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摘要:建筑行业目前正处于高速发展期,建筑物的外观和使用功能随着人们对生活品质要求的提高,附加在建设工程项目信息量越来越大,建筑行业也逐渐开始变革。当前建设领域信息技术研究和应用的热点已经偏向BIM技术,其应用价值受到政府部门的高度关注、行业的普遍认可,同时也得到工程实践的验证。工程造价行业领域受到BIM技术的影响,将极大地改变原有工作方式。
关键词:BIM技术;建筑信息模型;工程造价
前言:
以我国来说,其中一大部分人以为BIM是一套软件,例如Revit、AutoCAD、广联达…一类的软件,学了这个软件也就是学会“BIM”,正是这样的观念让人误导BIM就只是一套软件而已;其实并不是,BIM就是一种观念,强调的是建筑模型信息化,是将所有的信息信息化,然后将其放入在3D模型内,让不同的使用者针对各自的需求使用;以国内说法,BIM简称建筑信息模型是一种新工具,被定义成有充足信息构成以支持生命周期管理,并由计算机应用程序直接解释的建筑或建筑工程信息模型。
一、BIM的起源与定义
BIM技术的研究经历了三大阶段:萌芽阶段、产生阶段和发展阶段。BIM的起源思想来源于1975年,Eastman教授借鉴制造业的产品信息模型,提出"BuildingDescriptionSystem"的概念,透过计算机对建筑物使用智能模拟。2002年,Autodesk公司提出BIM并推出了自己的BIM软件产品,此后全球另外两个大软件开发商也相继推出了自己的BIM产品。从此BIM从一种理论思想变成了用来解决实际问题的数据化的工具和方法。建筑信息模型BIM为BuildingInformationModeling之简称。Building(建筑或建筑物):广义的说,应该涵盖所有工程结构物(包括土木与建筑)。Information(信息):指对实体空间之工程结构物的相关数据或行为,在一个虚拟的空间里面做数字表达的信息技术。Modeling(建模):是来自信息技术中面向对象技术的专有术语.如果用简单的话来解释,便是可以将建筑信息模型视为参数化的建筑3D几何模型,此外这个模型中,包括了所有的建筑物构件的信息,除了几何外,同时具有建筑或工程的一切数据。这些数据提供程序系统充分的计算依据,使这些程序能根据构件的数据,自动的计算出查询者所需要的一切准确信息。
BIM有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性、一体化性、参数化性、信息完备性这八大特点。这些特征在建筑工程上极大化的体现出了BIM的优点与其存在的价值。
二、BIM技术的优点
1、可视化效果好
通过使用可视化这一特点,可以随时调整参数与数据来检视工程的异动,3D图使可视化沟通机制向前大大迈进。使用高分辨率的效果可以看到早期的建模形态和外观,从设计上来说,非常方便实用,不仅提高设计效率,在与非专业人士沟通交流时,可以非常直观的看到现实设计成果。相比以前常用的2D建筑平面图更加直观清晰明了。
2、提高效率,降低成本
在设计初期的时候便可检查出问题的存在,及时发现问题解决问题,不仅提高审图质量和效率,快速准确的找到图纸中的错漏,有助于确定每项工作及使用需求等,减少设计变更次数,还降低工程成本。
3、提高沟通速度
通过BIM技术能模拟施工,同时无接缝的数据交换标准,缩短了整个规划调整的时间,优化各道工序,消除工程不同阶段与不同工种间太多信息不同步的缺点,减少工程信息再制与交换的界面,并汇集各方的意见提出改善方案,方便施工阶段的交流沟通,进而降低沟通不良所产生的问题。
4、提升施工质量
管理人员也可通过BIM模型,轻易辨识管线配装等工程是否按照图纸施工,提高施工现场生产效率。设计与施工规划也可同步进行,及时发现设计错误及漏项,协助施工技术改善。可以更快更准确地了解项目的成本进展与需要准备的资金情况,对于后续的成本管理与现金流管理有巨大的作用。
三、BIM技术的应用
1、工程项目设计阶段的应用
