BIM技术在房建工程中的应用

作者：李杰

来源：《城市建设理论研究》2013年第33期

        摘要：随着着信息化浪潮逐渐席卷到全球，建筑信息模型(BIM，Building Information Modeling)同样也掀起了建筑业界的。这个技术是结合了计算机仿真、虚拟现实以及计算机辅助设计这些技术，BIM的出现以及高效的应用可以较好的解决掉建设工程项目全寿命周期内的信息断层问题。本文阐述了BIM的含义，以及在房建工程之中的应用，希望可以提高BIM在我国建筑施工工程中的应用。

        关键词：建筑工程；BIM技术；运用和研究

        中图分类号： TU198 文献标识码： A

        引言

        在工业化时代的到来以及发展，信息技术已经在诸多的领域已经得到了逐渐的广泛的应用，进而也使得它们从传统的因为图纸的设计流程而变为在信息模型的设计的流程，从改革开放的十几年来，我国建设领域的计算机辅助设计(CAD)技术的应用已经得到了广泛的使用，现在已经部分或者全部替代了手工的绘图，但是，当前的专业应用软件只是局限于工程项目建设周期的一个阶段或者是某个专业;在工程项目实施的种种阶段所使用的计算机系统则都是彼此孤立的、自成体系，信息通常都需要是重复录入，导致数据出现一定的冗余，使得资源产生一定的浪费，没有办法实现信息的共享。

        1、BIM的含义以及特点

        BIM（Building Information Modeling）的定义是建筑信息模型，是使用建筑工程项目的种种相关信息数据当做模型的基础，对其进行建筑模型的建立，也可以通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。具备一定的可视化、协调性，模拟性，优化性以及可出图性的五大优点。

        BIM不仅是一个模型，也是一个完整的数据库，可以导出各种建筑部件的三维尺寸，并能自动生成各种报表、工程进度及概预算等，其准确程度与建模的精确程度成正比。BIM强大的数据库功能，也为以后项目的维修、保养、改建或者是拆除提供了相当大的便利。因为模型可以精确的计算出各种材料的数量，或者是直接自动生成数量报表，那么则就使得施工周期显得十分的容易。有关的人员只需根据自己的专业经验，对模型自动生成的报表进行调整就可得到得到比较准确的估算。

        2、BIM技术在房建工程之中的应用

        2.1、碰撞检测：在设计时，通常因为各个专业设计师之间的沟通没有及时到位，那么就比较出现各个专业之间碰撞的问题，比如说暖通这些专业之中的管道在进行布置之时，因为施工图纸这是各自绘制在各自的施工图纸之上的，真正在施工的过程之中，有可能在布置管线之时恰好在此处有结构设计的梁这些物体而妨碍到了管线的布置，这就是施工之中比较常遇的碰撞问题，BIM的协调性服务具有可以帮助处理这些问题，在房建施工之中可以使用BIM模型来检测建筑同结构之间的碰撞。建筑和系统设备的碰撞同结构与系统设备之间的碰撞，归根结底，一方面这是属于设计上的惯另一方面是因为不同专业之间的设计人员沟通不到位，这方面则就需要通过BIM模型将之找出的，如此的话则就可以最大限度减少在现场施工之时对其进行修改，也使得施工成本的增加或者工期出现延误。

        2.2、绿色分析

        2.2.1、日照分析：我们可以使用BIM模型，在軟件中之中对其进行项目的定位，同时通过服务器来的得到当地的全年日照的信息，所以就可以依据需要选择季节以及时间段对于项目的日照的情况来进行分析，在方案设计的阶段，就可对于建筑的方位坐向作出一定的调节，同时也可以给室内的灯光设计来提供出一定的依据; 通过对于项目的日照的分析，可以便于后期工程装修阶段的方案的设计。

        2.2.2、风场分析

        可以将BIM模型导入到Autodesk Projet Vasari来进行风场的分析，并且依据软件之中的项目来进行定位，并通过官方服务器来生成本项目的能量分析的报告，同时也可以给后期的方案调整有一定的依据。我们依据风场分析的结果则就可以有效地提高项目周边人行区域的舒适度，也可以通过协调规划方案建筑布局、景观的绿化布置，提高住区流场的分布。并且使得涡流以及滞风现象减少，不断提高住区环境的质量，同时可以在分析大风情况之下，来确定哪些区域有可能因为狭管效应而导致安全事故的出现。

