司續(xù)霞

( 新疆大學(xué) 新疆 烏魯木齊 830001)

BIM技術(shù)在畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用

司續(xù)霞

( 新疆大學(xué) 新疆 烏魯木齊 830001)

BIM技術(shù)在建筑業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，本文通過闡述BIM技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析影響其普及的因素。通過在畢業(yè)設(shè)計中引入BIM，分析BIM技術(shù)在項目各實施階段中的應(yīng)用。

BIM；畢業(yè)設(shè)計；信息化

引言

BIM技術(shù)是近年來在建筑設(shè)計信息化領(lǐng)域出現(xiàn)的新技術(shù)，它是集合工程項目各相關(guān)數(shù)據(jù)，通過建立完整的、高度集成的工程項目信息模型，從而在建筑工程設(shè)計、施工及運營階段等項目整個生命周期內(nèi)，實現(xiàn)項目的信息化、集成化管理[1]。本次畢業(yè)設(shè)計就是對BIM技術(shù)的一次簡單的應(yīng)用，本組成員通過運用相關(guān)軟件，完成了哈密圖書館工程的三維建模、標(biāo)書編制、施工管理三部分的相關(guān)內(nèi)容。

一、BIM現(xiàn)狀描述

(一)BIM現(xiàn)狀描述。2002年，歐特克公司首次將BIM引入中國。目前在中國，建筑行業(yè)也因BIM的出現(xiàn)發(fā)生著巨大變革。建筑及相關(guān)行業(yè)的BIM研究機構(gòu)也越來越多，尤其高校通過畢業(yè)設(shè)計進行BIM的研究和應(yīng)用[2]。國家“十二五”規(guī)劃中，進一步將BIM作為信息化的研究重點。隨著BIM技術(shù)優(yōu)勢逐漸展現(xiàn)，我國規(guī)范也規(guī)定一定規(guī)模的工程項目必須使用或分階段使用BIM技術(shù)，上海中心大廈就是一個在項目全生命周期應(yīng)用BIM的典型案例。

經(jīng)濟和科技飛速發(fā)展的同時，建筑業(yè)也迅速發(fā)展起來。施工企業(yè)面對巨大競爭壓力的同時，也需要實現(xiàn)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在這個背景下，我國建筑業(yè)實施BIM技術(shù)成為必然[3]。BIM技術(shù)通過信息整合，彌補了建設(shè)項目因工程量大，建設(shè)過程繁瑣等引起的溝通和實施環(huán)節(jié)信息流失的缺陷。

(二)影響B(tài)IM普及的主要因素

1、機制不協(xié)調(diào)。BIM應(yīng)用影響建設(shè)項目實施工作流程，還會帶來技術(shù)風(fēng)險。因此，工程師應(yīng)用BIM軟件會影響到個人、項目及公司利益，且無法得到相關(guān)補償。因此，在沒有切實的技術(shù)保障和配套管理機制的單位或部門，強制推廣BIM是不太現(xiàn)實的。

2、任務(wù)風(fēng)險。我國的工程項目普遍都設(shè)計周期短，且施工工期緊張。BIM技術(shù)現(xiàn)處在嘗試階段，不可避免和無法預(yù)見的技術(shù)障礙可能導(dǎo)致設(shè)計任務(wù)無法按時完成。

3、使用要求高，培訓(xùn)難度大。BIM技術(shù)具有其新穎性，但是對于一些工程師來說，BIM軟件的學(xué)習(xí)存在一定難度。盡管主流BIM軟件一直強調(diào)其易學(xué)性，但是BIM軟件的培訓(xùn)和熟練掌握都存在一定的挑戰(zhàn)性。而且，現(xiàn)代建筑的設(shè)計難度逐漸提高，體型復(fù)雜的建設(shè)項目要求設(shè)計師具備一定得設(shè)計以外的能力，如數(shù)學(xué)功底或編程能力，這也提高了BIM軟件的應(yīng)用難度。

4、BIM技術(shù)支持不到位。BIM軟件供應(yīng)商對客戶提供的技術(shù)支持，無法實現(xiàn)長期性和全面性?？蛻糁g的相互學(xué)習(xí)是最有效的技術(shù)支持途徑。對于一些大型的，實力較強的設(shè)計單位，大都通過建立自己的BIM技術(shù)中心，以實現(xiàn)本單位的技術(shù)支持保證。在愈來愈強調(diào)分工協(xié)作的今天，BIM技術(shù)中心將成為必不可少的保障部門。

二、項目簡介及團隊簡介

(一)項目簡介。本工程工程名稱為某地圖書館，建筑面積10542.6m，建筑基底面積為2407.8m。建筑層數(shù)為地上五層，無地下室，一層層高為4.5m，二～五層層高為4.2m，頂層為水箱間和電梯機房。建筑高度為23.4m，建筑物主體結(jié)構(gòu)合理使用年限為50年，結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為七度。本工程建筑類別為二類建筑，耐火等級一級。

(二)團隊簡介。本團隊有兩名指導(dǎo)老師，團隊成員5人。在此次畢業(yè)設(shè)計中，統(tǒng)籌安排，協(xié)作分工，共同學(xué)習(xí)比賽軟件及土建安裝技術(shù)難點，通過個人集中學(xué)習(xí)，團隊相互補充的方式，掃除知識盲點，能夠掌握軟件要領(lǐng)，以學(xué)習(xí)進步的態(tài)度更好的完成比賽。

