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BIM的应用价值

发表时间：2020/12/23 来源：《基层建设》2020年第24期作者：凌天勇

[导读] 摘要：随着社会的发展，人们对建设行业的要求也越来越高，尤其是业主方更为重视。而BIM（Autodesk Revit）软件正是一款可服务于项目的设计、施工、竣工、营销建设全寿命周期的各个阶段的建筑信息模型。

        上海龙赛建设实业有限公司上海 200442 身份证号码：45092219890508xxxx
        摘要：随着社会的发展，人们对建设行业的要求也越来越高，尤其是业主方更为重视。而BIM（Autodesk Revit）软件正是一款可服务于项目的设计、施工、竣工、营销建设全寿命周期的各个阶段的建筑信息模型。在BIM设计优化应用、BIM施工阶段应用、竣工运维、数字营销四个阶段，逐步深化BIM技术应用层次，完成项目建设过程的BIM咨询服务要求，在各方面信息数据进行共享和协同达到最大化的发挥数据的价值。
        关键词：BIM、碰撞、深化、协同、成果。
        一、BIM应用价值分析
        1.概述
        1）随着BIM的普及与成熟，业主对BIM的意识逐渐增强，因为BIM应用的最终受益方是业主。
        2）从什么阶段介入？如何应用？应用的成果怎样？这是每个业主在应用BIM前需要考虑的问题。
        3）根据我们以往的实践经验，BIM应用介入越早，成效越大，问题前置解决，对进度、成本、质量都有巨大的帮助。
        4）BIM，将原先不可想象或难以预料的问题转化为可理解可协同的形式，从而让业主方思考那些以前不可能思考的东西。
        2.设计阶段BIM应用
        1）概念设计阶段
        a、场地分析：根据规划相关文件、地形等条件，利用BIM软件可进行前期的搭建模型分析，为设计方案提供可贵的信息。
        b、参数化找形：辅助设计师在概念阶段对建筑体的整体外观进行三维可视化设计，建筑、结构、设备设计内容在同一模型中搭建，建筑体量分析等直观了解建筑形态信息。
        c、面积分析：在概念阶段利用BIM辅助设计师统计建筑自然层水平面面积，帮助设计师控制建设规模、工程造价、建设进度和工程量的大小。
        d、商业地产收益分析：利用BIM辅助设计师或地产投资方对项目进行各阶段的相关资金收益分析，并提交分析报告。
        2）施工图设计阶段
        各专业BIM模型建立：在BIM建模阶段，根据设计单位提供的施工图纸和业主单位资料，将由BIM部门核心技术团队，采用Autodesk Revit 2015软件为核心建模软件，建立建筑、结构、机电（给排水、暖通及电气）各专业BIM模型，建模深度包含但不限于招标文件要求。
        专业碰撞分析：Revit模型经过图模一致性核查后，利用Navisworks Manage2014软件中的数据信息处理工具，将各专业REVIT模型合并导入进行碰撞检查，找出各专业设计错、漏等关系。其中重点解决室内外主要碰撞及空间高度的优化，室外管线互相间及与景观树木、道路、消防通道等关系，管线与地下室顶板覆土层厚度关系等。通过各专业模型的碰撞能有效的规避在施工出现返工、浪费等现象，从而极大性的对工程成本起到控制作用。
        管线综合：进行各专业管线综合优化，分类修改和规避主要碰撞的相关问题，提出优化方案，并配合设计单位提供三维剖切图等设计出图辅助工作，形成《关键点管综优化方案分析报告》。
        协同设计优化：建筑设计优化、结构设计优化、机电管线优化、幕墙优化等，以三维技术手段解决复杂问题并提供详细的优化咨询，为客户提供更为优质设计。
        净空分析及优化：依据模型及业主对各区域的净空要求，分析可能达不到要求的区域。帮助业主分析哪些区域可能存在不满足净空要求。
