陳立生　榮建

（上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司　上?！?00065）

淺談基于BIM技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)信息協(xié)同管理平臺(tái)應(yīng)用

陳立生榮建

（上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司上海200065）

1　引言

伴隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)速度突飛猛進(jìn)，城市建筑物越來越高，體型越來越復(fù)雜多變。面向建設(shè)項(xiàng)目生命期工程管理思想的出現(xiàn)和BIM技術(shù)的不斷成熟，推動(dòng)著建筑工程信息管理方式和管理手段的創(chuàng)新?；贐IM技術(shù)的信息協(xié)同平臺(tái)可以為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息管理提供一種更為有效的工具，BIM信息集成平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了施工階段不同應(yīng)用軟件之間的信息交換和共享。

BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全壽命周期過程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，當(dāng)前BIM技術(shù)的研究重心，已從單一應(yīng)用軟件的開發(fā)逐步轉(zhuǎn)移到基于BIM技術(shù)建筑協(xié)同平臺(tái)的開發(fā)研究上。

2　基于BIM技術(shù)協(xié)同平臺(tái)研究的背景

目前我國的建筑業(yè)需求正以大約20%的增速成長，但是建筑行業(yè)本身的信息化管理水平仍停留在初級(jí)階段。在這種情況下，BIM的出現(xiàn)無疑給當(dāng)前面臨窘境的建筑施工領(lǐng)域帶來了希望。BIM是建筑過程的數(shù)字展示方式來協(xié)助數(shù)字信息交流及合作。信息的有效利用是BIM給建筑業(yè)帶來的主要價(jià)值之一。而現(xiàn)代建筑項(xiàng)目施工過程又是一項(xiàng)十分復(fù)雜的活動(dòng)，尤其是伴隨計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展，各種異型曲面的建筑設(shè)計(jì)不斷涌現(xiàn)，所以應(yīng)用傳統(tǒng)的建筑施工模式已經(jīng)無法滿足當(dāng)代建筑的迫切需求。

在這種環(huán)境背景下，通過應(yīng)用BIM模式創(chuàng)新充分整合并利用建筑工程項(xiàng)目全生命周期所涉及到的信息，不僅縮短了建筑工程所需時(shí)間、節(jié)約資源成本，同時(shí)還幫助所有工程參與者提高了決策效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。業(yè)主、設(shè)計(jì)院、施工單位三者對(duì)比，從受益度、動(dòng)力、技術(shù)力量三個(gè)因素綜合考慮，施工單位將是推動(dòng)BIM發(fā)展的最大動(dòng)力。原因如下：現(xiàn)階段施工單位的利潤率相對(duì)偏低，BIM技術(shù)的引入將為其帶來更大價(jià)值，施工企業(yè)對(duì)利用新技術(shù)、新方法提高生產(chǎn)效率和利潤率的動(dòng)力會(huì)比開發(fā)商和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)高得多。因此有必要研究BIM技術(shù)在施工階段的具體應(yīng)用價(jià)值，便于在BIM越來越普及的大環(huán)境下，逐步提出針對(duì)施工企業(yè)的BIM應(yīng)用解決方案。

3　虹源盛世工程概況分析

虹源盛世國際文化城項(xiàng)目作為上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司的管理創(chuàng)新試點(diǎn)項(xiàng)目，將積極探索利用BIM技術(shù)作為信息平臺(tái)，通過積極探索和研究，初步形成以BIM為基礎(chǔ)信息平臺(tái)的管理流程、管理方法，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程分布式精細(xì)化管理：將協(xié)調(diào)工作前置，優(yōu)化工程籌劃及資源配置，增強(qiáng)管理工作的預(yù)見性，達(dá)到縮短工期、提高工程質(zhì)量等目的。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在其他項(xiàng)目中逐步推廣，形成“工程信息庫”和“基于BIM的管理平臺(tái)”等管理手段的完善。

通過在虹源盛世項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用，逐步進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)的積累及使用性檢驗(yàn)，并逐步對(duì)軟件平臺(tái)的功能進(jìn)行改進(jìn)和完善。

4　基于BIM技術(shù)協(xié)同平臺(tái)的總體應(yīng)用思路分析

（1）建筑模型信息存儲(chǔ)

建筑領(lǐng)域中各部門各專業(yè)設(shè)計(jì)人員協(xié)同工作的基礎(chǔ)是建筑信息模型的共享與轉(zhuǎn)換，所以基于BIM技術(shù)建筑協(xié)同平臺(tái)應(yīng)具備良好的存儲(chǔ)功能。目前大部分建筑信息模型的存儲(chǔ)形式仍為文件存儲(chǔ)，這樣的存儲(chǔ)形式難以對(duì)多個(gè)項(xiàng)目的工程信息進(jìn)行集中存儲(chǔ)。而在當(dāng)前信息技術(shù)的應(yīng)用中，以數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展最為成熟、應(yīng)用最為廣泛。并且數(shù)據(jù)庫具有存儲(chǔ)容量大、信息輸入輸出和查詢效率高、易于共享等優(yōu)點(diǎn)，所以本次研究采用數(shù)據(jù)庫對(duì)建筑信息模型進(jìn)行存儲(chǔ)，從而可以解決當(dāng)前BIM技術(shù)發(fā)展所存在的問題。

（2）圖形編輯平臺(tái)

