楊 琴 馮 燕

（湖南電子科技職業(yè)學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410200）

1 BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)是當(dāng)前建筑行業(yè)最常用的新型技術(shù)手段，BIM技術(shù)又稱建筑信息建模技術(shù)，是新時(shí)代信息技術(shù)參與建筑投資、建筑設(shè)計(jì)、施工，到最終建筑竣工和運(yùn)營(yíng)管理的全過程。該技術(shù)的主要工作針對(duì)建筑施工項(xiàng)目的所有信息進(jìn)行集中管理和分析，最后將信息組織成一個(gè)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫(kù)，相關(guān)技術(shù)人員還可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行虛擬化，形成一個(gè)虛擬的、可視化的三維模型。最后，相關(guān)建筑設(shè)計(jì)師和施工項(xiàng)目管理人員根據(jù)可視化虛擬模型進(jìn)行相關(guān)分析，采用最合理的施工方案、設(shè)計(jì)方案和管理方案，降低整個(gè)施工過程中的資金風(fēng)險(xiǎn)和安全風(fēng)險(xiǎn)，有效推動(dòng)項(xiàng)目建設(shè)達(dá)到檢測(cè)指標(biāo)。從BIM技術(shù)在實(shí)際施工中的應(yīng)用來看，其主要工作包括以下幾個(gè)方面：一是將設(shè)計(jì)圖紙中的二維信息圖像轉(zhuǎn)化為可視化的三維立體效果圖，方便設(shè)計(jì)人員更快、更全面地找出設(shè)計(jì)中的不合理因素，并能有效的預(yù)判問題并有效的解決問題。其次，對(duì)施工項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化、系統(tǒng)化的分析處理，方便對(duì)項(xiàng)目信息的查詢和管理，提高建筑設(shè)計(jì)和施工過程的精準(zhǔn)性。再次，通過BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)分析和三維模型的可視化進(jìn)行建模渲染，可以更高效地完成前期準(zhǔn)備工作，避免在實(shí)際施工中由于數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而出現(xiàn)的返工現(xiàn)象，以免造成不工程延期和必要的經(jīng)濟(jì)損失。[1]

2 IBM技術(shù)模擬性的優(yōu)勢(shì)

在土木工程施工過程中應(yīng)用BIM技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是可以模擬未完工的建筑?？梢栽谕聊竟こ淌┕さ脑O(shè)計(jì)階段，應(yīng)用BIM技術(shù)來模擬日照和節(jié)能工作等。同時(shí)，BIM技術(shù)除了在土木工程項(xiàng)目中進(jìn)行3D建模、4d仿真模擬，同時(shí)利用BIM的模擬特點(diǎn)，可以使工程施工方能夠進(jìn)行更高質(zhì)量地招投標(biāo)工作，同時(shí)對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行估算和有效的控制施工成本也有很大的益處，而且對(duì)提高造價(jià)控制的準(zhǔn)確性也有相應(yīng)的提升。[2]

充分利用虛擬BIM技術(shù)在土木工程施工過程中，首先采用BIM技術(shù)建立模型。然后是利用BIM技術(shù)進(jìn)行模擬施工。利用BIM技術(shù)模擬施工的同時(shí)，可以利用主模型和施工模型實(shí)時(shí)掌握施工進(jìn)度，有效預(yù)估施工的具體方向，并根據(jù)實(shí)際發(fā)展情況提前規(guī)劃和計(jì)算后續(xù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況。有效的利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行這一過程，對(duì)施工過程中的每一處細(xì)節(jié)進(jìn)行虛擬實(shí)施，使施工企業(yè)能夠充分掌握和了解施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，施工單位可以提前預(yù)測(cè)下一步的施工計(jì)劃。全面了解施工難度，能夠在正式施工前做到心中有數(shù)。對(duì)項(xiàng)目施工前對(duì)工程有一個(gè)完整清晰的認(rèn)識(shí)，并預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的問題，可以做到提前預(yù)防，并列出有效的應(yīng)對(duì)方案，保證項(xiàng)目的正常施工。在模擬過程中，相關(guān)施工單位也可以觀看模擬施工的過程，了解其原設(shè)計(jì)中存在的一些問題和不足，以便及時(shí)糾正和處理，避免問題的發(fā)生，延誤施工進(jìn)度。對(duì)于土木工程來說，應(yīng)用BIM技術(shù)是一個(gè)非常明智的決定，而BIM技術(shù)是完成這項(xiàng)工作所必須的不二選擇。因?yàn)槟M施工是對(duì)施工方案可行性的綜合驗(yàn)證，通過模擬施工，可以精細(xì)的控制施工作業(yè)中每一步所需的時(shí)間和空間，同時(shí)落實(shí)到真正的項(xiàng)目施工中可以做到嚴(yán)格的執(zhí)行。[3]

