建筑設(shè)計BIM技術(shù)應(yīng)用研究

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摘要：BIM技術(shù)的發(fā)展為建筑行業(yè)從工業(yè)化走向工業(yè)與信息化相結(jié)合的轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了有利條件。在我國，地方政府為BIM技術(shù)的落地提供政策保障。同時，高速的社會數(shù)字化進程也為BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用提出了需求。本文介紹了BIM技術(shù)在建設(shè)項目中的應(yīng)用，并通過中國尊大廈的案例，說明了BIM技術(shù)在實際建設(shè)過程中是如何發(fā)揮作用的。

關(guān)鍵詞：建筑；BIM；信息化

1什么是BIM技術(shù)？

BIM是BuildingInformationModeling的縮寫，意為建筑信息模型。BIM技術(shù)是指通過建筑工程項目的各項真實信息，如建筑材料的價格、性能、重量、位置等為基礎(chǔ)建立模型，將建筑過程通過軟件應(yīng)用可視化，從而提高建筑效率、降低施工過程中可能產(chǎn)生的各類風(fēng)險。BIM模型可用于支持項目全生命周期建設(shè)及管理，它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點。

2BIM技術(shù)的在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及前景

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民群眾對于建筑的質(zhì)量要求也在不斷提升，這對于建筑工程的開展也帶來了一定的壓力。BIM技術(shù)在項目全生命周期的采用，不但減低了施工方的壓力和項目的復(fù)雜性，也提升了建筑物的質(zhì)量，因而BIM技術(shù)在我國處于不斷發(fā)展的狀態(tài)?？偟膩碚f，BIM在我國的快速發(fā)展受以下三個因素的主要影響。

2.1地方政策的大力支持

以廣州市為例，廣州在建筑行業(yè)出臺的新政策中明確，自2020年1月1日起，以下新建工程將強制應(yīng)用BIM技術(shù)：政府投資單體建筑面積2萬平方米以上的大型房屋建筑工程、大型橋梁（隧道）工程和城市軌道交通工程；裝配式建筑工程；重點發(fā)展區(qū)域大型建設(shè)項目。并且鼓勵其他建筑項目應(yīng)用BIM技術(shù)。此外，廣州市在建筑工程的各個階段，如項目立項、規(guī)劃審批、施工圖審查、施工及竣工等均給出了BIM技術(shù)的應(yīng)用指導(dǎo)及審查和監(jiān)管要求。由此可見，地方政府在推進BIM技術(shù)落地應(yīng)用上是十分主動地。

2.2BIM是建筑行業(yè)從工業(yè)化轉(zhuǎn)向信息化的加速器

建筑業(yè)的固有屬性決定了它是一個勞動密集型的產(chǎn)業(yè)，傳統(tǒng)的建筑行業(yè)現(xiàn)代化程度不高，建設(shè)周期較長，科技含量也不夠高。據(jù)統(tǒng)計，近四成建筑公司使用紙質(zhì)辦公，近半建筑從業(yè)人員收工準備報告等材料，只有不到18%公司報告其一直采用移動應(yīng)用處理項目數(shù)據(jù)和協(xié)作，將近60%公司沒有在新技術(shù)上進行投入、研發(fā)。此外，建筑行業(yè)從業(yè)人員流動性強，也迫使建筑業(yè)進行優(yōu)化升級?，F(xiàn)階段，建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵就在于工業(yè)化轉(zhuǎn)向工業(yè)與信息化的高度結(jié)合，而BIM技術(shù)則是建筑行業(yè)信息化的關(guān)鍵技術(shù)，因此，BIM技術(shù)被譽為建筑行業(yè)從工業(yè)化走向信息化的加速器。

2.3社會向數(shù)字化方向快速發(fā)展

根據(jù)英國2019年BIM調(diào)研報告數(shù)據(jù)顯示，62%被調(diào)研者認為在采用數(shù)字技術(shù)完成工作方面，建筑行業(yè)落后于其他行業(yè)。然而，建筑業(yè)數(shù)字化需求卻十分強烈，近七成受訪者表示建筑業(yè)不采用數(shù)字化工作方式的人將會被淘汰。80%以上被調(diào)研者認為在2030年，建筑行業(yè)的運作方式將與現(xiàn)在產(chǎn)生巨大變化。

3BIM在項目建設(shè)階段的具體應(yīng)用有哪些？

近些年我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，越來越多的摩天大樓拔地而起。傳統(tǒng)的CAD工具面對建筑工程項目中出現(xiàn)的問題愈發(fā)捉襟見肘，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效地對這些問題進行解決，在項目建設(shè)階段，BIM可以具體應(yīng)用到項目建設(shè)的溝通、信息整合、施工和運營環(huán)節(jié)當中。

3.1溝通環(huán)節(jié)

由于現(xiàn)代建筑豐富的設(shè)計和較高的技術(shù)內(nèi)涵，傳統(tǒng)CAD工具逐漸不再能夠完整傳達設(shè)計意圖以及及時反饋設(shè)計變更。利用BIM技術(shù)可以通過可視化模型和協(xié)作平臺，大幅度優(yōu)化各流程溝通環(huán)境。同時，BIM技術(shù)也更有利于非專業(yè)人員進行溝通。

3.2信息整合環(huán)節(jié)

由于建筑工程過程復(fù)雜，需要多部門合作，有時會發(fā)生由于信息不同步導(dǎo)致的偏差出現(xiàn)。這樣浪費了人力、財力，也耽誤了工程進度。通過BIM技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫，將各個環(huán)節(jié)信息錄入實時動態(tài)數(shù)據(jù)庫中，一方面使得整個建設(shè)項目數(shù)據(jù)可視化，方便決策。另一方面也使得信息可以實時更新到每個施工環(huán)節(jié)，避免了由于信息不同步導(dǎo)致的成本浪費問題。