BIM技术下的建模设计过程是以三维状态为基础,不同于CAD的基于二维状态下的设计。在CAD中使用X、Y坐标来进行绘图,绘制墙体、柱等构件都是由点、线、面构成的封闭图形。但是在BIM技术下绘制的构件本身都是有属性的,每一个构件在空间中都通过X、Y、Z三个坐标进行绘制。同时构建的模型具有各自的属性,如梁,点击属性可知梁的坐标、尺寸、高度、宽度,混凝土强度等一系列数据。在传统条件下各个专业间的建筑模型设计数据不能相互导出和导入,使各个专业间缺乏相互的协作,即使设计院内部通过大量的技术把关,也只能解决建筑和结构间的构件尺寸统一问题,对于水电、结构间的构件冲突也都只能在施工过程中进行修改。因此各专业图纸间的矛盾众多,导致施工过程中变更加大,施工单位在施工过程中协调难度增加;设计单位不断调整设计变更增加工作量,造成工程成本增加,达不到业主要求。
在BIM技术下的设计,各个专业通过相关的三维设计软件协同工作,能够最大程度的提高设计速度。并且建立各个专业间互享的数据平台,实现各个专业的有机合作,提高图纸质量。传统条件下,建筑概念设计基本上是依靠建筑师设想出建筑平面和立面体型,但是直观表述建筑师的设想较为困难,在三维可视化条件下进行设计,三维状态的建筑能够借助电脑呈现,并且能够从各个角度观察,虚拟阳光、灯光照射下建筑各个部位的光线视觉,为建筑概念设计和方案设计提供了方便。在传统的二维状态下进行设计,对于高、大、新、奇的建筑,建筑师、结构师都很难理解到各个构件在空间上的位置和变化,设备工程师、电气工程师更难在空间建筑内进行设备、管线的准确定位和布置。建筑、结构与设备、管线位置关系出现矛盾,影响了设计图纸的质量。传统的二维设计条件下,图纸中图元本身没有构件属性,都是一些点、线、面。
2、BIM技术在施工阶段的应用
运用建筑信息模型(BIM)技术,建立用于进行虚拟施工和施工过程控制、成本控制的模型。传统的图纸会审主要是通过各专业人员通过熟悉图纸,发现图纸中的问题,难以发现空间上的问题。而基于BIM的图纸会审是在三维模型中进行的,各工程构件之间的空间关系一目了然。创建好工程场地模型与建筑模型后,形象直观地模拟各个阶段的现场情况,灵活地进行现场平面布置,有效地控制现场成本支出,减少场地狭小等原因二次搬运而产生的费用。与二维图纸的施工组织设计相比,通过BIM技术,可以提前进行施工预演,对施工的流程、工序以及施工时的环境进行真实模拟与分析,为施工方提供数据报告,施工人员也能够更清楚、更透彻的掌握施工流程。减少了建筑质量问题、安全问题,减少了返工和整改,提高了效率。按照企业定额进行分析,可以及时计算出各个阶段每个构件的中标单价和施工成本的对应关系,实现了项目成本的精细化管理。同时根据施工进度进行及时统计分析,实现了成本的动态管理。
3、BIM技术在竣工验收阶段的应用
施工完成后,建筑项目的管理与维护是一个重要问题,及时有效的维护,能够提升建筑项目的使用周期。在竣工阶段,BIM技术之前的模型将针对施工结束之后需要维护项目以及具体参数进行分析,形成竣工模型,为竣工建筑项目的维护管理奠定基础。BIM技术能够对建筑项目结构、设备以及管道进行实际维护。其通过发挥数据记录以及空间定位的方式,实现对整个建筑的运营与管理,防止维护管理阶段出现相应问题。
总结语
BIM技术在设计阶段应用处于推广阶段,利用BIM技术进行三维状态下的设计已经在部分大型的设计院开始在采用。虽然很多软件都具有三维设计平台,但是由于设计习惯性,很多时候设计工作还是在二维平面状态下完成,没有发挥三维软件的作用,在实际中进行设备、管线的碰撞检查也很少。BIM软件其强大的统计分析能力可轻松为我们进行各种成本数据分析的精准计算。项目成本控制能力的得到极大的提升。目前一些大型设计院开始使用Revit系列软件进行建筑、给排水、结构、电气专业设计,达到各专业数据间的共享,提高了设计速度和图纸质量。总之,BIM技术对于工程造价的未来开启了新的大门。
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