南京優(yōu)路

 　　摘要：本文介紹了建筑信息模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了投標、施工以及竣工結(jié)算階段應(yīng)用BIM技術(shù)對施工企業(yè)的影響，并以西安地鐵3號線魚化寨停車場出入場線項目為例，展示了BIM應(yīng)用效果。

建筑業(yè)作為我國重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，其粗放式的管理模式不僅導致效率低下，而且造成了巨大的資源浪費。圖1為各國建筑企業(yè)勞動生產(chǎn)率的比較，從中可以看出，雖然我國建筑企業(yè)勞動生產(chǎn)率逐年穩(wěn)步上升，但與發(fā)達國家相比差距依然很大。在追求高效、節(jié)能的今天，改革傳統(tǒng)管理方式，采用新技術(shù)勢在必行。

圖1 各國建筑企業(yè)勞動生產(chǎn)率

建筑信息模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)可以簡單地理解為信息 模型，其中信息是模型的核心，而模型是信息的載體。BIM技術(shù)貫穿于建筑工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營維護全生命周期，可為各個階段的參與單位提供統(tǒng)一模型并實現(xiàn)協(xié)同工作。BIM技術(shù)作為建筑信息化的新立足點，未來發(fā)展勢不可擋。

1 BIM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

BIM技術(shù)**早源于Chuck Eastman于1975年提出的一個概念：“Building Description System”，后經(jīng)不斷發(fā)展，2002年Autodesk公司提出了建筑信息模型，BIM技術(shù)進入快速發(fā)展階段。2003年，美國總務(wù)署(GSA)推出全國3D-4D-BIM計劃，并陸續(xù)發(fā)布了一系列的BIM指南;2007年底，building SMART聯(lián)盟(bSa)發(fā)布了NBIMS第1版的內(nèi)容，使不同部門可以開發(fā)協(xié)商一致的BIM標準。到2012年，美國工程建筑行業(yè)采用BIM技術(shù)的比例已達71%，74%的承包商已實施BIM技術(shù)。

雖然國內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用起步較晚，但業(yè)界人士普遍非常重視，政府也積極推廣。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在《2001—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出，要推進BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用，加快推廣4D項目管理技術(shù)在工程項目管理中的應(yīng)用。另外，據(jù)《2014年度施工企業(yè)BIM技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀研究報告》中的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，特、一級總承包企業(yè)對BIM技術(shù)的關(guān)注度更高，受訪企業(yè)中應(yīng)用BIM技術(shù)的項目超過5個占比的有31%，應(yīng)用BIM技術(shù)的項目介于1～5個占比的有31%。

而BIM技術(shù)在應(yīng)用價值方面的調(diào)查也顯示：48%的參與者認為BIM技術(shù)的應(yīng)用對企業(yè)或者項目管理部產(chǎn)生了一定的積極影響，15%的參與者認為BIM技術(shù)在很大程度上改變了現(xiàn)有的管理制度。由此可見，BIM技術(shù)能夠為工程項目管理帶來便利。雖然目前BIM技術(shù)尚處于發(fā)展的初級階段，但經(jīng)過大力推廣，該技術(shù)勢必將在施工企業(yè)中得到極大的普及。

2 BIM技術(shù)在施工企業(yè)中的應(yīng)用

2. 1 投標階段

1)施工方案模擬

三維可視化是BIM技術(shù)**直觀的特點。采用Revit軟件搭建三維信息模型后，可**項目虛擬場景漫游向業(yè)主形象地展示和論證施工組織設(shè)計方案，同時還可模擬和分析一些重要的施工過程，以提高計劃的可行性。

2)4D進度模擬

當前常用來表示施工進度計劃的網(wǎng)絡(luò)圖和橫道圖雖然具有較強的專業(yè)性，但可視化程度低，難以形象地表達項目施工的動態(tài)變化過程。采用BIM技術(shù)則可將3D模型信息與時間信息整合在一起，形成4D模型，從而直觀、精確地反映整個工程施工過程并虛擬形象進度。

3)資源優(yōu)化

**對BIM模型進行施工階段劃分，可快速計算出不同施工階段所需材料、機械、人工和資金等，制成資源配置計劃表。這不但有助于制定合理的施工方案，而且還能形象地展示給業(yè)主。

2. 2 施工階段

BIM技術(shù)可應(yīng)用到施工過程中的進度管理和現(xiàn)場管理等多方面。在進度管理方面，BIM技術(shù)的可視化特性減少了進度計劃編制人員翻閱圖紙的工作量，提高了工作效率;在現(xiàn)場管理方面，項目人員可根據(jù)現(xiàn)場實際情況對模型進行深化調(diào)整，并將深化方案和工作量變化情況記錄在沖突碰撞點清單上。在具體施工過程中，施工人員**模型可更深層次地理解設(shè)計意圖和施工方案要求，以模型指導施工，還可減少施工中因信息傳達錯誤而導致的各種不必要的問題，提高施工進度和質(zhì)量，保證項目決策盡快執(zhí)行。