三、項目實施過程介紹

(一)BIM技術(shù)在該項目的應(yīng)用

1.BIM技術(shù)在建模階段的應(yīng)用。在建模階段，根據(jù)本工程提供的圖紙信息，運用Revit軟件進行土建建模，繪制軸網(wǎng)，建立樓層平面，定義構(gòu)件，繪制構(gòu)件，在一定情況下運用族定義并繪制構(gòu)件，建筑模型完成后，進行建筑物的裝飾部分，最后對建筑物外立面效果進行渲染及漫游視頻制作。運用Magicad軟件進行本工程的機電建模，分專業(yè)、分樓層的建立文件，建模完成后進行碰撞檢測，檢測專業(yè)內(nèi)部和專業(yè)之間的碰撞點，生成碰撞報告。

與CAD的二維設(shè)計不同，BIM技術(shù)下的建模設(shè)計過程基于三維狀態(tài)。在CAD二維設(shè)計狀態(tài)下，工程項目的構(gòu)建如墻體、柱等沒有構(gòu)件屬性，只是有由點、線、面構(gòu)成的封閉圖形。而基于BIM技術(shù)的設(shè)計方案，構(gòu)件本身具有各自的屬性。設(shè)計過程中，設(shè)計師運用計算機技術(shù)，將構(gòu)想出來的建筑方案建立三維立體圖形，達到三維可視化下的設(shè)計。同時，構(gòu)件建立完成后，構(gòu)件屬性如柱子的位置、尺寸、高度、混凝土強度等信息，通過軟件保存為信息模型中。

BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢：(1)為各專業(yè)的協(xié)同設(shè)計提供平臺；(2)為設(shè)計方案的優(yōu)化提供實施基礎(chǔ)；(3)為設(shè)計階段項目各參與方的協(xié)同工作提供基礎(chǔ)[4]。

2.BIM技術(shù)在造價階段的應(yīng)用。在造價階段，運用建模軟件對本工程進行三維建模，建立土建模型、鋼筋模型、安裝模型，建模完成后，可直接生成本工程的土建、鋼筋及安裝工程工程量。將工程量導(dǎo)入計價軟件后可為工程量套清單和定額，調(diào)整各個費率標(biāo)準(zhǔn)后，可計算出本工程的工程造價。

3.BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用。運用模板腳手架設(shè)計軟件，根據(jù)本工程工程概況及特點，設(shè)計本工程的模板腳手架類型；運用施工現(xiàn)場布置軟件，根據(jù)現(xiàn)場情況，依據(jù)規(guī)范，對本工程的基礎(chǔ)階段，主體階段和裝飾裝修三個階段的施工現(xiàn)場進行布置；運用Project進度計劃軟件，編制本工程的進度計劃；運用BIM5D軟件，將已有的造價信息模型，施工現(xiàn)場布置，進度計劃等文件相整合和關(guān)聯(lián)，對施工過程進行動態(tài)模擬。

運用BIM技術(shù)，整合建設(shè)項目構(gòu)件信息，建立用于進行虛擬施工和施工過程管理、成本管理的三維模型。該模型將工藝參數(shù)與影響施工的屬性聯(lián)系起來，反映了項目各階段模型的交互作用。通過BIM技術(shù)，實現(xiàn)5D(三維+時間+費用)條件下的施工模擬，實現(xiàn)虛擬施工過程各階段和各方面的有效集成。

BIM技術(shù)施工階段的5D模型，能夠?qū)崿F(xiàn)項目成本的精細分析，精確計算出每道工序、每個工區(qū)及時間區(qū)段的工程量[5]。根據(jù)企業(yè)定額，可以及時計算出各個階段每個構(gòu)件的中標(biāo)單價與工程成本的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)了項目成本的精細化管理。避免了以前施工企業(yè)在項目完成后無法知道項目盈利和虧損的原因和部位等類似問題出現(xiàn)。

四、總結(jié)及致謝

通過本次畢業(yè)設(shè)計，讓我們更加了解BIM技術(shù)，熟悉了相關(guān)軟件，增強了我們的團隊合作意識，雖然作品不盡完美，但整個過程的體驗是我們最大的收獲。

在此要感謝我的指導(dǎo)老師對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大，相信這些收獲會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。

[1]鄭華海，劉勻，李元齊等.BIM技術(shù)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 結(jié)構(gòu)工程師，2015，04(31)：233-241.

[2]郝麗.BIM技術(shù)融入高校工程類專業(yè)教學(xué)的應(yīng)用研究[J]. 土木建筑工程信息技術(shù)，2015，04(7)：108-111.

[3]李云貴，邱奎寧，王永義.我國BIM技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2014，(2)：36-41.

[4]王陳遠.基于BIM的深化設(shè)計管理研究[J]. 工程管理學(xué)報，2017，26(04)：12-16.

[5]于景飛，謝宇晨.BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制中的應(yīng)用[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2017，48(2)：000-000.

司續(xù)霞(1993-)，女，漢族，甘肅人，本科，研究方向：建設(shè)項目管理。