BIM的影響到底有多大!

不久前，住房城鄉(xiāng)建設部印發(fā)2016－2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要的通知，提出“十三五”時期建筑業(yè)信息化發(fā)展目標為“全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網等信息技術集成應用能力?！?/p>

自此，建筑行業(yè)全面進入BIM 技術應用時代。

BIM 技術的應用，從最初的設計階段延伸到施工階段，為項目建設管理的各個階段提供了有力的技術支撐，對整個建筑業(yè)傳統(tǒng)工作流程產生了巨大沖擊和改變，對工程監(jiān)理也產生了深遠影響。

BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling) 的英文簡稱，具有可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性五大特點，這使得以BIM 應用為載體的項目管理信息化可以進行“ 三維渲染、宣傳展示”，“快速算量、精度提升”，“精確計劃、減少浪費”，“多算對比、有效管控”，“虛擬施工、有效協(xié)同”，“沖突調用、決策支持”，從而提升項目生產效率、提高建筑質量、縮短工期、降低建造成本?！?/p>

基于這樣的特點和優(yōu)勢，BIM技術從軟件市場殺入建筑市場，就對建筑行業(yè)的主要參與方產生了積極的影響，使工程項目信息得到更好地創(chuàng)建、共享，為項目提供互相協(xié)調、一致及可運算的信息，幫助工程參與者聯(lián)系更加緊密，提高了決策的效率和正確性。當然，它對設計、施工及監(jiān)理工作也產生了深遠影響。

BIM技術在工程建設各階段的應用

BIM帶來設計思維的轉型

多數(shù)建筑設計師采用BIM技術的初衷是為了提高設計工作的效率，但其實BIM技術的核心內涵并不僅限于此，BIM提供的是一種更接近現(xiàn)實世界的設計思維模式，采用模擬真實物體的方式，以三維設計思維為基礎將傳統(tǒng)的二維圖紙完全轉化為計算機的工作。它讓設計師不再苦于用二維施工圖來表達空間的三維復雜形態(tài)，從而拓展了設計師對于建筑形態(tài)探索的可實施性，讓設計從二維到三維，進而走向數(shù)字化建造。

從立面設計到空間設計

以往，我國多數(shù)業(yè)主更多關注建筑形象的社會影響，加之設計工具的限制，設計師很難在較短的設計周期內深入推敲空間，用空間控制設計更是難以實現(xiàn)，BIM為改變這種狀況提供了可能。

在BIM中，建筑室內空間、建筑表皮、建筑室外空間被整合成一個相互關聯(lián)的邏輯系統(tǒng)。建筑設計從空間關系控制入手，平面布置和空間設計同步進行，空間直觀反映建筑表皮并形成建筑立面，使內外兼容的空間設計變得簡單易行。

從粗放設計到集成設計

當前，建筑行業(yè)粗放型設計主要表現(xiàn)為各個專業(yè)設計圖紙的深度淺、質量低以及各專業(yè)間的集成化程度低，其工作方法是各自為政，采用傳統(tǒng)的提條件圖方法協(xié)同，集成化程度處于以圖紙為中介的落后模式，效率低下且設計品質低。BIM 以三維信息模型為基本集成平臺，改變了建筑工程傳統(tǒng)單兵作戰(zhàn)的工作方式和模式，從異步的、松散聯(lián)系的各專業(yè)散設計轉化為同步的、緊密聯(lián)系的各專業(yè)協(xié)同設計。

BIM不但將建筑師、結構工程師、設備工程師等設計工種組織在同一個三維信息模型下工作，實現(xiàn)設計技術自身的協(xié)同，減少工種圖紙間的“錯漏缺”現(xiàn)象；而且實現(xiàn)了設計各階段的集成。運用BIM，利用參數(shù)化構件組成的模型修改，可以省去建筑方案設計與后續(xù)設計( 如初步設計、施工圖設計) 之間繁重的重繪工作，避免設計各環(huán)節(jié)脫節(jié)，便于根據(jù)實際工程要求對原方案的梳理及修改工作。

此外, 設計完成后,BIM包含建筑工程從設計、使用直至建筑使用周期終結的所有信息參數(shù)，這些信息始終建立在一個三維模型數(shù)據(jù)庫中，業(yè)主、施工、監(jiān)理單位及相關管理部門都可基于這個統(tǒng)一的模型協(xié)同工作,徹底改變了工程項目的協(xié)作過程。

BIM技術的應用，不僅改變了設計思維和方法，也使設計在工程的建設過程中更顯現(xiàn)其主導作用。

BIM全面顛覆施工流程

BIM技術對建筑施工流程的影響可以說是顛覆性的，對施工過程中的方案優(yōu)化、成本、進度、質量等控制更加精確、具體，并對施工企業(yè)的管理和生產起到變革作用。虛擬施工、方案優(yōu)化。首先，運用BIM技術，建立用于進行虛擬施工的施工模型，可以將工藝參數(shù)與影響施工的屬性聯(lián)系起來，以反應施工模型與設計模型之間的交互作用。

