摘要：當(dāng)前BIM技術(shù)已成為建設(shè)領(lǐng)域信息技術(shù)的研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)，BIM的應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)得到政府和行業(yè)的高度關(guān)注和普遍認(rèn)可。本文主要通過介紹BIM技術(shù)的概念及特點(diǎn)來闡述BIM技術(shù)在施工領(lǐng)域中的應(yīng)用，并對(duì)BIM 系統(tǒng)的應(yīng)用前景作出展望，以此希望加強(qiáng)BIM在建造行業(yè)的推廣，從而進(jìn)一步提升我國建造施工的品質(zhì)。 

 關(guān)鍵詞：建筑信息模型 建造施工 可視化展示 可視化控制 

1.BIM的概念及特點(diǎn) 

BIM以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體和功能特性的數(shù)字化表達(dá)。它不僅僅是數(shù)據(jù)，更是連接建筑生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，是對(duì)工程對(duì)象的完整描述，可被建設(shè)項(xiàng)目的各參與方普遍使用。 

BIM具有特點(diǎn)： 

（1）可視化。在BIM模型中，建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑施工及運(yùn)營管理等整個(gè)過程都是可視化的，項(xiàng)目管理的各方的交流和溝通、討論與決策都是在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行的。 

（2）協(xié)調(diào)性。項(xiàng)目管理的各參與方的協(xié)調(diào)溝通工作都是以同一個(gè)BIM模型展開的。 

（3）模擬性。BIM可以模擬各類施工方案、施工工序及工藝、施工過程及進(jìn)度。 

（4）優(yōu)化性。BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具能對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化，包括工序優(yōu)化、工藝優(yōu)化、進(jìn)度優(yōu)化等。 

（5）可出圖性。BIM可以在對(duì)各專業(yè)的可視化展示、協(xié)調(diào)，進(jìn)行各類模擬、優(yōu)化后的三維模型基礎(chǔ)上出三維綜合管線圖及三維軸測(cè)圖等。 

2.BIM在施工的應(yīng)用 

BIM在施工階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在六大方面：可視化展示、施工過程模擬、機(jī)電專業(yè)深化設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度模擬、施工成本管理、變更的可視化控制。 

2.1可視化展示 

利用二維圖紙建立建筑結(jié)構(gòu)和機(jī)電專業(yè)BIM模型，在施工交底和現(xiàn)場(chǎng)匯報(bào)時(shí)可以對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行動(dòng)態(tài)的可視化展示，使得業(yè)主和施工方能直觀的理解設(shè)計(jì)方案，同時(shí)也可以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的可施工性，以方便在施工前預(yù)先發(fā)現(xiàn)存在的問題。如下圖所示。 

2.2 施工過程模擬 

在施工階段，通過三維施工過程模擬技術(shù)對(duì)物流組織及場(chǎng)地布局、設(shè)施設(shè)備及管線安裝（如圖所示）、大型疑難構(gòu)件裝配（如圖所示）等方面提供施工指導(dǎo)，在施工前發(fā)現(xiàn)潛在的問題，并借助三維可視化進(jìn)行技術(shù)溝通解決這些問題。 

施工過程模擬是施工工序與設(shè)計(jì)模型的三維可視化集成。根據(jù)工序的拆分與三維模型的關(guān)聯(lián)，逼真地模擬現(xiàn)實(shí)施工中的工序場(chǎng)景，輔助業(yè)主及相關(guān)人員驗(yàn)證當(dāng)前施工工序方案是否合理，并進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，避免因施工順序錯(cuò)誤導(dǎo)致的重復(fù)勞動(dòng)、材料浪費(fèi)、延期等。 

對(duì)施工過程中的各組的項(xiàng)目中協(xié)調(diào)意見進(jìn)行跟蹤，能夠客觀反映各個(gè)施工組的整個(gè)施工過程中的協(xié)調(diào)進(jìn)度、協(xié)調(diào)結(jié)果等，形象地對(duì)施工過程進(jìn)行模擬，便于管理人員組織決策提高工作和溝通的效率，減少因工期交叉造成的工程返工，節(jié)約人力和物力成本。 

疑難裝配模擬 

2.3機(jī)電專業(yè)深化設(shè)計(jì) 

建立機(jī)電專業(yè)BIM模型，實(shí)現(xiàn)專業(yè)內(nèi)和專業(yè)間碰撞檢查分析、安裝及檢修空間檢測(cè)、三維管線綜合及三維軸測(cè)圖等。 

（1）碰撞檢查分析 

在設(shè)計(jì)階段往往會(huì)出現(xiàn)各專業(yè)設(shè)計(jì)師之間溝通不到位從而導(dǎo)致各專業(yè)間的碰撞打架問題，如暖通等專業(yè)的管道在進(jìn)行布置時(shí)，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)布置管線處有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的梁等構(gòu)件妨礙管線布置等情況。在施工前，利用BIM模型進(jìn)行碰撞檢查可以優(yōu)化項(xiàng)目設(shè)計(jì)，減少在建筑施工階段可能存在的錯(cuò)誤，避免返工，加快施工進(jìn)度，為業(yè)主降低建造成本。如下圖所示。 

（2）安裝及檢修空間檢測(cè) 