        2.3、施工模拟

        使用BIM模型在进行四维模拟实际施工之时，一面可以便于在早期设计阶段找到后期真正施工阶段会出现的种种问题，来提前处理，来给后期活动打下坚实的基础; 此外也可以给后期施工之提供施工上的实际指导，也可以当做是可行性来指导，这样就可以提供比较合理的施工方案以及人员，使得材料可以合理的配置，在最大范围之内来实现资源的整合。在本项目之中，我们使用BIM模型来施工组织设计的验证，对其进行4D的施工模拟，可以预先的模拟施工形象地体现出当前的施工的状态以及相关的施工方法，并且也有利于现场技术人员对于全部工序的把握; 而在另外一个方面，我们也在可以模拟过程之中发现的一些问题，并且方便于我们在现场施工之前对于施工方法来进行及时地调整。具体可以如下图所示具体的施工案例如图所示

        3、BIM技术实施的策略

        3.1、BIM的推广

        现在我国开始逐步重视BIM技术在工程建设之中的应用，比如说上海市在今年上半年出台有关的在部分区域试点，要求待建项目可以提供数字模型。从方面来主导相关技术的应用，那么将会可以得到比较好的效果，此外，谁受益，谁主导。通过这个思路，BIM技术将会改变模式之下的利益分配模式，在设计方面将可以做出更多的付出，而成果将会给施工方以及管理方所享用，因此设计方的参与热情不高，使得BIM的推进比较困难。因此，可以由利益来获得方来推动产业前行，这是最为根本的方式。

        3.2、制定国家级的BIM技术标准

        可以参照美国、英国、日本以及新加坡的BIM技术标准，他们给本国的BIM技术的推广以及应用确定了框架。所以，为各个方面信息的统一设定一定的标准。所以，国家层级的BIM技术标准的出台对于确定我国的BIM技术发展方向起着相当重要的作用。

        3.3、建立与BIM的结合企业级ERP体系

        BIM技术说到底是项目数字信息管理技术,可以给企业资源计划系统（ERP）提供一定的工程信息数据，ERP可以通过数据分析之后来反馈给工程材料领取量反馈给项目。来实现工程量的精确化。当企业没有建立起与之相应的资源管理体系，BIM可以从项目之中得到的信息不可以实现充分的发挥，这样的话使得信息上浪费，并且使得资源的浪费。

        3.4、数据的分析

        本文选择了10个GA参与的项目的数据统计表来说明说明BIM带给美国建筑业带来的净收益以及投资报酬率。

        其计算公式是：NetBIM Saving÷BIM Cost=BIM ROI 

        BIM净收益÷BIM使用费用=投资报酬率

        我们明白对于不同的项目，BIM技术带来的ROI不同，将会在140%—39900%之间。因为不同的工程项目的性质的同步，因此就不可以通过统计而得出BIM带来具体的ROI的区间。此外的具体的ROI的区间，但是我们明白带来了一定程度的净收益。此外需要注意的是净收益并没有包含有间接收益。所以，BIM将带来的实际收益就会大于其中所述的收益。BIM技术在实际工程之中的应用可以带来了一定程度上的收益。

        3.4、相关人才的培养与本土软件的开发

        BIM技术的实施同BIM技术人员的参与之间不可区分，企业可以设立专门的部门来从事BIM技术的应用，并且积极吸取现有国内外的项目管理经验，可以通过交流实现技术实现共赢，切实将BIM技术当做提升企业竞争力的手段来实施。

        4、结语

        当前，建设工程参建各方都需要对于工程项目过程管控之中可以及时以及准确地筛选、及时调动工程基础数据的需求，随着BIM技术应用的逐渐的深入，建筑工程管理的信息化、过程化以及精细化将会较快的得到实现，BIM技术一定的推动建筑业进入新的发展时期。

        参考文献：

        [1]柳娟花. 基于BIM的虚拟施工技术应用研究[D].西安建筑科技大学,2012.

        [2]李艳妮. 基于BIM的建筑结构模型的研究[D].西安建筑科技大学,2012.

        [3]李玉娟. BIM技术在住宅建筑设计中的应用研究[D].重庆大学,2008.