型，實(shí)現(xiàn)虛擬預(yù)拼裝。

2）實(shí)現(xiàn)構(gòu)件工廠化生產(chǎn)可以基于BIM設(shè)計(jì)模型對(duì)構(gòu)件進(jìn)行分解，在工廠加工好后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，精準(zhǔn)度高，失誤率低。3）整合各方數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析，為技術(shù)人員提供參考。BIM數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)具有可計(jì)量的特點(diǎn)，大量工程相關(guān)的信息可以為工程提供數(shù)據(jù)后臺(tái)的巨大支撐。BIM中的項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以在各管理部門(mén)進(jìn)行協(xié)同和共享，工程量信息可以根據(jù)時(shí)空維度、構(gòu)件類(lèi)型等進(jìn)行匯總、拆分、對(duì)比分析等，保證工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確地提供。

第十三頁(yè)，共18頁(yè)。二、施工過(guò)程中的BIM應(yīng)用

4）隨著施工技術(shù)的發(fā)展，各種新技術(shù)、新材料、新工藝層出不窮，導(dǎo)致各類(lèi)規(guī)范、圖集頻繁更新。作為技術(shù)人員要不斷學(xué)習(xí)，即使暫時(shí)用不上的新技術(shù)也要作為儲(chǔ)備知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，牽扯技術(shù)人員大量的精力。整合了相關(guān)數(shù)據(jù)的BIM體系，能夠精確指出項(xiàng)目所需的技術(shù)資料，便于技術(shù)人員有目的的學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)效率。5）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，提高了工程數(shù)據(jù)的透明性，既提升了辦公效率，也避免了后期人為干預(yù)造成的弄虛作