        市政及景观绿化的BIM协调：对本项目景观、导游标识、小市政等专业特点，强化模型管控措施。地下排水设计管线布置可视化解决方案，室外管线与景观树木、道路等覆土层厚度关系，大型乔木根系对市政管网的影响等。红线内市政管线通过BIM建模与碰撞分析，通过方案模拟，提前在电脑中预演施工方案。验证和指导管线搬迁时间、施工顺序，能够有效节约施工时间和工程成本。在此基础上，运用BIM手段，出具4D的管线搬迁计划，并且可以根据搬迁计划中的关键节点，有针对性的进行剖面图绘制，从而对现场搬迁祈祷指导作用。
        人员疏散分析：依据设计方案，通过建立建筑物信息模型，导入疏散分析软件进行人员灾害疏散分析并提供相关分析报告，辅助设计人员对疏散方案进行可行性分析。
        建筑防火分析：基于BIM信息模型对建筑物减灾防火效能、排烟效能等进行分析，辅助设计人员对防火设计进行优化。
        3.施工阶段
        1）施工准备阶段
        对施工现场的虚拟形式布置：项目开工前，可进行模拟各施工阶段的工况布置图，对实际施工阶段的道路、机械设备、材料场等仿真模拟。
        各专业设计深化：依据施工深化图纸对建筑、结构、机电、幕墙、钢结构等施工深化阶段的模型构建。
        施工进度模拟：基于BIM模型对建筑进行四维虚拟营建，辅助施工管理方有效把控各个重要施工节点，实时修正施工计划，提供可建性方案。
        资金、材料规划：利用BIM模型可导出模型中的各材料量，从而可进行材料及资金计划的安排。
        工程量成本服务：根据业主提供CAD施工图纸、计算截面划分、指定清单或者定额及相应计算规则，创建工程量BIM信息模型，出具清单或定额工程量，包含：建筑、结构、机电、钢筋等专业。
        2）施工阶段
        质量监控：在施工过程可进行各个关键点的部分三维查看，避免设计不到位的地方在施工过程导致返工等质量现象。
        进度监控：现场实际进度与BIM计划进度对比，出现偏差及时预警，为项目管理人员提供数据支持，发现问题找到问题。

        5D BIM集成：将进度、成本与3D模型关联，形成可视化、动态的5D模型，模拟成本变化。
        成本管理：建立成本BIM，变更及时调整并对比分析，甲供主材用量跟踪，资金计划跟踪分析。充分利用BIM的可视化、可追溯性、可拆分组合性，为成本控制提供及时准确的数据支持。
        移动平台现场实施应用：将BIM模型移植到移动平台上，可以实现移动现场可视化办公和过程监控。
        4.竣工阶段
        1）竣工模型、设备、材料信息收集录入：
        为业主提供建筑、机电、结构、幕墙等各专业完整的竣工模型设计信息。模型中主要设备、材料，将按照业主项目实际需求，依据业主（或业主指定者，如总包、监理）提供的数据，录入模型信息库中。信息库的形式、字段、属性等具体要求，BIM顾问将在模型规划时与业主商定。信息库中的所有数据，可以在模型中随时检索、查阅或调用。
        2）虚拟验收：
        通过对完工现场3D扫描，形成现场360度实体模型，将之与BIM模型对比分析，发现施工偏差等问题，提升验收效率与质量。
        5.运维阶段
        1）竣工资料集成管理：
        整合管理所有竣工资料，可根据需求分类查询信息。还可通过BIM模型查询相关设备，用于运维阶段给特定设备分配维护程序。
        2）空间管理：
        在BIM模型里做好整个设施空间的规划方案，用于运维阶段设施空间的查询和管理。如查寻空间（房间）的面积是多少，由哪个部门或员工在使用，空间（房间）里有哪些设备，进一步做到使用空间的标准化，优化整体空间的使用效率。
        3）设备资产管理：
        将机电，消防，照明等设备的BIM模型数据与运维管理系统相关联，用于运维阶段的设施资产的定位及验收单，厂家信息，保修手册等信息的查询。
        4）检测、维护管理：
        使用移动端（手机，平板电脑）与终端协同进行设备的检测与工单管理。当巡检人员发现问题时，拍照并上传到运维管理平台，可让主管人员在模型上了解到在哪个设施房间里的特定设备信息，减少再到现场进行核查所需的时间，优化运维流程，提高主管，设施管理人员，维修工人等相关工作人员的工作效率。
        5）装修、改造、新建项目管理：
