BIM在建設(shè)工程中演繹不凡
2016-12-06
BIM作為一種產(chǎn)品時，即建筑信息模型，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項目設(shè)施實體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)；
作為一個過程時，即建筑信息模，指建筑信息模型的創(chuàng)建、應(yīng)用和管理過程。BIM不是狹義的模型或建模技術(shù)，而是一種新的理念及其相關(guān)的理論、方法、技術(shù)平臺和軟件等。
BIM技術(shù)基于三維幾何模型，以面向?qū)ο蟮姆绞奖硎窘ㄖ?gòu)件，并具有可計算的圖形及資料屬性，使用軟件可識別構(gòu)件，且可被自動操控。這里的建筑構(gòu)件包括可描述其行為的數(shù)據(jù)，支持分析和工作流程。模型所有視圖都是協(xié)調(diào)一致的，數(shù)據(jù)一致且無冗余，如構(gòu)件信息更改，會表現(xiàn)于構(gòu)件及其視圖中。
BIM具有完備性、關(guān)聯(lián)性、一致性和動態(tài)性等特征。如，工程信息模型中的對象是可識別且相互關(guān)聯(lián)的，模型中某個對象發(fā)生變化與之關(guān)聯(lián)的所有對象會隨之更新；生命期不同階段模型信息是一致的，同一信息無需重復(fù)輸入；并且信息模型能夠自動演化，動態(tài)描述生命期各階段的過程。
將BIM應(yīng)用于項目中，可以更好地理解設(shè)計概念，各參與方共同解決問題；減少信息轉(zhuǎn)換錯誤和損失，項目總體周期縮短5%；減少錯漏碰缺，減少浪費和重復(fù)勞動；提升施工現(xiàn)場安全；預(yù)測建設(shè)成本和時間；節(jié)省工程成本5%。
在公路建設(shè)中推廣BIM技術(shù)，可實現(xiàn)建設(shè)項目全生命期各階段、多參與方、各專業(yè)間的信息共享、協(xié)同工作和精細(xì)管理；可支持環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、耗能、安全等多方面的分析、模擬，實現(xiàn)項目生命期全方位的預(yù)測和控制；可支持設(shè)計、施工與管理一體化，促進(jìn)行業(yè)生產(chǎn)方式變革；可連接項目生命期各階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，支持行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈貫通，為工業(yè)化發(fā)展提供技術(shù)保障。
基于BIM的工程設(shè)計
采用具有BIM建模及設(shè)計功能的C A D系統(tǒng)，為公路工程設(shè)計帶來了從2D到3D，再到BIM設(shè)計的第二次革命，有助于實現(xiàn)設(shè)計方案更加完善。
三維協(xié)同設(shè)計。能夠根據(jù)3D模型自動生成各種圖形和文檔，并始終與模型邏輯相關(guān)；
當(dāng)模型發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的圖形和文檔將自動更新；設(shè)計過程中所創(chuàng)建的對象存在著內(nèi)建的邏輯關(guān)聯(lián)關(guān)系；當(dāng)某個對象發(fā)生變化時，與之關(guān)聯(lián)的對象能隨之變化。
不同專業(yè)之間的信息共享和協(xié)同工作各專業(yè)CAD系統(tǒng)可從信息模型中獲取所需的設(shè)計參數(shù)和相關(guān)信息；無需重復(fù)錄入數(shù)據(jù)，減少了數(shù)據(jù)冗余、歧義和錯誤的產(chǎn)生；某個專業(yè)設(shè)計的對象被修改，其他專業(yè)設(shè)計中的該對象都會隨之更新。
可視化展示。利用Revit等軟件進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電BIM建模，可實現(xiàn)可視化展示設(shè)計結(jié)果，直觀理解設(shè)計方案，檢驗設(shè)計的可施工性，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題。
碰撞檢測。將BIM模型通過IFC或.rvt文件導(dǎo)入專業(yè)碰撞檢測，進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件及管線綜合的碰撞檢測和分析，可減少設(shè)計變更。
性能設(shè)計?？蛇M(jìn)行日照、通風(fēng)、聲學(xué)、能耗等性能分析；可進(jìn)行火災(zāi)煙氣與溫度嘗地震倒塌等模擬、人流疏散及交通模擬等。
與施工階段共享信息。通過信息共享，可深化設(shè)計，實現(xiàn)基于BIM的施工管理。
白沙沱長江大橋施工的BIM應(yīng)用
重慶白沙沱長江大橋全長5.3公里，在施工階段應(yīng)用了BIM技術(shù)。其中4D施工模擬，可以天、周、月為時間單位，按不同的時間間隔對施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，形象地展示施工計劃和實際進(jìn)度。還可按工序和進(jìn)度進(jìn)行復(fù)雜工藝模擬，如節(jié)間位置偏移。
