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摘要:鉴于传统建筑管理模式和技术的弊端日益凸显,BIM技术以其所具有的优势而逐渐得到了广泛地推广和应用。将BIM应用于建筑工程之中,可以有效提高设计质量和效率、节省建造成本、有效控制项目进展,极大地推动建筑行业的资源优化,在实际应用中获得了良好的经济效益及社会效益。本文首先对BIM进行了概述,阐述了BIM在建筑工程中的应用优点,对BIM在建筑设计中的实际应用进行探讨分析,以及BIM在工程应用中注意的问题。
关键词:建筑工程;BIM;优点;应用;
一、BIM技术综合概述
BIM技术是基于建筑设计CAD和三维技术发展,并延伸至施工、项目管理等建筑领域内的数字信息集成及运用。利用BIM技术将建筑的全面信息在电子模型中完整地存储,并通过合成、碰撞、模拟,进行优化方案、协调施工,是一种创新型变革。在BIM应用系统中,在BIM应用系统中,将建筑中的每个构件细化、数字化,用编码去描述和代表真实的建筑构件,即每个构件都有很详细的参数来描述其属性。
BIM技术核心是通过在计算机中建立虚拟的建筑工程三维模型,借助这个富含建筑工程信息的三维模型,建筑工程的信息集成化程度大大提高,不仅可以用于建筑设计,还可以用于设备管理、工程量统计、成本计算、物业管理等,可以在整个建筑业中发挥作用,管理建筑生命周期的全部信息。
二、BIM在建筑工程中的应用优点分析
当前建筑工程中利用BIM的越来越多,具有应用优点如下:
2.1建筑图形合成可视化。BIM将非常繁多的图纸经过合成为有视觉效果的直观可视化图形,形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前,可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视,不需要工程人员去想象,既减少差错,又可以大幅提高工作效率。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。
2.2BIM具有良好的协调性。各参与单位的项目信息会出现不兼容的现象。在工程建造中有多个参建单位,从图纸到建造,在出现问题时再解决,会造成工期延长、成本增加,也会影响到工程质量,而通过BIM的事前控制,会得到事半功倍的效果,例如管道与结构冲突,各个房间出现冷热不均,预留的洞口没留或尺寸不对等情况。使用有效BIM协调流程进行协调综合,减少不合理变更方案或问题变更方案。
2.3BIM仿真模拟的可行性。通过BIM模拟数字信息建筑物所具有的真实信息:三维几何形状信息和非几何形状信息,如建筑构件的材质、价格、参数指标、进度和施工等等集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据。为设计师、建造师、业主乃至最终用户等各环节人员提供“模拟和分析”模型三维的立体实物图形可视,项目设计、建造、运营等整个建设过程可视方便进行更好的沟通、讨论与决策。3D画面的模拟能效、日照、紧急疏散、热能传导等的模拟。还对地震人员逃生及消防人员疏散等日常紧急情况的处理方式的模拟。BIM技术创建的虚拟建筑模型是一个包含了建筑所有信息的数据库,将3D建筑模型和时间、成本结合起来,就可以建造4D的虚拟施工过程模拟,在工程施工之前确定施工方案的可行性。
2.4能够实现建筑的绿色工程。BIM在工程设计中的建筑性能分析,运用检测、分析能源耗费、成本控制等手段,把工程中不同阶段、不同部门在设计过程中进行有机的集合,使项目达到环保节能、生态平衡的效果。通过BIM技术实现建筑工程的数字化设计并进行智能化管理,实现建筑工程项目的集成化、动态化和可视化的多维项目管理。对建筑物和施工现场立体建模和施工过程中不同阶段的有效链接,不断与施工中的耗材和布置施工场地信息进行有机的集成来组建4D施工的信息模型样本,达到工程的进度、材料使用和人力配备等各种信息的集成管理以及施工阶段的生态化、智能化、数字化模拟。