3 BIM技術(shù)在建筑物生命周期信息的共享

建筑施工前期的設(shè)計(jì)關(guān)系到施工與運(yùn)營(yíng)、建筑生命周期的各個(gè)階段的改造，對(duì)于施工成本控制、施工進(jìn)度控制、施工質(zhì)量和建筑的使用壽命有著非常積極的影響，因此在建筑前期工程設(shè)計(jì)中，必須綜合考慮各種情況。在整個(gè)建筑生命周期中使設(shè)計(jì)方案具有足夠的合理性，能夠滿足建設(shè)單位的各項(xiàng)要求。而BIM技術(shù)正是將這些施工中可能會(huì)出現(xiàn)的種種問題清晰透明的展現(xiàn)出來。在BIM技術(shù)的支持下，能夠保證建筑工程項(xiàng)目中各種數(shù)據(jù)信息的全面性和真實(shí)性，那么在設(shè)計(jì)階段就要逐層跟進(jìn)，模擬每一種情況下的施工和運(yùn)行情況，找出當(dāng)前設(shè)計(jì)中存在的問題并及時(shí)調(diào)整，這也是建筑全生命周期信息共享的表現(xiàn)。例如在施工管理方面，BIM技術(shù)建設(shè)的模型可以直接模擬現(xiàn)場(chǎng)使用的材料需求等各種施工條件進(jìn)行分析，達(dá)到施工信息的全面共享，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)階段和施工階段之間的有效協(xié)調(diào)，使建設(shè)項(xiàng)目總體的合理性得到顯著提高。由于建筑工程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，在建筑工程設(shè)計(jì)中容易受到其他因素的干擾，直接影響建筑工程設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性。鑒于此，在建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中應(yīng)采用BIM技術(shù)在提高建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)效果的同時(shí)，為以后的建設(shè)項(xiàng)目施工提供有效的方案設(shè)計(jì)支持。[4]

4 通過過模擬施工確保建筑質(zhì)量

BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)模型為建筑物的質(zhì)量奠定了很好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。BIM技術(shù)的高度可視化優(yōu)勢(shì)，不僅增加了設(shè)計(jì)者對(duì)建筑的直觀感受，并且在建立模型的過程中更容易發(fā)現(xiàn)問題并合理的解決問題。在建筑的設(shè)計(jì)過程中，BIM技術(shù)不僅關(guān)注外部的造型設(shè)計(jì)，而且重視內(nèi)部結(jié)構(gòu)的合理化的設(shè)計(jì)。在整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)規(guī)劃中，BIM技術(shù)具有詳細(xì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，并能與實(shí)際實(shí)施工作進(jìn)行無縫銜接。這樣既能保證需要施工的建筑質(zhì)量，又能通過準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，在施工過程中能夠揚(yáng)長(zhǎng)避短，節(jié)約工程成本。BIM技術(shù)中的模擬數(shù)據(jù)可以用來模擬未來施工中的操作，讓施工人員提前進(jìn)行施工實(shí)踐模擬，了解施工現(xiàn)場(chǎng)存在的安全隱患。施工人員通過模擬操作，可以在一定程度上防止這些安全事故的發(fā)生，做好有效的保護(hù)措施。

應(yīng)用BIM技術(shù)，將建筑工程施工企業(yè)的傳統(tǒng)技術(shù)、監(jiān)理、施工、組織等相關(guān)系統(tǒng)集成在一起，不僅有利于了解建筑設(shè)計(jì)的意圖和要求，能更好地為工程建設(shè)、施工模式提供依據(jù)在BIM技術(shù)體系結(jié)構(gòu)上，通過對(duì)三維模型的優(yōu)化和調(diào)整，更直接地展現(xiàn)了系統(tǒng)的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的構(gòu)建要點(diǎn)，既有利于建設(shè)工程建設(shè)決策者對(duì)全局的把握，也有利于管理層和施工人員明確自己的責(zé)任，有利于監(jiān)理單位對(duì)建設(shè)工程的建設(shè)實(shí)施有效制約，通過建設(shè)數(shù)字化施工的體系結(jié)構(gòu)，提高了施工質(zhì)量的掌控和調(diào)整。另外，利用BIM技術(shù)建立的建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)具有記錄、跟蹤、查詢等功能，不僅提高了建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的功能性，而且更適合建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際施工，真正做到了進(jìn)度、計(jì)劃和管理信息的一體化，同時(shí)有效的實(shí)施建設(shè)項(xiàng)目的管理和目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)化、結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、綜合化的全效監(jiān)管和監(jiān)控。

5 BIM技術(shù)在工程款項(xiàng)管理的優(yōu)勢(shì)

建設(shè)工程造價(jià)與工程量密切相關(guān)。當(dāng)成本與工程量成正比時(shí)，那就說明造價(jià)是基本合理的。利用BIM技術(shù)不僅可以調(diào)整提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且促進(jìn)調(diào)教施工成本與工程量，設(shè)計(jì)師通過BIM技術(shù)的計(jì)算功能進(jìn)行成本造假的有效調(diào)整，可以詳細(xì)的計(jì)算出工程所需材料的成本明細(xì)，從而實(shí)現(xiàn)成本數(shù)據(jù)化管理的優(yōu)化，有效管控施工成本，提高施工效率。[5]

