邱 鵬 段小芳

(南通開放大學(xué)建筑學(xué)院，江蘇 南通 226001)

1 BIM 簡(jiǎn)介

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型的簡(jiǎn)稱)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，建筑全生命周期為主線，將建筑產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)關(guān)聯(lián)起來并集成項(xiàng)目相關(guān)信息的數(shù)據(jù)模型，這里的信息除了傳統(tǒng)的三維幾何信息外還包括大量的非幾何信息，如建筑構(gòu)件的材料屬性、重量、價(jià)格、能耗、性能、進(jìn)度等。BIM 的價(jià)值在于信息的整合，它改變了建筑行業(yè)的生產(chǎn)方式和管理模式，為建筑從概念設(shè)計(jì)到拆除的全生命周期中的所有決策提供了可靠的依據(jù)。建設(shè)參與方可以利用唯一的BIM 模型，使建筑項(xiàng)目信息在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行維護(hù)全過程中充分共享，實(shí)現(xiàn)信息的無損傳遞。

2 基于BIM 技術(shù)的永和大廈項(xiàng)目的全生命周期管理平臺(tái)的建立及技術(shù)路線

鑒于目前國家和建筑行業(yè)都對(duì)BIM 技術(shù)的發(fā)展提出了具體的要求，且社會(huì)對(duì)BIM 類技術(shù)人才的需求十分迫切，但各高校尚未形成完整的BIM 教學(xué)體系，因此對(duì)BIM 人才的培養(yǎng)尚處于起步階段。結(jié)合2015 年上半年由中國建設(shè)教育協(xié)會(huì)主辦的全國BIM應(yīng)用技能大賽，南通開放大學(xué)建筑學(xué)院組隊(duì)參加了這次比賽，比賽以位于南通港閘區(qū)一幢在建商業(yè)綜合樓“永和大廈”為案例，建立了基于BIM 技術(shù)的永和大廈項(xiàng)目全生命周期管理平臺(tái)。

2.1 管理平臺(tái)的建立

基于BIM 技術(shù)的永和大廈項(xiàng)目全生命周期管理平臺(tái)將項(xiàng)目進(jìn)展過程中各個(gè)階段數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，通過參數(shù)化建模，形成了設(shè)計(jì)管理、招投標(biāo)管理、施工管理等多個(gè)子模塊，并且實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊之間數(shù)據(jù)的共享，提高了數(shù)據(jù)的利用效率，達(dá)到減少工程變更，方便運(yùn)營管理的目的，從而提高了項(xiàng)目的信息化管理水平［4］。

2.2 技術(shù)路線

基于BIM 技術(shù)的永和大廈項(xiàng)目全生命周期管理平臺(tái)的建立分為以下步驟進(jìn)行:1)設(shè)計(jì)管理階段建模并進(jìn)行碰撞檢查:利用Revit 軟件對(duì)永和大廈進(jìn)行建筑模型的建立，利用MagiCAD 軟件進(jìn)行機(jī)電建模，并通過建模實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)階段的碰撞檢查工作與設(shè)計(jì)的優(yōu)化。2)招投標(biāo)階段的算量與計(jì)價(jià)工作:將已建建筑模型導(dǎo)入到廣聯(lián)達(dá)算量軟件中(鋼筋算量、土建算量、安裝算量)，進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)算量工作，并導(dǎo)入計(jì)價(jià)文件，對(duì)永和大廈工程進(jìn)行工程量清單計(jì)價(jià)工作。3)施工管理工作:根據(jù)已有二維總平面布置圖，采用廣聯(lián)達(dá)三維場(chǎng)地布置軟件繪制永和大廈三維場(chǎng)地布置圖，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置進(jìn)行了優(yōu)化;根據(jù)編制的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，將進(jìn)度計(jì)劃與建筑模型、三維場(chǎng)地布置等進(jìn)行了整合，實(shí)現(xiàn)了施工階段的現(xiàn)場(chǎng)布置管理、進(jìn)度管理、方案優(yōu)化等工作。

3 永和大廈項(xiàng)目BIM 管理平臺(tái)應(yīng)用成果

永和大廈項(xiàng)目位于南通市港閘區(qū)，是一棟地下1 層，地上8 層高31.2 m 的商業(yè)綜合樓，總建筑面積9 300 m2。項(xiàng)目正處于主體結(jié)構(gòu)施工階段(見圖1)，小組成員將分別從設(shè)計(jì)階段、招投標(biāo)階段、施工階段運(yùn)用BIM 技術(shù)展開進(jìn)行全生命周期的應(yīng)用。

3.1 項(xiàng)目模型的建立

1)Revit 建模。項(xiàng)目小組成員通過當(dāng)下流行的建筑建模軟件Revit 對(duì)永和大廈項(xiàng)目進(jìn)行建模，使原本二維的CAD 圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S、可視化的建筑模型，通過對(duì)建筑模型的渲染，可以對(duì)建筑物施工完畢的效果進(jìn)行展示(見圖2)。同時(shí)，前期的Revit 建模為后期的碰撞檢查與土建、鋼筋算量以及施工模擬都做了準(zhǔn)備工作，Revit 模型可以很好地與后期軟件進(jìn)行匹配。

