BIM技术在建筑行业的应用及思考

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年第8期   作者:黄鼎龙
[导读] 在不断发展的建筑界,未来建筑将向科技、绿色、环保
        黄鼎龙
        广西建工集团第二建筑工程有限责任公司,广西南宁530022
        摘要:在不断发展的建筑界,未来建筑将向科技、绿色、环保、信息化方向发展,BIM技术得到越来越广泛应用,本文作者基于现阶段建筑业发展对BIM应用进行认知,进而对推动BIM在项目建造全周期中的应用展开阐述,并对BIM的应用未来进行思考。
        关键词:BIM  全周期  模型平台 场地布置  协同设计
1.前言
        在科技的数据化以及信息化社会里,基础建设也在去陈更新。未来建筑将驶向科技、绿色、环保、信息化方向发展。虽然建筑业迈入高速发展轨道,但建筑业建造的粗放发展模式、管理模式仍然没有从根本上得到改变。建筑业目前仍存在建设产品不标准、项目地域发展不均、施工团队参差不齐、施工不规范化等。 而现有的建造水平和管理方式,无法满足目前建造的革新要求。建筑业在不断的加强建造速度与效率的同时,也向工业化进军,只有与现代数据化、信息化的等先进的技术和管理手段配合,才有可能扭转建筑企业技术停滞不前的管理现状,进而才能实现建筑业的现代化。而BIM的应有将大大推动建筑业的发展。CAD引领了设计技术的第一次革命,建造效率以及规范化、标准化得到大大提升。而BIM是在CAD的基础上的再升级。最近几年,BIM在中国得到日益蓬勃的发展,深入到工程建设行业各方面。
2.BIM应用的认知
         BIM的应用在工程建设中不断发展,使得国家也对其优势开始关注,住建部开始在发展纲要中提出加强BIM应用,其三维可视、信息数据化、虚拟模拟性在全产业链中逐渐发挥其不可替代的作用。在建筑领域里,其犹如灵魂一般不断深入到每个企业的管理内部,并逐渐应用到项目中。
        BIM作为数字化的模型,拥有三维立体可视化、参建各方协调性、实际虚拟模拟性、过程建造优化性等特点。他包含了建造的全生命周期所有信息的集合,不论在论证阶段、设计阶段、施工阶段,其数字化、信息化的作用可最大发挥其作用,每个阶段可在数字模型平台中进行交流,衔接。在建设项目整个生命周期中,其功能能使每个决策者提高决策效率,优化项目投资,减少建造工期及成本等。
        由于中国的工程承包体制与国外不同,投资方、设计方、施工方、运维方大都是不同的单位,围绕项目建造的全生命周期已经形成了阶段性的不同固定利益主体,如设计院只负责设计任务,而施工单位,只完成在合同中投资方下达的建造任务后。各参建单位各负责自身的服务内容,BIM的核心特点,是基于BIM模型的完整性、唯一性、连续性、真实性等数据特殊性。对BIM的认知,要放眼于项目建造的全生命周期,抓住数据特殊性,协同性应用才能成为现实。因此要推进BIM技术应用,首先是思维上的改变,形成适应BIM技术发展的格局,应用协同思维,使业主方、设计方成为主导,将施工、信息在设计建模的时候一并考虑,大大减少后续阶段的变更。应用BIM技术给建筑业带来的革新,从技术、管理个层面出发,完成BIM的项目建造全生命周期的协同管理,才能发挥BIM技术的最大功效。
3.推动BIM在全周期中应用
3.1BIM模型平台建立
        要实现推动BIM的应用,模型的建立不仅仅对建筑物模型的建立,而是根据项目建设,使用BIM平台对建筑工程信息进行汇总整合,信息结合三维模型形成平台,供项目各参建方共享。每个参加方有自身关注点,BIM应用的不同,建模精度将会不一样,BIM作为汇总整合各方的大平台,建立符合各参建方对项目有共同用途的BIM模型,形成集合前期设计阶段的模型、施工阶段的模型、交付应用阶段模型等。
        BIM平台的建立,不是由具体某个单位(如施工单位、设计单位、或者建设单位)建立属于自己的领域的应用,二是对成本以及应用都将产生成本的浪费,因此目前趋势是由建设单位主导,或委托独立的BIM服务商进行统一管理,使BIM模型信息得到最大的应用,这也是未来推广BIM应用的关键环节。尤其在我国3P模式等新承包模式下,对BIM的应用可以得到很好的推广。
3.2推动BIM的项目场地布置
        目前对于一般施工企业,BIM只能适用于临时设施的场布,推进BIM对于全过程的场地布置,可发挥BIM的核心特点。即项目前期策划发挥其特点,从整体的布局、交通合理可行性的规划中出发。
        场地布置对于设计最重要的对地貌、植被、气候条件等因素的考虑,在项目规划时,同时需要施工、环境、景观、交通进行评价分析,BIM能够利用其数据分析储存,结合地理信息系统(GIS),通过软件的强大功能分析,对建筑物进行建模,使项目在规划阶段能在科学合理的条件下得出最优的分析结果。而传统的分析往往只能对某单项进行人工分析,取决于设计师的经验及水平高低,无法对大量数据信息进行科学系统的分析。