4D動態(tài)資源管理。導(dǎo)入定額或工程清單，建立與構(gòu)件及WBS的關(guān)聯(lián)；相對計劃和實際進(jìn)度，自動計算整個工程、任意WBS節(jié)點、3D施工段或構(gòu)件在任意時間范圍的工程量以及累計工程量；自動計算指定時間段內(nèi)相應(yīng)的人力、材料、機(jī)械的計劃用量和實際消耗量，提供資源計劃和實際消耗的對比分析，預(yù)測指定日期的資源消耗量；自動計算指定時間段內(nèi)相應(yīng)的工程成本，包括人力成本、材料成本、機(jī)械成本以及總成本，提供成本計劃和實際支出的對比分析。
4D場地管理。3D施工場地布置，包括施工紅線、圍墻、道路、臨時房屋、材料堆放、加工場地、施工設(shè)備等設(shè)施。白沙沱長江大橋施工中，將3D施工場地設(shè)施與進(jìn)度和相關(guān)信息相關(guān)聯(lián)，建立4D場地信息模型，實現(xiàn)了施工設(shè)施信息查詢與統(tǒng)計分析。
安全質(zhì)量管理。由4 D 信息模型生成結(jié)構(gòu)分析模型，進(jìn)行施工期時變結(jié)構(gòu)與支撐體系任意時間點的力學(xué)分析計算和安全性能評估。
邢汾高速公路施工的BIM應(yīng)用
邢（臺）汾（陽）高速公路是國內(nèi)第一個應(yīng)用BIM技術(shù)的高速公路工程。該工程具有點多線長的特點。項目的施工應(yīng)用了BIM技術(shù)，實現(xiàn)了整體線路宏觀管理、工程標(biāo)段中觀管理與典型橋隧精細(xì)管理相結(jié)合。其中，整體線路的宏觀模型，用于支持公路工程整個線路及工程標(biāo)段的施工管理和過程模擬；工程標(biāo)段中觀模型，用于支持各標(biāo)段的線路布局展示以及施工管理和過程模擬。
以整體線路宏觀管理為例，基于宏觀BIM 施工模型，可在地圖上展示公路工程的整體線路布局，并用不同顏色標(biāo)識各個標(biāo)段的施工進(jìn)度，實現(xiàn)工程項目整體情況，以及各標(biāo)段施工進(jìn)展的快速查詢和可視化展示。應(yīng)用BIM技術(shù)，還可實現(xiàn)項目建設(shè)的歷史查詢。
在時間軸上標(biāo)出項目的開工、竣工和其他里程碑節(jié)點，展示項目的建設(shè)歷史。用戶點擊任意里程碑時間點，即可查詢該時間點上各項工作的完成情況、上一里程碑至該時刻之間完成的主要工作及其工程量和成本，從而把握整體建設(shè)過程和資金流。選中某一標(biāo)段可以查看該標(biāo)段的名稱、起止樁號、中標(biāo)時間、所含橋隧、承建和監(jiān)理單位信息以及進(jìn)度信息；用戶雙擊選中標(biāo)段，即可切換至相應(yīng)中觀管理視圖。
BIM的發(fā)展與企業(yè)應(yīng)對
目前，BIM技術(shù)的相關(guān)體系尚不完善，需要深入研究。在標(biāo)準(zhǔn)、政策和法規(guī)方面，要建立完善的BIM標(biāo)準(zhǔn)體系，編制配套的BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)；要研究和制定有關(guān)政策、法律、法規(guī)，研究BIM應(yīng)用模式、方法和指南。應(yīng)用技術(shù)方面，要加強研究基于BIM的設(shè)計、施工、運維及管理的理論、方法及關(guān)鍵技術(shù)，以及建筑全生命期投資、性能、資源、環(huán)境和防災(zāi)等分析、模擬和動態(tài)監(jiān)控技術(shù)，虛擬設(shè)計和建造技術(shù)和建筑自動化。
企業(yè)要注重以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)技術(shù)流、物質(zhì)流、資金流、人才流，推動分工協(xié)作的組織模式，促進(jìn)生產(chǎn)組織方式的集約和創(chuàng)新；要推動生產(chǎn)要素的網(wǎng)絡(luò)化共享、集約化整合、協(xié)作化開發(fā)和高效化利用；要建立“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”的管理機(jī)制，實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的科學(xué)決策。
企業(yè)信息化要以項目BIM全生命期應(yīng)用為基礎(chǔ)，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)積累；要以移動智能終端為工具，實現(xiàn)多元數(shù)據(jù)采集、跟蹤和傳輸；要以云平臺為支撐，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與管理；要以大數(shù)據(jù)決策為目標(biāo)，實現(xiàn)企業(yè)的智慧管理與工程的智慧建造；要緊密結(jié)合行業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化，實現(xiàn)設(shè)計的集成化、網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)設(shè)計施工一體化以及施工機(jī)械化、自動化。
