董婉婉

洛陽理工學(xué)院土木工程學(xué)院

1 引言

在建筑全壽命周期中，傳統(tǒng)的建筑施工管理方法弊端逐漸凸顯，而BIM（建筑信息模型）技術(shù)在項(xiàng)目全周期能進(jìn)行信息共享、過程管控，且基于BIM 模型的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有交互性、直觀性、場景化等優(yōu)點(diǎn)。BIM 技術(shù)最初是由美國佐治亞技術(shù)學(xué)院建筑與計(jì)算機(jī)專業(yè)的扎克伊士曼提出的，把不同階段、不同專業(yè)的所有建筑信息，整合集成在統(tǒng)一的三維模型中，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方、施工方、運(yùn)營方等各方在設(shè)計(jì)過程、施工過程、運(yùn)營管理過程的信息共享、協(xié)同工作。

2 BIM技術(shù)在施工管理中的優(yōu)勢

2.1 可視化

在傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目管理過程中，對于甲方、設(shè)計(jì)方、施工方等各參與方，在項(xiàng)目實(shí)施前和實(shí)施過程中建筑產(chǎn)品是“不可見不可觸”的，且各方更多的是通過二維圖紙、CAD模型、現(xiàn)場實(shí)地考察等方式溝通交流。利用BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品的可視化，“不可見”變“可見”，2D變3D。利用refit軟件創(chuàng)建3D數(shù)字化信息模型，二維到三維的轉(zhuǎn)變，不僅使得建筑產(chǎn)品可視化，而且所有構(gòu)件信息參數(shù)化，且具有互動(dòng)性和反饋性，便于項(xiàng)目實(shí)施過程中實(shí)時(shí)溝通交流，及時(shí)反饋信息，減少信息差。

2.2 協(xié)調(diào)性

一個(gè)工程項(xiàng)目的順利完成，需要各方通力協(xié)作，不同專業(yè)協(xié)調(diào)溝通。施工過程中的溝通不暢、反饋不及時(shí)等，均可能造成施工效率降低、成本增加、工期拖延。項(xiàng)目前期建立BIM3D模型的過程中，通過碰撞檢查，可避免硬碰撞和軟碰撞問題產(chǎn)生。且在前期模型建立過程中，從結(jié)構(gòu)、機(jī)電、水暖等的設(shè)計(jì)到施工，都可以利用三維模型信息進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，減少返工、縮短工期、節(jié)約成本。

2.3 模擬性

BIM 技術(shù)不只是模型的可視化展示，還可以進(jìn)行虛擬動(dòng)態(tài)模擬，比如進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)施工，可以基于refit導(dǎo)出的GCL.文件進(jìn)行4D施工模擬，預(yù)先了解施工過程，優(yōu)化施工方案。基于4D施工模擬可以進(jìn)行成本控制5D 模擬，在水電暖設(shè)計(jì)時(shí)，可以進(jìn)行水流、節(jié)能等模擬，預(yù)估可能發(fā)生的安全問題可進(jìn)行緊急疏散模擬等。

3 BIM+VR技術(shù)在施工管理中的優(yōu)勢

VR 虛擬現(xiàn)實(shí)綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中，并且能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互。VR 作為一種新興的可視化溝通技術(shù)和溝通平臺(tái)，與BIM 技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，能夠發(fā)揮出二者的優(yōu)勢。二維圖紙到BIM 模型是“2D”到“3D”，“不可見不可觸”到“可見不可觸”的轉(zhuǎn)變，而BIM 到BIM+VR 的應(yīng)用是“可見不可觸”到“可見可觸”的轉(zhuǎn)變。BIM 與VR 技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，使得原來“可視化”的模型“場景化”，參與者可以進(jìn)行場景漫游，預(yù)覽建筑實(shí)體，觀察施工過程，了解施工進(jìn)度，掌握成本控制，查看構(gòu)件狀態(tài)信息等。BIM與VR的關(guān)系中，BIM模型是內(nèi)核，提供建筑信息，VR是外觀，提供建筑信息的直觀表現(xiàn)。

4 BIM+VR在施工管理中的應(yīng)用

BIM+VR 技術(shù)可面向的對象多樣化，涵蓋的階段全面化，覆蓋的過程動(dòng)態(tài)化，二維到三維可視化動(dòng)態(tài)控制管理，有利于項(xiàng)目實(shí)施管理最終達(dá)到工期短、成本低、質(zhì)量高、安全好等目標(biāo)。

4.1 進(jìn)度管理

在refit 建立的BIM 模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合編制的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃，可以形成4D 虛擬施工模擬。例如，將實(shí)體模型、場地模型、施工進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入BIM5D軟件中，通過模型整合、劃分流水段等操作，可以完成基于BIM的4D虛擬施工。4D虛擬施工實(shí)現(xiàn)了施工動(dòng)態(tài)化模擬，施工現(xiàn)場三維化可視化，網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃的調(diào)整，場地方案的改變等均可在虛擬施工過程中實(shí)現(xiàn)。對于實(shí)際過程中遇到的有關(guān)施工進(jìn)度、施工操作等問題，可以做到提前發(fā)現(xiàn)，及時(shí)優(yōu)化。

4.2 成本管理

工程項(xiàng)目成本控制涉及整個(gè)項(xiàng)目過程各方面的資源消耗，如人工、設(shè)備、材料等。BIM 模型中包含各構(gòu)件相關(guān)屬性信息，基于4D虛擬施工模擬，模型與數(shù)據(jù)掛接關(guān)聯(lián)，從而通過5D模擬實(shí)現(xiàn)成本預(yù)算和成本控制。如需進(jìn)行模型修改或施工方案調(diào)整，相應(yīng)關(guān)聯(lián)的成本可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控，便于施工單位做好成本控制及信息化管理。

4.3 質(zhì)量管理

工程項(xiàng)目質(zhì)量管理需全周期、全過程、全方位把控?；贐IM的4D虛擬施工可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和跟蹤各個(gè)階段施工質(zhì)量，實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)控，實(shí)現(xiàn)各參與方信息共享，避免信息偏差，提高效率和質(zhì)量。

4.4 安全管理

在安全管理制度健全的基礎(chǔ)上，建立BIM 安全信息模型和平臺(tái)，線上線下定期巡查各個(gè)環(huán)節(jié)安全問題。同時(shí)，基于BIM的4D、VR 等技術(shù)可以使參與人通過可視化場景、侵入式漫游等方式進(jìn)行安全培訓(xùn)，真實(shí)化的安全情景模擬利于增強(qiáng)當(dāng)事人安全意識(shí)，鍛煉安全應(yīng)急管理能力。

5 結(jié)束語

BIM 技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)得到普遍重視和應(yīng)用，也是近些年建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。在數(shù)字信息飛速發(fā)展的時(shí)代，BIM 技術(shù)和VR 技術(shù)相結(jié)合，有利于提高建筑工程效率，更有益于建筑模型信息化的常態(tài)化發(fā)展。但是現(xiàn)有專業(yè)BIM 從業(yè)人員有限，BIM技術(shù)應(yīng)用深度不夠，硬件需求跟不上等問題也是BIM 技術(shù)發(fā)展道路上需要解決的問題。