2. 3 竣工結(jié)算階段

BIM技術(shù)的工程信息儲存和共享特性可大幅提高竣工結(jié)算質(zhì)量，極大地改善傳統(tǒng)工程交底中出現(xiàn)的工作重復(fù)、效率低下、信息流失嚴重等問題。在BIM技術(shù)平臺上，由于工程各參與方在項目全生命周期內(nèi)可隨時調(diào)用查看工程信息，如工期、合同、價格等，因此相關(guān)人員在進行結(jié)算資料的整理時，也可直接調(diào)取BIM數(shù)據(jù)庫中保存的全部工程資料。這不僅極大地縮短了結(jié)算審查的前期準備工作時間，同時也提高了結(jié)算工作的效率和質(zhì)量。

3 應(yīng)用實例

3. 1 項目概況

西安地鐵3號線魚化寨停車場出入場線位于西安市高新區(qū)富裕路側(cè)，基本沿富裕路呈東西走向，一期土建施工項目D3TJSG-2標段工程出入場線全長1074.969m。

3. 2 BIM模型構(gòu)建

1)圍護結(jié)構(gòu)

該工程圍護結(jié)構(gòu)包括圍護樁、冠梁、擋土墻、鋼圍檁、鋼支撐和底板等。現(xiàn)以明挖部分敞開段RDK0 970.00—RDK0 990.00為例，將CAD圖整理鏈接到Revit中，并設(shè)置各構(gòu)件的名稱、尺寸、結(jié)構(gòu)材質(zhì)、底部高程等。繪制出的部分圍護結(jié)構(gòu)模型見圖2。

圖2 部分圍護結(jié)構(gòu)模型

2)主體結(jié)構(gòu)

該工程主體結(jié)構(gòu)包括頂板、底板、側(cè)墻和中隔墻等。主體結(jié)構(gòu)的模型繪制方法與圍護結(jié)構(gòu)相同。部分主體結(jié)構(gòu)模型見圖3。

圖3 部分主體結(jié)構(gòu)模型

3)施工工序

BIM技術(shù)可實現(xiàn)施工工序的三維可視化，無論是工程投標階段還是項目施工階段，都能使施工過程一目了然，極大地提高了效率。采用該技術(shù)繪制的暗挖隧道施工工序見圖4。

a)拱部超前小導管預(yù)注漿，中墻小導洞開挖

b)中墻小導洞臨時支護，中隔墻施工

c)左、右側(cè)斷面上臺階開挖及初期支護下臺階施工步驟同上臺階

d)拆除臨時支護并施作防水層

4)鋼圍檁族的創(chuàng)建

族是組成項目的構(gòu)件，也是參數(shù)信息的載體，在Revit建模過程中必不可少。在創(chuàng)建該工程圍護結(jié)構(gòu)模型時，由于Revit軟件自帶族中缺少鋼圍檁，因此需要自行創(chuàng)建。鋼圍檁大樣見圖5，創(chuàng)建的鋼圍檁族見圖6。將創(chuàng)建好的族載入到項目中即可實現(xiàn)圍護結(jié)構(gòu)的三維建模。

圖5 鋼圍檁大樣

圖6 創(chuàng)建的鋼圍檁族

3. 3 施工進度模擬

為實現(xiàn)項目施工進度模擬，首先應(yīng)將Revit模型導出成.nwc文件，載入到Navisworks工作平臺中，然后將模型構(gòu)件按照類型等方式進行集合劃分，并**Timeliner工具編制進度計劃(也可載入Microsoft Project等進度計劃編制軟件建立的項目進度計劃)，建立任務(wù)層次，**終以進度計劃的時間軸為主線，依次生成模型構(gòu)件，實現(xiàn)施工進度模擬。

4 結(jié)語

全球建筑業(yè)界已普遍認同BIM技術(shù)對整個建筑領(lǐng)域具有革命性的影響，是未來的發(fā)展趨勢。隨著整個經(jīng)濟社會逐步進入大數(shù)據(jù)時代，BIM技術(shù)的普及必將改變建筑行業(yè)工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集整理能力低下的現(xiàn)狀。目前，我們還難以估量BIM技術(shù)的發(fā)展給企業(yè)帶來的價值，但該技術(shù)一定會徹底改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)、管理和經(jīng)營活動方式，因此值得大力推廣。