2.5具有工程项目循环优化性。BIM及与其配套的各种优化工具能对项目进行可能的优化处理利用模型提供的各种信息来优化,如几何、规则、物理、建筑物变化以后的各种情况信息给复杂程度高的建筑优化。建筑设计图经过碰撞检查和设计修改,即得综合设计施工图。如预留洞图、综合管线图、碰撞检查报错和建议改进方案等实用的施工图纸。BIM提供工程全部信息,将项目各阶段主要参与方都集中,通过沟通、反馈、优化等。
三、BIM技术在建筑工程中的应用
建筑主要靠设计和建造来实现,能将BIM应用于工程的设计、施工两个主要阶段,对于促进数据信息交换与共享,加快项目进展速度,降低项目成本和提高建筑质量等方面起着非常重要的作用。
3.1在设计方面的应用。在建筑项目设计中实施BIM的最终目的是要提高项目设计质量和效率,减少后续施工期间的洽商和返工,保障施工周期,节约项目资金。BIM在设计方面表现的主要优势为可视化、协调、模拟、优化、出图,将专业、抽象的二维建筑描述通俗化、三维直观化,并将多系统间原本独立的设计成果置于直观的三维协同设计环境中,提高设计效率和质量。BIM的重要保障工具是协同合作,它实现了工程建设行业建筑、结构、水、电、暖、设备等各个专业的无缝对接,提升整个建筑的设计质量和效率。BIM使未来协同设计不再是单纯意义上的设计交流、组织及管理手段,大幅提升了协同设计的技术质量。
3.2在建造方面的应用。建造阶段分为模型效果检验、多维效果模拟及施工监控三方面。利用BIM多维施工模拟,有效控制施工进度和工作安排,提前发现施工方案、现场管理的不足之处,有利于优化施工组织设计、资源配置并改进施工工艺,减少返工现象、成本浪费,将四维施工模拟与施工组织方案相结合,能够有效控制设备材料进场、劳动力配置、机械排班等各项工作,保证施工进度。具体表现为:(1)设计图纸的现场复核,BIM能够解决大量管线碰撞问题,提高施工预算的准确性,有效提高设备参数的准确性和施工协调管理;(2)施工现场4D管理,将BIM模型与施工过程中的数据相结合,能够直观体现施工界面和顺序,促进总承包与各专业施工间的协调;(3)提供一个可靠、真实的竣工模型,让建设单位知道可见即可得。在建造上应用BIM可以帮助整个建设团队更好地控制工程的质量、进度和造价,保证项目成功实施,达到项目的技术、经济指标最优化。
四、BIM在工程应用中注意的问题
4.1参与各方的协调、沟通问题。数据协同比较困难,采用的软件和平台不一样,会造成信息数据格式多样相互之间不匹配,详略程度不同,各方理解不一,需要有一个主导单位,使项目有统一的数据标准。
4.2技术信息传递难度大。目前BIM软件众多,标准、版本不同,参建各方都有非常多的信息,如何保证所有资料无障碍共享、高效传递、权限准确、版本一致、历史纪录有据可查,必须有效解决。
4.3团队磨合、责权利对等。不同参与方出发的BIM实施,权责任明确、利益分配均衡,才能有效发挥团队的预期成效。
结束语:
当前BIM技术已应用于建筑行业的重点工程,并希望有统一的标准,化繁为简、广泛地运用到建筑行业中来,帮助提高项目交付速度、减少成本,并降低环境影响。在建筑工程中,大企业已经具备BIM技术能力,十分活跃;BIM服务的中介公司应运而生为小企业、小项目、小企业应用BIM提供有力支持。这样,可以在建筑工程领域内广泛应用,推广绿色建筑,获得良好的经济和社会效益。
参考文献:
[1]何关培,BIM第一维度——项目不同阶段的BIM应用,中国建筑工业出版社,2013年
[2]王珺,BIM理念及BIM软件在建设项目中的应用研究[D],西南交通大学,2011年