施工模型要具有可重用性，因此必須建立施工產品主模型描述框架，隨著產品開發(fā)和施工過程的推進，模型描述會日益詳細。最終通過BIM技術保持模型的一致性及模型信息的可繼承性，實現(xiàn)虛擬施工過程各階段和各方面的有效集成。

其次，基于BIM模型，可對施工組織設計方案進行論證，就施工中的重要環(huán)節(jié)進行可視化模擬分析, 并按時間進度進行施工安裝方案的模擬和優(yōu)化。也可對一些重要的施工環(huán)節(jié)或采用新施工工藝的關鍵部位、施工現(xiàn)場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析，不斷優(yōu)化方案，以提高計劃的可行性。還可直觀地了解整個施工或安裝環(huán)節(jié)的時間節(jié)點和工序，并清晰把握在施工過程中的難點和要點，從而優(yōu)化方案，以提高施工效率和施工方案的安全性。

碰撞檢查、減少返工

在傳統(tǒng)施工中，建筑工程建筑專業(yè)、結構專業(yè)、設備及水暖電專業(yè)等各個專業(yè)分開設計，導致圖紙中平立剖之間、建筑圖和結構圖之間、安裝與土建之間及安裝與安裝之間的沖突問題數(shù)不勝數(shù)，并會帶來很多嚴重的后果。

通過BIM技術，可以在虛擬的三維環(huán)境下非常方便地發(fā)現(xiàn)設計中的碰撞沖突，在施工前快速、全面、準確地檢查出設計圖紙中的錯誤、遺漏及各專業(yè)間的碰撞等問題，減少由此產生的設計變更，大大提高施工現(xiàn)場的生產效率，從而減少施工中的返工，節(jié)約成本，縮短工期，降低風險。

形象進度、4D虛擬

建筑施工是一個高度動態(tài)和復雜的過程，當前建筑工程項目管理中經常用于表示進度計劃的網絡計劃，由于專業(yè)性強、可視化程度低，無法清晰描述施工進度以及各種復雜關系，難以形象表達工程施工的動態(tài)變化過程。通過將BIM技術與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程和虛擬形象進度。

4D施工模擬技術可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度，優(yōu)化使用施工資源以及科學地進行場地布置，對整個工程的施工進度、資源和質量進行統(tǒng)一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質量。此外，借助4D模型，施工企業(yè)在工程項目投標中，可以讓業(yè)主直觀地了解其對投標項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等，從而獲得競標優(yōu)勢。

精確算量、成本控制

工程量統(tǒng)計結合4D的進度控制，即所謂BIM在施工中的5D應用。施工中的預算超支現(xiàn)象十分普遍，缺乏可靠的基礎數(shù)據(jù)支撐是造成超支的重要原因。BIM是一個富含工程信息的數(shù)據(jù)庫，可以真實地提供造價管理需要的工程量信息，借助這些信息，計算機可以快速對各種構件進行統(tǒng)計分析，進行混凝土算量和鋼筋算量，大大減少了繁瑣的人工操作和潛在錯誤，非常容易實現(xiàn)工程量信息與設計方案的完全一致。通過BIM獲得的準確的工程量統(tǒng)計還可用于成本測算、在預算范圍內不同設計方案的經濟指標分析，以及施工開始前的工程預算和施工過程中的結算。

BIM讓監(jiān)理工作更輕松

由于相對于以前的平面設計圖，基于BIM技術的設計模型能更好地表達出各種構件的空間位置關系，這就使得監(jiān)理人員能夠更直觀地看到某些施工難點，進而為施工提供指導。特別是對于實際施工中與設計圖紙不符的地方，也能更及時地看到、提出問題，方便與設計、施工的溝通，有助于及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

工程監(jiān)理的現(xiàn)行工作方法主要有現(xiàn)場記錄、發(fā)布文件、旁站監(jiān)理、平行檢測、會議協(xié)調等,BIM技術“虛擬施工、有效協(xié)同”的特點，可以極大地提高監(jiān)理協(xié)調工作的效率，監(jiān)理人員可以將工程信息反饋到BIM 模型中，從而指導工程施工的進行，減少施工中質量問題出現(xiàn)的可能。

例如：在圖紙會審、設計交底過程中，監(jiān)理需要提取設計單位制作的設計模型并對模型深度和質量進行審查；在審查施工方案過程中，需要提取施工單位經深化設計后的施工模型，關鍵節(jié)點的施工方案模擬，同時對施工方案的合理性和可施工性進行評審，最后增加監(jiān)理質量控制的關鍵節(jié)點信息；在竣工驗收過程中，提取竣工模型，對竣工模型真實性進行審查和模型移交并加入竣工驗收結論；在工程變更的處理中，提取原設計模型、施工模型信息，加入變更內容，或督促相關單位加入變更內容，利用模型計算工程量的增減及對費用和工期的影響；將工程變更單與實體模型關聯(lián)，可以形成現(xiàn)場錯誤實時比對，甚至可能做到總監(jiān)不出門，就能監(jiān)控全項目。

（編輯：奚雅青）