        BIM与运维管理系统结合，对装修，改造与新建工程的文档，模型，成本，工期，合同等方面进行项目综合管理。
        6）应急管理：
        用设施模拟视频，模拟现场状况。通过演练应急方案找出可能发生的2次突发事件与方案的不足点，制定相应的应急程序与方案，并加以完善。
        6.营销阶段
        1）将BIM导入至互动式平台，潜在业主可通过多媒体或网络自行预览未来建筑空间，虚拟进入任意区域，直观感受内部空间、装饰效果，大幅提高用户体验，打造项目建筑和景观的虚拟现实世界画面。
        2）在项目设计过程和施工过程，通过BIM各专业模型数据处理体现多种方案，有利于决策层能直观性分析和合理选取实施效果，大大将沟通效率提升。同时也规避因施工当中所发生的返工、错误施工等问题，从而节约工程成本。
        3）后期，虚拟漫游系统平台数据可以整合为对外营销推广展示平台。让客户非常直观的体验项目完成后的实景效果画面。
        7.逆向工程实景复制应用
        将通过BIM技术，我们可以实现对已有建筑数字化、模型化，从而把现实中已有的场景，搬到计算机内进行数据分析、管理、维护；并且，我们可以讲待建建筑与实景复制的场景放在一起进行方案比选及设计参考。
        二、各阶段BIM应用交付成果
        1.设计阶段
        1）设计阶段BIM交付成果：
        概念设计阶段：可提供场地分析报告、建筑面积分析报告、商业地主收益分析报告、三维可视化分析报告、模型图片等。
        方案设计阶段：可提供日照轨道分析报告、建筑性能分析报告、能源消耗分析报告、消除疏散分析报告等。
        2）施工图阶段BIM交付成果：
        可提供净空分析及优化报告、管线综合分析报告、各专业碰撞分析报告、人员疏散分析报告、渲染效果图、动画和剖面图等。
        2.施工阶段
        1）施工准备阶段：
        可提供各施工阶段的工况布置图、各专业施工深化模型、施工进度计划表、资金/材料计划报表、工程量清单等。
        2）施工阶段：
        在施工过程定期对各施工队伍的BIM模型进行质量审查跟踪，并完成BIM质量分析报告等。
        根据施工过程中提出的设计变更图进行修改、调整完善BIM模型，提供设计变更模型区域的变更数据信息等。
        提供甲方变更数据分析报告。
        提供BIM模拟的施工方案报告和施工进度模拟数据。
        3.竣工、运维阶段
        1）向业主提交经核审过的BIM竣工模型文件。
        2）虚拟验收报告。
        3）向业主提交竣工结算数据，作为参考。
        4）与运维系统集成，将BIM与系统结合。
        4.营销阶段
        1）交付式多媒体数字文件。
        2）参数化电子档案。
        结束语：
        BIM是一款可服务于项目的设计、施工、竣工、营销建设全寿命周期的各个阶段的建筑信息模型软件。设计阶段应用：各专业建模完成后进行整合BIM模型，利用BIM模型检查错、漏、碰撞关系，完成管线综合、碰撞检查、净空分析等，出具碰撞报告和设计协调报告；通过虚拟漫游，提前查看碰撞问题、装修效果和室内设计表达等，配合设计完成设计优化工作。施工阶段应用：深化施工阶段BIM模型，利用BIM技术辅助施工进度、技术方案和信息化管理等，保障施工质量，控制和节约项目建设成本。竣工运维阶段：建立竣工BIM模型，确保与竣工图、施工现场的一致性，辅助竣工验收，并可将模型成果延伸应用到运维阶段。营销阶段：建立BIM虚拟动漫展示系统，实现在虚拟空间看房、装修方案的比选等，能够有效提高展示和销售效率。在各方面信息数据进行共享和协同达到最大化的发挥数据的价值。
        参考文献：
        [1]周诣，王丽颖.建筑设计BIM应用与实践[M].人民文学出版社.
        [2]赵麒，马爽.机电设计BIM应用与实践[M].人民文学出版社.
        [3]卫涛.基于BIM的Revit建筑与结构设计案例实战[M].清华大学出版社.
        [4]鲍学英.BIM基础及实践教程[M].化学工业出版社.