圖1 永和大廈項(xiàng)目實(shí)景

圖2 Revit 建模展示

2)MagiCAD 機(jī)電建模。通過MagiCAD 機(jī)電建模軟件對(duì)項(xiàng)目的水、電、暖通工程進(jìn)行三維建模，可以清晰地看出項(xiàng)目水電管線的走向以及與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的位置關(guān)系，為設(shè)計(jì)人員進(jìn)行后期的深化設(shè)計(jì)，以及后期施工階段的方案優(yōu)化、施工模擬做好前期的準(zhǔn)備工作。

3)建筑模型與機(jī)電模型碰撞檢查。設(shè)計(jì)圖紙是由設(shè)計(jì)院不同專業(yè)的工程師分工協(xié)作而成，由于專業(yè)的不同，各專業(yè)圖紙之間未必能夠很好地吻合，時(shí)常出現(xiàn)不同專業(yè)之間相互矛盾的現(xiàn)象，這就為后期的施工帶來了隱患，極有可能造成施工過程中的返工，從而造成工期的損失以及資金的浪費(fèi)。因此，把建成的Revit 模型與MagiCAD 模型進(jìn)行對(duì)接(如圖3 所示)，可以進(jìn)行建筑專業(yè)與機(jī)電專業(yè)的碰撞檢查，便于在設(shè)計(jì)階段對(duì)項(xiàng)目方案作出優(yōu)化。

3.2 鋼筋工程與土建工程智能算量與計(jì)價(jià)平臺(tái)的建立

在項(xiàng)目招投標(biāo)階段、施工前的材料采購階段都需要對(duì)工程所需材料的量有個(gè)明確的認(rèn)知，傳統(tǒng)的工程量計(jì)量方法不僅效率低而且容易出錯(cuò)，對(duì)技術(shù)人員的要求較高，當(dāng)使用了BIM 技術(shù)后，通過三維建模賦予建筑構(gòu)件相關(guān)的材料信息，并與工程量清單、工程計(jì)價(jià)定額相匹配，可以在較短時(shí)間內(nèi)得到較為準(zhǔn)確的工程量，極大地提高了工程量計(jì)量計(jì)價(jià)的準(zhǔn)確性與效率。

圖3 碰撞檢查展示

1)鋼筋工程算量。運(yùn)用廣聯(lián)達(dá)鋼筋算量軟件(GGJ)的三維建模，可以自動(dòng)生成永和大廈項(xiàng)目所需鋼筋工程的量，并可以通過鋼筋三維功能模塊，展示出鋼筋的三維模型，方便施工人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工并加深對(duì)建筑物鋼筋布置的理解。

2)土建工程算量。將已經(jīng)完成的鋼筋算量模型導(dǎo)入到廣聯(lián)達(dá)土建算量軟件(GCL)中，并通過對(duì)構(gòu)件的定義與新建，可以較為便捷地形成項(xiàng)目的土建模型。在土建模型中，可以對(duì)工程的建筑做法、裝修做法進(jìn)行詳細(xì)的定義，為后期計(jì)價(jià)工作做準(zhǔn)備。

3)工程計(jì)價(jià)。當(dāng)完成了項(xiàng)目的鋼筋建模與土建建模后，即可將模型導(dǎo)入到廣聯(lián)達(dá)計(jì)價(jià)軟件(GBQ)中，在計(jì)價(jià)軟件中可以自動(dòng)對(duì)項(xiàng)目的人材機(jī)需求情況、資金需求進(jìn)行匯總，并形成報(bào)表。

4 結(jié)論與展望

本文描述了基于BIM 技術(shù)的永和大廈項(xiàng)目全生命周期管理平臺(tái)的建立過程，著重分析了如何針對(duì)特定工程項(xiàng)目，運(yùn)用BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段、招投標(biāo)階段、施工管理階段提高生產(chǎn)的效率。通過平臺(tái)的建立與運(yùn)行，可以看出運(yùn)用BIM 技術(shù)后，通過設(shè)計(jì)階段的碰撞檢測(cè)、招投標(biāo)階段的智能算量與計(jì)價(jià)、施工管理階段的智能模擬與方案優(yōu)化可以極大地提高項(xiàng)目的運(yùn)行與管理水平。隨著國家信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，3D 打印技術(shù)、“點(diǎn)云”掃描技術(shù)［3］等新興技術(shù)正在快速發(fā)展，相信在不久的將來，這些新技術(shù)與BIM 技術(shù)的融合必將給傳統(tǒng)的建筑行業(yè)帶來新的活力。

［1］何關(guān)培.BIM 在建筑業(yè)的位置、評(píng)價(jià)體系及可能應(yīng)用［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2010(3):118-120.

［2］張為和.基于BIM 的夜郎河雙線特大橋施工應(yīng)用方案研究［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2015(3):69-70.

［3］謝曉晨.論我國建筑業(yè)BIM 應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展［J］.土木建筑工程信息技術(shù)，2014(12):11-13.

［4］陳麗娟.基于BIM 的大型博覽項(xiàng)目全壽命周期管理平臺(tái)的開發(fā)與應(yīng)用［J］.土木工程與管理學(xué)報(bào)，2015(9):56-58.