在基于BIM技術(shù)建筑協(xié)同平臺(tái)上，各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員需要對(duì)BIM數(shù)據(jù)庫中的建筑信息模型進(jìn)行編輯，轉(zhuǎn)換、共享等操作。這就需要在BIM數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，構(gòu)建圖形編輯平臺(tái)。

圖形編輯平臺(tái)的構(gòu)建可以對(duì)BIM數(shù)據(jù)庫中的建筑信息模型進(jìn)行更加直觀的顯示，專業(yè)設(shè)計(jì)人員可以通過它對(duì)BIM數(shù)據(jù)庫內(nèi)的建筑信息模型進(jìn)行相應(yīng)的操作。

在此基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步考慮存儲(chǔ)整個(gè)城市建筑信息模型的BIM數(shù)據(jù)庫與地理信息系統(tǒng)、交通信息等相結(jié)合，利用圖形編輯平臺(tái)進(jìn)行顯示，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的數(shù)字城市。

（3）建筑專業(yè)應(yīng)用軟件

建筑業(yè)是一個(gè)包含多個(gè)專業(yè)的綜合行業(yè)，如設(shè)計(jì)階段，需要建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、暖通工程師、電氣工程師、給排水工程師等多個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行協(xié)同工作，這就需要用到大量的建筑專業(yè)軟件，如結(jié)構(gòu)性能計(jì)算軟件、光照計(jì)算軟件等。所以，在BIM建筑協(xié)同平臺(tái)中，需要開發(fā)建筑專業(yè)應(yīng)用軟件以便于各專業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑性能的設(shè)計(jì)和計(jì)算。

（4）基于BIM技術(shù)建筑協(xié)同平臺(tái)

由于在建筑全生命周期過程中有多個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)人員的參與，如何能夠有效的管理是至關(guān)重要的。所以，需要開發(fā)BIM建筑協(xié)同平臺(tái)，通過此平臺(tái)可以對(duì)各個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行合理的權(quán)限分配、對(duì)各個(gè)專業(yè)的建筑功能軟件進(jìn)行有效的管理、對(duì)設(shè)計(jì)流程、信息傳輸?shù)臅r(shí)間和內(nèi)容進(jìn)行合理的分配，這樣才能更有效的發(fā)揮基于BIM技術(shù)建筑協(xié)同平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)。從而BIM技術(shù)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

5　基于BIM技術(shù)協(xié)同平臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用情況介紹

5.1視頻監(jiān)控

在基坑開挖場(chǎng)地上設(shè)置攝像頭，通過BIM模型可以直接調(diào)用相應(yīng)攝像頭視頻進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并獲取監(jiān)控?cái)z像頭的控制權(quán)限，實(shí)時(shí)進(jìn)行角度調(diào)整和焦距調(diào)整，做到現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)掌握，真正使高層管理者能夠運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外。

圖1

5.2門禁系統(tǒng)

顯示工地現(xiàn)場(chǎng)門禁進(jìn)出刷卡數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)展示形式為列表和曲線，以列表顯示基本門禁數(shù)據(jù)，以曲線顯示直觀顯示門禁刷卡人員數(shù)量變化趨勢(shì)以及進(jìn)出高低峰，該項(xiàng)功能通過BIM系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互實(shí)現(xiàn)（如圖2）。

5.3基坑安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

通過BIM技術(shù)將基坑的形狀、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境以及各類監(jiān)測(cè)點(diǎn)建立模型，在模型中導(dǎo)入每天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并采用4D技術(shù)（三維模型+時(shí)間軸）+變形曲線的表現(xiàn)方式進(jìn)行展示，方便工程師、管理人員、施工人員等查看基坑本體及周邊環(huán)境的變化情況。圖3為BIM模型和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)。

圖2

圖3

6　結(jié)論與展望

BIM是信息化大潮之下順勢(shì)而生的應(yīng)用于建筑行業(yè)的新型管理工具，由于模型中可以集成建筑各階段信息，對(duì)施工管理作用巨大。目前，國內(nèi)有關(guān)BIM技術(shù)在施工中的應(yīng)用研究尚處于初步探索階段，施工實(shí)時(shí)模型在實(shí)踐中的應(yīng)用還未有套路可循，國外研究雖有些成果，但鑒于不同國情以及行業(yè)形勢(shì)，并不能照搬到國內(nèi)。根據(jù)我國施工管理特點(diǎn)和實(shí)際需求，提出了工程施工BIM應(yīng)用的技術(shù)架構(gòu)、系統(tǒng)流程和應(yīng)對(duì)措施，初步嘗試了BIM與4D技術(shù)相結(jié)合并用于工程籌劃及項(xiàng)目進(jìn)度模擬之中，自主研發(fā)了基于BIM技術(shù)的基坑工程施工信息管理協(xié)同平臺(tái)，探討了不同管理功能的協(xié)同應(yīng)用。研究成果成功應(yīng)用于虹源盛世基坑項(xiàng)目，驗(yàn)證了其可行性和適用性，充分體現(xiàn)了BIM技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用價(jià)值和廣闊前景。

[1]胡二潘，周慶英.基于建筑信息模型BIM的費(fèi)用控制與進(jìn)度控制[J].科技傳播，2013（16）.

[2]張建平，馬智亮，任愛珠，等.信息化土木工程設(shè)計(jì)：Autodesk Civil 3D [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[3]安雪暉.基于信息技術(shù)的建設(shè)項(xiàng)目生命周期管理[J].智能建筑與城市信息，2003（4）：70～72.

TU71

A

1673-0038（2015）31-0254-02

2015-6-24