在BIM模型創(chuàng)建過程中，根據(jù)需要對(duì)主要分區(qū)、關(guān)鍵部位等的管線和設(shè)備等施工工程進(jìn)行模擬安裝和模擬檢修，通過施工前的虛擬體驗(yàn)，來發(fā)現(xiàn)可能存在的設(shè)計(jì)問題并及時(shí)通過BIM模型修正設(shè)計(jì)方案，解決問題。如下圖所示。 

（3）三維管線綜合 

在傳統(tǒng)二維管線綜合中，設(shè)計(jì)師使用線條表示平面位置，通過數(shù)字和字母的標(biāo)注表示不同的管道系統(tǒng)和標(biāo)高及管徑。這種表現(xiàn)形式相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)設(shè)計(jì)師只能在圖紙中調(diào)開管線的平面位置，而各種管線與橋架的標(biāo)高變化及交叉情況需要設(shè)計(jì)師留出很大的精力放在三維空間的想象上，然后通過簡(jiǎn)單的手繪草圖或者語言表達(dá)才能和其它設(shè)計(jì)師進(jìn)行交流，隨著項(xiàng)目體量的增加、復(fù)雜程度的提高，對(duì)各專業(yè)協(xié)同與配合的要求也隨之提高，這就使得傳統(tǒng)的二維管線綜合已經(jīng)很難適應(yīng)新形勢(shì)的要求。 

三維管線綜合是在BIM三維建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)電專業(yè)的管線和橋架進(jìn)行走向優(yōu)化、標(biāo)高調(diào)整及碰撞檢查分析。進(jìn)入BIM概念，設(shè)計(jì)師可以通過功能強(qiáng)大的三維設(shè)計(jì)軟件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中搭建與實(shí)際工程1:1的建筑模型，并通過各專業(yè)的協(xié)同作業(yè)讓不同專業(yè)的設(shè)計(jì)師更全面的獲取相關(guān)專業(yè)的信息，更完整的獲取其他設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)意圖，極大的提高了設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量。 

三維管線綜合 

（4）三維軸測(cè)圖 

通過軸測(cè)視圖方式展現(xiàn)多角度的建筑主體結(jié)構(gòu)及機(jī)電專業(yè)三維設(shè)計(jì)內(nèi)容，在軸測(cè)圖中將附帶信息詳細(xì)表示，為重點(diǎn)區(qū)域或設(shè)備間復(fù)雜管線排布和施工作技術(shù)指導(dǎo)。 

軸側(cè)圖按表達(dá)內(nèi)容范圍分為管線綜合整合系統(tǒng)軸測(cè)圖、單系統(tǒng)軸測(cè)圖、局部軸測(cè)圖。 

軸測(cè)圖表現(xiàn)內(nèi)容涵蓋：透視視圖方向，視圖比例，進(jìn)出和前后信息變動(dòng)管線名稱、規(guī)格、標(biāo)高，管線圖例，指北針（主要為指示局部軸測(cè)視圖指北方向）等。 

軸測(cè)圖 

2.4 施工進(jìn)度模擬 

通過將BIM模型與施工進(jìn)度計(jì)劃關(guān)聯(lián)，對(duì)場(chǎng)地狀況進(jìn)行4D動(dòng)態(tài)模擬，4D動(dòng)態(tài)模擬形象的反映了施工過程中施工現(xiàn)場(chǎng)狀況以及各項(xiàng)數(shù)據(jù)的變化，通過對(duì)日期、工序的選擇，更可直觀展示當(dāng)日、當(dāng)前工序工程進(jìn)展情況以及工程量變化情況。

2.5 施工成本管理 

通過施工動(dòng)態(tài)模擬軟件，利用BIM 模型，實(shí)現(xiàn)了工程量計(jì)算和計(jì)價(jià)的雙向數(shù)據(jù)鏈接，當(dāng)模型改動(dòng)時(shí)能夠?qū)崟r(shí)反映工程造價(jià)的變化。在BIM 模型中已經(jīng)包含了完備的成本數(shù)據(jù)，和進(jìn)度信息結(jié)合，隨著形象進(jìn)度的動(dòng)態(tài)展示，實(shí)時(shí)生成S型成本曲線。 

2.6 變更可視化控制 

進(jìn)入土建施工階段后，最主要的工作是根據(jù)施工過程中的實(shí)際設(shè)計(jì)變更情況，及時(shí)更新BIM模型。施工難免發(fā)生項(xiàng)目變更，通過對(duì)施工階段的設(shè)計(jì)變更進(jìn)行影響分析，可以降低變更設(shè)計(jì)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。通過BIM技術(shù)，在可視化模擬環(huán)境中進(jìn)行變更內(nèi)容模擬，直觀的分析變更技術(shù)方案的可行性及對(duì)其他專業(yè)造成的影響，對(duì)變更內(nèi)容工程量及工程造價(jià)作出評(píng)估降低由于設(shè)計(jì)變更帶來的風(fēng)險(xiǎn)。 

3.展望 

目前，工程建造的各參與方都希望在工程建造過程中能夠?qū)�建造過程及進(jìn)度進(jìn)行及時(shí)管控，對(duì)工程技術(shù)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的獲取，以便更好的把控建造進(jìn)度。展望未來，隨著BIM技術(shù)的推廣和自身發(fā)展的不斷成熟，借助于BIM技術(shù)平臺(tái)，建造施工管理信息化、過程化，精細(xì)化將逐步得到實(shí)現(xiàn)，并將不斷得到完善。 

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