3.3施工環(huán)節(jié)

在施工過程中，BIM技術(shù)集成了工程環(huán)節(jié)中的各種相關(guān)信息，通過對項目進程的數(shù)字化表達，實現(xiàn)工程管理效率的提升。例如，在支付環(huán)節(jié)中，BIM技術(shù)可以通過技術(shù)支持，實現(xiàn)工程進度和工程款的計算，大大縮短工程款結(jié)算跨越時間。在設(shè)計變更過程中，BIM技術(shù)可以通過建立虛擬三維模型，使變更后的設(shè)計可視化。成本控制中，BIM可以通過對采購物品的精準、完整地控制，實現(xiàn)采購行為的優(yōu)化，這有利于節(jié)約成本。

3.4建筑物運營環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)的運營過程中，由于建筑項目資料保存的方式限制，相關(guān)運營人員與施工方信息不對稱等原因，有時會發(fā)生無法掌握設(shè)備位置、耗損率，以及維修記錄丟失等問題，通過利用BIM技術(shù)，可以建立模型，完整記錄建筑物各個環(huán)節(jié)的詳細屬性，方便運營者進行監(jiān)管。

4中國尊——BIM技術(shù)案例分析

4.1中國尊大廈介紹

中國尊大廈為近年來北京市標志性的超高層建筑項目，位于北京市朝陽區(qū)東三環(huán)北京商務(wù)中心區(qū)，建筑面積約43.7萬平方米(地上約35萬平方米，地下約8.7萬平方米)。主要建筑功能為辦公、觀光和商業(yè)。該塔樓地上108層，地下7層(局部設(shè)夾層)，建筑高度528m，外輪廓尺寸從底部的78m×78m向上漸收緊至54m×54m，再向上漸放大至頂部的59m×59m，似古代酒器“樽”而得名，建筑效果圖如圖1所示。中國尊大廈創(chuàng)造了兩項世界之最。首先，中國尊大廈是世界首座在抗震設(shè)防烈度為8度區(qū)域建造的結(jié)構(gòu)超過500m的大樓。同時，它的智能頂升鋼平臺是世界房建施工領(lǐng)域面積最大、承載力最強、首個自帶兩臺大型塔機的智能化超高層建筑施工集成平臺。

4.2BIM技術(shù)在中國尊大廈建設(shè)過程中的應(yīng)用

（1）全范圍協(xié)同設(shè)計。中國尊大廈的設(shè)計是由北京院主導(dǎo)，多個不同方公司共同完成的。在設(shè)計過程中，所有參與到項目設(shè)計環(huán)節(jié)的設(shè)計師全部通過BIM標準平臺進行溝通、協(xié)作。由于BIM技術(shù)能夠?qū)⑹┕ぶ袑嶋H涉及到的信息完整集成，對于中國尊這樣一個超大型的建筑物來說，它有效地將集成信息不斷實時地反饋給設(shè)計師們，同時也提升了建筑設(shè)計的完成度，提高了工作效率。工作效率的提升對于節(jié)約時間和建設(shè)成本都起到了積極的作用。（2）bim核心技術(shù)貫穿設(shè)計和施工全流程。在中國尊大廈的建設(shè)過程中，BIM技術(shù)是貫穿整個設(shè)計和施工流程，并且為不斷動態(tài)優(yōu)化的設(shè)計來服務(wù)的。傳統(tǒng)的施工環(huán)節(jié)中，建筑從業(yè)人員根據(jù)建筑設(shè)計按部就班完成設(shè)計。有時，面對設(shè)計的優(yōu)化，或者外部突發(fā)狀況是無力反應(yīng)的。而在中國尊大廈建造過程中，通過利用BIM技術(shù)，在設(shè)計過程中存在的一些問題能夠被及時反饋給設(shè)計師們，得到有效處理。同時，由于BIM集成了整個施工環(huán)節(jié)的信息，也能夠發(fā)現(xiàn)并且規(guī)避建設(shè)后期可能出現(xiàn)的問題。

5結(jié)束語

BIM技術(shù)在國內(nèi)有著廣闊的發(fā)展前景，但是也存在一定的限制。當下，較為限制BIM在我國建筑領(lǐng)域快速發(fā)展的阻力之一就是現(xiàn)有部分建筑行業(yè)從業(yè)人員對于BIM技術(shù)的掌握能力有限，而BIM技術(shù)過于碎片化。BIM可以應(yīng)用于建筑工程的全生命周期，但具體到建筑項目的每一個環(huán)節(jié)當中時，由于建造施工結(jié)算的特性，決定了BIM技術(shù)大多時候只能服務(wù)某一個環(huán)節(jié)或流程。此外，BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑行業(yè)全生命周期，每個細領(lǐng)域用到的軟件都有所差異（見表1）。然而正如文中強調(diào)的那樣，BIM技術(shù)是利用項目工程中各項真實信息為基礎(chǔ)建立模型，只有信息數(shù)據(jù)的完整才能讓BIM技術(shù)的優(yōu)勢最大程度的發(fā)揮出來。在當前，我國從政策上給與BIM技術(shù)強力支持，鼓勵BIM技術(shù)能夠從建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條頂端：項目立項、設(shè)計等開始發(fā)力，這將在很大程度上緩解BIM技術(shù)的碎片化應(yīng)用現(xiàn)狀。相信隨著BIM技術(shù)在我國的不斷發(fā)展，更多城市推進BIM技術(shù)落地應(yīng)用的政策，BIM技術(shù)在我國將會迎來更廣闊的發(fā)展空間。

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作者：宋赫 單位：中電建保險經(jīng)紀公司