建筑信息模型(BIM)是目前世界上最先进的建筑行业综合设计施工技术, 是以三维数字技术为基础集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。该项技术在欧美及日本等国家的建筑行业已得到普遍应用,我国近几年才开始在重大工程建设中尝试使用,广州地下铁道总公司在试点使用之后,要求新开工的停车场项目全部建立BIM系统,对项目的生命周期全过程进行数字化管理,提高项目在规划设计、施工、运营等阶段的信息化管理水平。

    一、BIM简介

建筑信息模型系统简称BIM系统Building Information Modeling的缩写。一个完善的信息模型能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源是对工程对象的完整描述可被建设项目各参与方普遍使用。BIM 具有单一工程数据源,可解决分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题,支持建设项目生命期中动态的工程信息创建、管理和共享。建筑信息模型同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法,这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。

在国内,一些项目率先应用上了BIM,比如2008北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及香港地铁项目等。不过相对于中国的建设大潮,BIM的应用仅仅是“小荷才露尖尖角”。2011年住房和城乡建设部印发的《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》,20137月一直酝酿中的中国BIM系列标准编制工作正式启动,2015年正式施行的《绿色建筑评价标准》等,众多的国家政策对促进BIM技术在国内的发展具有重要而深远的意义。

在国外,已经形成了各种BIM协会,BIM标准。2010年新加坡公共工程全面以BIM设计施工,要求2015年所有公私建筑以BIM送审及兴建。

    二、BIM实现的功能

BIM”信息化管理模式主要包括:建立建筑信息模型,利用数字技术包括CAD、可视化、参数化、GIS、精益建造、流程、互联网、移动通讯等表达建设项目几何、物理和功能信息以支持项目生命周期建设、运营、管理决策的技术、方法或者过程。

(1)与三维地理信息系统(3D GIS)联合应用,针对车辆段的区域内需要管理的各类建筑和设施建立三维GIS系统平台,并建立所需要管理的建筑物和设施的空间模型和数据信息,为需要监测的参数建立传感系统并在平台内展现。最终提供由BIM生成的3D GIS 成果,并交付运营部门。

(2)施工过程实现运用BIM建立室内外管线模型,并进行三维管线的碰撞检查及提交综合管线节点3D图示。应用BIM技术进行三维管线的碰撞检查,不但能够彻底消除硬碰撞、软碰撞,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,而且施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案,进行施工交底、施工模拟,提高施工质量。

(3)实现基于BIM的三维虚拟施工,通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测,大大减少建筑质量问题,安全问题,减少返工和整改。

(4)对材料进场实现信息化监控、使用数字化条形码记录施工项目主要材料的进出场情况,并在BIM系统上实时显示。

(5)基于BIM模型的文档管理,将文档等通过手工操作和BIM模型中相应部位进行链接。对文档的搜索、查阅、定位功能,并且所有操作在基于四维BIM可视化模型的界面中,充分提高数据检索的直观性,提高相关资料的利用率。当施工结束后,自动形成的完整的信息数据库,为工程管理人员提供快速查询定位。文档内容包括勘察报告、设计图纸、设计变更;会议记录、施工声像及照片、签证和技术核定单,设备相关信息、各种施工记录,建筑技术和造价资料相关信息等,所有信息化数据实现云存储,分级按权限共享。

    三、BIM实施流程

    (1) 、BIM模型搭建

    利用Revit或者其他软件工具,由专业团队准确、高效地搭建三维模型,使施工监理、建设单位在内的各参建方更加直观地理解设计意图,为错漏碰缺检查及设计优化、管线施工综合排布、四维施工模拟(可视化进度计划)和主材工程量统计等后续工作提供基础模型。


BIM模型示意图

 

   (2)、碰撞检查及设计优化

    利用已经搭建完成的模型和碰撞检查软件,对建筑与结构、设备专业管线之间进行各种错漏碰缺的检查,并导出碰撞检查报告,提出设计优化建议,一方面可以提高设计单位的设计质量,另一方面避免在后期施工过程中出现各类返工引起的工期延误和投资浪费。


碰撞检查流程图

 

    (3)、 管线施工综合排布

     依据设计文件,利用搭建好的模型,按设计和施工规范要求将主管廊及设备间的水、电、暖、通风等各专业管线和设备进行综合排布,既满足功能要求,又满足净空、美观要求。此工作第一可以用作施工单位指导现场施工,避免因返工造成的工期拖延和资金浪费;第二是用作管理单位严格按此监管工程质量和可以进行准确的工程量统计;第三可以形成各系统功能控制区域,用作运营管理单位后期运维技术支持。


管线布置图

 

     (4)、 四维施工模拟(可视化进度计划)

     利用四维施工模拟相关软件,根据施工组织安排的施工进度计划安排,在已经搭建好的模型的基础上加上时间维度,分专业制作可视化进度计划,即四维施工模拟。一方面可以指导现场施工,另一方面为建筑、管理单位提供非常直观地可视化进度控制管理依据。


BIM技术动画方案展示

 

    (5)、 成本管控——多维度数据库实现短周期的多算对比及数据共享

     BIM创建好后,通过客户端,所有管理人员可以随时随地根据时间、工序、区域等多个维度查询单项目的实物量数据。 查询方式简单方便,可以定位任意项目的区域位置,能实时查询该在建项目的周边环境、即时天气情况等。

最主要的是,只需输入关键词,便能检索某一时间段、某区域的工程量数据,实现按时间、区域多维度检索与统计数据。在项目管理中,使材料计划、成本核算、资源调配计划、产值统计(进度款)等方面及时准确的获得基础数据的支撑。

(6)、 主要材料管控

     利用已经搭建完成的模型,直接统计生成主要材料的工程量,辅助工程管理和工程造价的概预算,有效的提高工作效率。

人材机数据快速获取 

计划与实际对比,一目了然

 

   (7)、虚拟施工交底指导——三维可视化

针对技术方案无法细化、不直观、交底不清晰的问题,解决方案是:应改变传统的思路与做法(通过纸介质表达),转由借助4D虚拟动漫技术呈现技术方案,使施工重点、难点部位可视化、提前预见问题,确保工程质量。

特殊工艺虚拟展示

 

 目前,BIM已经成为了全世界建筑业信息化管理发展的主流方向,我国的BIM技术推广应用还处于初级阶段,随着国家相关政策的相继出台和建设主管部门的引导与支持,未来必将有更广阔的发展空间。作为施工单位,需要在深入研究BIM技术发展的同时,提前决策,做好人力、物力、财力等准备,主动将BIM技术应用于项目施工中,这样才能在未来的市场上抢占先机,走在建筑行业发展浪潮的前列。

发布时间:2015-05-18
来源方式:原创
浅谈建筑信息模型(BIM)系统(任佳荣)