成本的控制貫穿于整個(gè)建筑施工項(xiàng)目的各個(gè)階段，從最初的編制招標(biāo)文件到投標(biāo)成簽訂合同，再到項(xiàng)目施工過程中的工程計(jì)量、變更談判和最終竣工的結(jié)算和決算，所有的這一切工作都離不開成本控制。在這個(gè)過程中，BIM技術(shù)就完全可以勝任此系列工作。并在提高建筑企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和工作效率中起到及其重要的作用。在實(shí)際操作的過程中，BIM技術(shù)可以根據(jù)成本的相關(guān)設(shè)定進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算施工成本，減少了成本工程師的工作量，同時(shí)也提高了準(zhǔn)確率。BIM技術(shù)可以預(yù)測(cè)在建筑項(xiàng)目正式開工前，施工單位通過相關(guān)技術(shù)模擬施工進(jìn)度，為資金流動(dòng)做好充足準(zhǔn)備。當(dāng)建筑工程項(xiàng)目正式開工以后，企業(yè)可以根據(jù)工程進(jìn)度隨時(shí)計(jì)算回款費(fèi)用。通過BIM技術(shù)通過技術(shù)手段對(duì)施工進(jìn)度與成本回流相結(jié)合的模式為準(zhǔn)確掌握回款進(jìn)度提供了科學(xué)依據(jù)。

6 BIM技術(shù)可以明確施工階段中的各個(gè)目標(biāo)

建筑企業(yè)對(duì)施工進(jìn)度管理的目標(biāo)必須明確，首先，在工程建設(shè)的各個(gè)階段和工程竣工的期限內(nèi)進(jìn)行任務(wù)分配、進(jìn)度控制和糾正偏差等工作。通過利用BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用主要解決了任務(wù)分配、進(jìn)度控制和糾正偏差等問題。根據(jù)BIM技術(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，施工單位可以準(zhǔn)確計(jì)算出不同階段所需的材料定額，資金定額和所需機(jī)械數(shù)量等。并有效結(jié)合企業(yè)的計(jì)價(jià)規(guī)范和施工進(jìn)度，合理計(jì)算出所需的材料量、人工量和機(jī)械數(shù)量。在進(jìn)度控制過程中，當(dāng)實(shí)際施工情況與進(jìn)度計(jì)劃不符時(shí)，可以利用4DBIM技術(shù)模型將進(jìn)度計(jì)劃與實(shí)際施工情況進(jìn)行比較，從而調(diào)整進(jìn)度，提高施工單位的進(jìn)度控制能力。

BIM技術(shù)的應(yīng)用要求高水平的建筑施工技術(shù)人員作為技術(shù)保障，同時(shí)對(duì)技術(shù)人員和操作人員的技能水平提出了嚴(yán)格的要求。建筑工程企業(yè)應(yīng)積極的組織相關(guān)人員學(xué)習(xí)和加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用技能，通過有效的培訓(xùn)和考核制度，要求熟練掌握BIM技術(shù)的專業(yè)性和相關(guān)的基本技能。在保證BIM技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量和效果的前提下，為BIM技術(shù)的有效使用和施工效率的提高提供了人員和技術(shù)的基礎(chǔ)。建筑工程施工企業(yè)也要加強(qiáng) BIM技術(shù)環(huán)節(jié)的應(yīng)用，不應(yīng)將BIM技術(shù)僅作為管理和技術(shù)人員的學(xué)習(xí)目標(biāo)，而應(yīng)該將BIM技術(shù)應(yīng)確保交付給施工項(xiàng)目中的所有施工人員，普及所有參與施工的員工的素質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的技能和綜合能力得到提升，在提高生產(chǎn)效率和保證施工質(zhì)量的同時(shí)，建設(shè)高素質(zhì)、高能力的施工隊(duì)伍。

7 結(jié)語

隨著BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的有效應(yīng)用，和技術(shù)手段的逐漸成熟來看，這項(xiàng)技術(shù)必將對(duì)土木工程行業(yè)產(chǎn)生革命性的影響，推動(dòng)土木工程行業(yè)整個(gè)生態(tài)鏈的變革。它還將重新整合建筑行業(yè)的價(jià)值鏈。通過BIM技術(shù)進(jìn)行信息集成，將使土木工程行業(yè)進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息集成可以提高行業(yè)的透明度，可以整合規(guī)范的信息化，促進(jìn)企業(yè)按照指定計(jì)劃有序的穩(wěn)步建成。但就目前而言，BIM技術(shù)在我國(guó)還處于初級(jí)階段，雖然目前的BIM技術(shù)和協(xié)同管理措施在施工企業(yè)中和工程量計(jì)算的信息集成中已經(jīng)全面展開，隨著BIM技術(shù)的進(jìn)一步推廣和成熟，BIM技術(shù)不斷完善和發(fā)展將給土木行業(yè)帶來新時(shí)代的變革，推動(dòng)土木工程行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。