呂 婷,崔浩偉
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 海都學(xué)院,山東 萊陽 265200;2.萊陽市永達地基與基礎(chǔ)工程有限公司,山東 萊陽 265200)
在過去的20年中,CAD技術(shù)的普及推廣使建筑師、工程師們從用了幾千年的手工繪圖走向計算機繪圖。將圖紙轉(zhuǎn)變成計算機中創(chuàng)建圖形,可以說是工程設(shè)計領(lǐng)域第一次革命。計算機上虛擬圖紙的修改、復(fù)制都十分方便,大大提升了工作效率和出圖成果品質(zhì)。但CAD原意期望的“輔助設(shè)計”其實只是實現(xiàn)了二維“輔助制圖”的功能。BIM為工程設(shè)計領(lǐng)域帶來了第二次革命,從二維圖紙到三維設(shè)計和建造的革命。同時,對于整個建筑行業(yè)來說,BIM也是一次真正的信息革命。
在傳統(tǒng)方式上非專業(yè)人員想了解更全面的信息是非常困難的,從某種意義上剝奪了項目相關(guān)方在不同階段提供更有效信息交流的機會。三維信息模型BIM的表達形式就更加直觀、易讀,顛覆了傳統(tǒng)CAD設(shè)計成果分散在各個專業(yè)和各個不同分類的情況。建設(shè)方、設(shè)計方、施工方、監(jiān)理方、使用方等都能比較直觀掌握項目的全貌,降低了非專業(yè)人員對項目的理解難度,提升了不同專業(yè)間、不同參與方對項目的協(xié)同能力,BIM增強了項目相關(guān)方的信息共享,促進更有效的互動。
目前的二維圖紙相對于目前CAD二維制圖軟件的表達形式,BIM首先創(chuàng)造一個和實際建筑一致的三維模型。傳統(tǒng)的設(shè)計過程一般是設(shè)計師構(gòu)思一個三維空間,再在腦海里翻譯成二維的平、立、剖面,用二維圖紙表達出來,再由實施人員根據(jù)不同的二維圖紙還原成三維的實體空間,多次轉(zhuǎn)換就可能很多信息,常常呈現(xiàn)出的建筑和最初的構(gòu)思差別很大,BIM可實現(xiàn)建筑項目全生命周期的信息構(gòu)建。
BIM5D是以BIM平臺為核心,并以集成模型為載體,形成由3D(實體)+1D(進度)+1D(造價)的五維建筑信息模型,集成了工程量、工程進度、工程造價,不僅能統(tǒng)計工程量,還能將建筑構(gòu)件的3D模型與施工進度的各種工作相連接,動態(tài)地模擬施工變化過程,實施進度控制和成本造價的實時監(jiān)控,從而達到減少施工變更,縮短工期、控制成本、提升質(zhì)量的目的,
(1)BIM5D在施工進度方面的應(yīng)用。通過引入施工進度計劃,在招投標(biāo)階段,專家可以從模型中了解工程施工組織的編排情況、主要施工方法和總體計劃等,可以通過BIM5D技術(shù)對工程建筑模型化管理,從而對投標(biāo)單位的施工經(jīng)驗和實力做出初步評估。在施工階段,在施工前期針對施工過程中關(guān)鍵節(jié)點及時展現(xiàn)相應(yīng)的施工情況、場地布置、臨時設(shè)施及機械租賃情況,也可以使全體參建人員快速理解進度計劃的重要節(jié)點,加強施工進度控制,還可以預(yù)測每個月、每一周所需的資金、材料、勞動力情況,提前發(fā)現(xiàn)問題并進行優(yōu)化。通過BIM5D技術(shù)將施工過程中各專業(yè)劃分為不同的施工流水段,管理人員可以按照工作面的角度,進行任務(wù)完成情況分析,展示工作面的物資工作量,便于總包進行工作面管理,形象進度展示功能,使項目的進度情況和任務(wù)完成情況一目了然??傮w來說,BIM5D通過在BIM三維模型的基礎(chǔ)上增加了進度控制這一步驟,更好地發(fā)揮計算機和互聯(lián)網(wǎng)在工程建筑施工管理方面的作用,形成了集成化管理的新型施工管理模式。
(2)BIM5D在施工造價方面的應(yīng)用。傳統(tǒng)的成本控制基于手算和機算,主要涉及到鋼筋工程量計算、土建工程量計算和安裝工程量計算,由于數(shù)據(jù)量龐大,對應(yīng)的子項目眾多,所以容易造成準(zhǔn)確度不夠的現(xiàn)象。利用BIM信息平臺的三維圖形,BIM5D技術(shù)通過劃分流水段,增加進度計劃、時間和樓層構(gòu)件信息,進一步進行物資量統(tǒng)計,并提供施工常用物資需用計劃表,為物資采購、限額領(lǐng)料提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支撐,建立成本數(shù)據(jù)庫,完成成本匯總和統(tǒng)計分析工作,可以對資源消耗問題進行模擬,更好地進行資金配置。BIM5D技術(shù)在施工過程中的成本控制也是不容忽視的,通過導(dǎo)入成本預(yù)算和合同預(yù)算,分階段將項目的收入、項目成本、實際成本進行對比分析,便于找出項目支出的問題,控制項目成本。BIM5D不僅可以對項目總成本進行控制,還可以通過軟件分析預(yù)測每月、每周所需要的資金、材料、勞動力情況,提前發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化。同時將施工模擬應(yīng)用于項目全過程,可以真正做到前期成本預(yù)算,中期把控資金規(guī)劃,后期進行項目的收入、項目成本、實際成本的三算對比分析,便于找出項目支出的問題,控制項目成本。
近年來,BIM技術(shù)在美國、日本等國家和中國香港地區(qū)的建筑工程領(lǐng)域取得了大量的應(yīng)用成果。國內(nèi)不少大中型施工企業(yè)嘗試使用BIM5D技術(shù)進行施工管理,某些工程也得到了顯著的效果,大大縮短了工期和成本,提高了工程質(zhì)量,動態(tài)地模擬施工變化過程,使得施工管理能夠得到實時監(jiān)控,大大提高了施工管理的效率和質(zhì)量,已成為實現(xiàn)建筑業(yè)跨越式發(fā)展與科技創(chuàng)新的重要手段。