3.3推进BIM在建筑空间策划应用
        建筑策划是在总体规划目标确定后,根据分析数据得出设计依据的过程。以往的设计只需要根据经验对建筑进行CAD建模,完成结构的合理性,安全性设计。而对于设计的合理导向,制定和论证建筑设计,科学地确定设计的内容没有有效的科学方法。设计基于传统CAD平台,使用平、立、剖等制图方式,在表达和展现自己的设计成果中,会由于工具原因造成的信息的孤立,在遇到项目复杂、工期紧的情况下,非常容易出现图形的偏差,施工中会出现空间不合理,特别对于复杂空间的设计,不能直观理解,而推进利用BIM在建筑规划阶段,通过三维可视化设计软件对空间进行分析,特别是在客户对空间有严格需求情况下,如一些医院等特殊使用功能的结构,可分析出最佳方案,借助BIM及相关数据做出关键性的决定,即提高了建造效率,又对空间实现了优化。
        BIM应有还提供了建筑策划阶段的三维立体的可视化,让从业人员将以往平面构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前,使建筑前期得到了更直观的设计效果,从而帮助建筑师在建筑初步设计中满足业主的意图。通过BIM连贯及可追溯的信息数据,也大大减少在详图设计阶段的不合理性,减少了图纸的浪费,同时也为项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策提供了可视化依据。
3.4推进BIM在总体方案的优化应用
        BIM应用对总体方案的论证起到最大的优化作用,由于建造时设计方案的布局等情况进行评估。由于设计单位存在许多的不用专业,专业之间设计具有独立性,包括建筑、结构、暖通等各专业设计,而之间的信息不能共享,只能通过审图中或施工过程中发现问题,使得各专业设计间常常出现有冲突的问题。在特别在细节方面,设计和施工中可能存在冲突的问题如管道的布置的冲突,建筑与结构的冲突、结构与暖通的冲突,这需要要专业对细节进行推敲。
        要解决此问题,必须从总体方案的论证阶段起。通过BIM应用数据的共享、图形的模拟,找出最优解决方案,特别对于复杂项目,提供了直接的数据,可高效率、低成本的解决方案。BIM的应用还可在不同专业的设计者得到沟通,及时修改设计。
3.5推进BIM工程量统计
        工程量的统计是施工阶段重要环节,也是节约成本,加强管理的重要手段。
        常用的CAD制图无法提供相关信息,也无法对建筑构件等相关数据自动储存。管理人员只能通过设计文件自行统计算量,这不仅需要消耗大量的人工,而且比较容易出错,而BIM的应用,可根据建立的模型,工程量统计数据能自动储蓄在平台数据库,通过造价信息,摘要出工程量信息,各种构件通过计算机进行统计分析,减少了人工算量可能存在的错误,实现工程量信息与设计方案的完全一致。
        通过BIM应用准确计算出的工程量,可对比前期设计过程中的概算,对比施工中的预算,通过工程量的预算和施工实际完成后的工程量决算,得出准确数据。方便各参建方达到预算、概算、决算进行对比,成为过程建造的有利依据。
4.BIM应用的思考
        BIM的发展,是建筑行业发展到一定阶段的科技结晶,是建造技术不断升级的科技成果,未来建筑若更具有有科技、绿色、环保、信息化离不开各单位以及国家政策的支持,而BIM作为平台、施工工具具有可视化、参数化、三维模型设计等优势,是建造技术的发展从1.0迈向2.0时代新技术革命的有力武器。
        同时我们也要清醒的认识,每一次的新事物新技术的革新,都会短时间内让大家耳目一新,认为引进了BIM、运用了BIM就能够脱胎换骨,瞬间提升企业的管理水平改变企业的现状,可以解决成本、技术、安全等一切问题,这显然是犯了BIM万能的逻辑错误。因此在利用BIM等信息化技术手段,我们要认识到这是一种先进的技术工具、管理工具,不同企业关注点不一致,如施工企业项目的需求主要关注的是进度、质量、成本、安全等,这显然违背了基于项目建造全生命周期的协同管理理念。每个环节的脱节都将阻碍BIM应用的推广。因此BIM的应用,需要每个企业去驾驭和使用,需要建筑业完善的制度及基础管理,才能实现企业的现代化的管理,才能促进整个建筑业的发展。
5.结束语
        每一现新事物的出现注定要经历由接触到适应再到推广的曲折道路,尽管BIM有很多的优点以及先进性,但与现阶段建筑行业的发展不平衡依然存在不可调和的矛盾,作为BIM应用的推动者,如何推动BIM在建筑业的发展,依然需要在摸索中前进。
        
        参考文献
 [1] 凌械,关于中国 BIM应用前景的思考[J].现在装饰(理论),.2012(04):152.
 [2] 王雪松,丁华,BIM技术对传统设计方法的冲击,四川建筑科学研究,2013,6.
[4] 刘立军,.BIM技术在建筑工程设计中的优势及应用探析,[J].中国新技术新产品,2017(12):98-99.

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