关于BIM技术应用浅析

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:李立 胡洺波 尤伟
[导读] 摘要:当前,设计行业正在进行着第二次技术变革,基于BIM理念的三维化设计已经被越来越多的设计院,施工企业和业主所接受。
        中建三局集团有限公司  湖北省武汉市  430000
        摘要:当前,设计行业正在进行着第二次技术变革,基于BIM理念的三维化设计已经被越来越多的设计院,施工企业和业主所接受。BIM技术是解决建筑行业全生命周期管理,提高设计效率和设计质量的有效手段。住房和城乡建设部在《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》中明确提出在“十二五”期间将大力推广BIM技术等在建筑工程中的应用,国内外的BIM实践也证明,BIM能够有效的解决行业上下游之间数据共享与协作问题。
        关键词:BIM数字;数字技术信息化;设计BIM
        第一章
        1.1浅析国内BIM应用现状
        1.1.1我国建筑业发展现状
        信息化是工程建设行业发展的必然趋势,设备数据库如果能够有效的和BIM设计软件,物联网等融合,无论是工程建设行业运作效率的提高,还是对设备厂商的设备推广,都会起到很大的促进作用。
        2011年,随着住建部编制的建筑业“十二五”规划明确提出要推进BIM技术,协同技术应用的意见。BIM技术在中国快速崛起并掀起一阵热潮,它被认为是继CAD之后建筑业信息化最重要的新的技术应用。在欧美,日本,香港等发达国家和地区,BIM技术已经广泛使用与各类型的房地产开发中,在美国,70%的工程项目都使用了BIM技术。现在的中国,不论是政府,科研机构还是企业组织都在积极响应推动BIM技术的发展。
        1.1.2工程各参建方BIM应用分析
        业主:越来越多的国内外业主或项目提出明确的BIM要求,甚至提出需要的3D文件的格式,所需要的软件等,对BIM的交付成果的标准也愈发成熟。
        设计方:BIM将成为继90年代甩图板工程以来的又一次技术革命,由此设计行业将从过去的计算机辅助绘图,进入到真正的计算机辅助设计的时代。
        施工方:国内几家大的建设集团公司都开始或已经创建自己的BIM团队,在土建机电专业领域尝试3D深化设计,施工模拟,辅助施工管理等。
        随着BIM在中国被逐渐认可和实践,在中国地产开发高速发展的背景下,BIM已经在一些大型地产开发项目得到深入应用,涌现了大批的案例。
        第二章
        2.1BIM是什么
        建筑信息模型(BuildingInformationModeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化,协调性,模拟性,优化性和可出图性五大特点。
        2.2BIM的五大特点
        2.2.1可视化
        BIM提供了可视化的思路,让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前;在BIM建筑信息模型中,由于整个过程都是可视化的,所以可视化的结果不仅可以用来效果图的展示及报表的生成,更重要的是,项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。
        2.2.2协调性
        在设计时,往往由于各专业设计师之间的沟通不到位,而出现各种专业之间的碰撞问题,例如暖通等专业中的管道在进行布置时,由于施工图纸是各自绘制在各自的施工图纸上的,真正施工过程中,可能在布置管线时正好在此处有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置,这种就是施工中常遇到的碰撞问题,像这样的碰撞问题的协调解决就只能在问题出现之后再进行解决吗?BIM的协调性服务就可以帮助处理这种问题,也就是说BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调,生成协调数据,提供出来。当然BIM的协调作用也并不是只能解决各专业间的碰撞问题,它还可以解决例如:电梯井布置与其他设计布置及净空要求之协调,防火分区与其他设计布置之协调,地下排水布置与其他设计布置之协调等。
        2.2.3模拟性
        在设计阶段,BIM可以对设计上需要进行模拟的一些东西进行模拟实验,例如:节能模拟、紧急疏散模拟、日照模拟、热能传导模拟等;在招投标和施工阶段可以进行4D模拟(三维模型加项目的发展时间),也就是根据施工的组织设计模拟实际施工,从而来确定合理的施工方案来指导施工。

同时还可以进行5D模拟(基于3D模型的造价控制),从而来实现成本控制;后期运营阶段可以模拟日常紧急情况的处理方式的模拟,例如地震人员逃生模拟及消防人员疏散模拟等。
        2.2.4优化性
        把项目设计和投资回报分析结合起来,设计变化对投资回报的影响可以实时计算出来;这样业主对设计方案的选择就不会主要停留在对形状的评价上,而更多的可以使得业主知道哪种项目设计方案更有利于自身的需求。
        2.2.5可出图性
        BIM通过对建筑物进行了可视化展示、协调、模拟、优化以后,可以帮助业主出如下图纸:
        (l)综合管线图(经过碰撞检查和设计修改,消除了相应错误以后);
        (2)综合结构留洞图(预埋套管图);
        (3)碰撞检查侦错报告和建议改进方案。
        2.3BIM的价值
        2.3.1快速算量,精度提升
        BIM数据库的创建,通过建立6D关联数据库,可以准确快速计算工程量,提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级,可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息,有效提升施工管理效率。BIM技术能自动计算工程实物量,这个属于较传统的算量软件的功能,在国内此项应用案例非常多。
        2.3.2多算对比,有效管控
        管理的支撑是数据,项目管理的基础就是工程基础数据的管理,及时、准确地获取相关工程数据就是项目管理的核心竞争力。BIM数据库可以实现任一时点上工程基础信息的快速获取,通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等数据的多算对比,可以有效了解项目运营是盈是亏,消耗量有无超标,进货分包单价有无失控等等问题,实现对项目成本风险的有效管控。
        2.3.3虚拟施工,有效协同
        三维可视化功能再加上时间维度,可以进行虚拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比,同时进行有效协同,施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测,大大减少建筑质量问题、安全问题,减少返工和整改。
        2.3.4碰撞检查,减少返工
        BIM最直观的特点在于三维可视化,利用BIM的三维技术在前期可以进行碰撞检查,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,而且优化净空,优化管线排布方案。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案,进行施工交底、施工模拟,提高施工质量,同时也提高了与业主沟通的能力。
        第三章
        3.1BIM能带来什么?
        BIM的应用贯穿于项目的全过程,从招投标到设计再到施工最后带运营。BIM对每个阶段的意义和功能都不同,在设计阶段:可以用BIM技术基于三维模型的特性和一处更改处处更新的特点来细化方案中的每一个细节;在施工阶段:由于采用BIM技术使得在实际工程中使用的4D(3维的建筑信息模型+基于时间的施工管理)甚至5D(在4D的基础上再加上资金流动管理)施工管理技术成为了可能。在运营阶段:通过全真的建筑信息模型迅速定位到问题部位,即可迅速解决。
        BIM对于设计来说是一次重大的革命,CAD的运用不过短短二十几年。BIM让建筑设计从二维到走向了三维。一些项目用二维图纸是能表达清楚的。这些项目就可以通过BIM的模型来实现设计师天马行空的创造,设计也就不是那样的无创意了。基于BIM的三维模型不同于通常效果图的所谓三维模型,而是包含了材料信息、工艺设备信息、进度及成本信息等,它是一个完整的建筑信息。BIM可以使真正意义上的协同设计成为现实。
        参考文献
        [1]第三届BIM技术在设计、施工及房地产企业协同工作中的应用伙计技术交流会会议论文集2014年
        [2]何关培那个叫“BIM”的东西究竟是什么?2009年
        [3]History of BIM (Jerry Laiserin)
        [4]《工程质量》2013年第3期
        [5]百度百科
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