馬宇飛

【摘要】中國(guó)的BIM技術(shù)在國(guó)家和政府的推廣下應(yīng)用越來越廣，各種應(yīng)用方面的軟件也越來越多，然而在BIM技術(shù)的發(fā)展卻始終難以突破，城市住宅作為每個(gè)建筑人最熟悉、操作流程最規(guī)范一致，同時(shí)也最為常見的建筑，可以作為BIM設(shè)計(jì)的突破口，一旦成功，必然會(huì)加速BIM設(shè)計(jì)應(yīng)用到整個(gè)建筑類行業(yè)的進(jìn)程。

【關(guān)鍵詞】BIM現(xiàn)狀;住宅設(shè)計(jì);應(yīng)用

BIM（Building Information Modeling）是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立。從設(shè)計(jì)到施工各個(gè)階段不斷進(jìn)行信息的完善和模型的更新，業(yè)主、總承包、分包對(duì)信息模型共享，整合建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，服務(wù)于項(xiàng)目的整個(gè)生命周期，是對(duì)工程項(xiàng)目整個(gè)建筑、場(chǎng)地、周邊環(huán)境的數(shù)字化表達(dá)。以BIM技術(shù)應(yīng)用為載體對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管理，利用BIM技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力及整體還原性質(zhì)，可以消除各種可能導(dǎo)致工期延長(zhǎng)和造價(jià)增加的不合理設(shè)計(jì)，提高項(xiàng)目管理水平，提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。

1、國(guó)內(nèi)BIM應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)，2019年第三季度，全國(guó)應(yīng)用建筑信息模型（BIM）技術(shù)的工程項(xiàng)目一共有1540個(gè)，其中，北京應(yīng)用最多，上海、重慶其次，其余省份基本忽略不計(jì)。而據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，第三季度經(jīng)檢查的項(xiàng)目就已達(dá)244573項(xiàng)，應(yīng)用BIM技術(shù)的項(xiàng)目占不到0.63%。

BIM為什么經(jīng)過大力推廣，得到越來越多的關(guān)注還是發(fā)展如此緩慢，與20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的CAD發(fā)展相比遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如。個(gè)人認(rèn)為第一方面是因?yàn)镃AD的發(fā)展較為成熟，從設(shè)計(jì)院到施工方有了一套習(xí)慣且方便的程序，形成了固有的思維，難以打破;第二方面是因?yàn)锽IM的發(fā)展還不完善，大范圍的BIM應(yīng)用都是在有了CAD二維圖紙的基礎(chǔ)上進(jìn)行BIM翻模，然后進(jìn)行碰撞檢查、優(yōu)化管線等等。相比于國(guó)外直接以BIM設(shè)計(jì)開頭，難免導(dǎo)致很大一部分人覺得BIM是增加成本的一項(xiàng)行為;第三方面是因?yàn)槿藛T的技能與認(rèn)知不足，導(dǎo)致很多人認(rèn)為BIM建模非常慢，模型建好的時(shí)候樓已經(jīng)封頂了，體現(xiàn)不出來有多少價(jià)值，且CAD設(shè)計(jì)出圖雖然有很多誤差，大量的設(shè)計(jì)變更導(dǎo)致施工的錯(cuò)誤及整個(gè)項(xiàng)目的延期，但是在各方可接受的范圍之內(nèi)，長(zhǎng)期以來，變的習(xí)慣錯(cuò)誤及延期的存在。

一些業(yè)主或者投資方會(huì)對(duì)建筑設(shè)計(jì)方法進(jìn)行說明，有的就會(huì)要求必須使用 BIM技術(shù)進(jìn)行輔助施工，這就使得設(shè)計(jì)單位不得不采用BIM 技術(shù)，但在設(shè)計(jì)過程中具體的應(yīng)用范圍還是比較窄的，即只能使用到BIM技術(shù)中的幾項(xiàng)功能，其中使用頻率較高的是碰撞檢查、三維立體展示設(shè)計(jì)成果等功能。如果設(shè)計(jì)單位花費(fèi)大量的人力、物力引入了BIM技術(shù)，使用的空間卻有限，雖然有利于促進(jìn)BIM 技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)單位的推廣，但對(duì)于建設(shè)單位而言，很難發(fā)揮BIM技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2、住宅設(shè)計(jì)為何是突破口

在住宅建筑施工之前，為了能夠得到最為滿意的方案，為項(xiàng)目節(jié)約資源、創(chuàng)造效益，需要進(jìn)行前期的模擬施工。BIM技術(shù)應(yīng)用在項(xiàng)目中是虛擬的，施工之前在BIM平臺(tái)上將施工工序、施工工藝進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)信息結(jié)果， BIM平臺(tái)會(huì)自動(dòng)生成模擬。BIM技術(shù)應(yīng)用可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)中的不足，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目良好的成本控制效果，對(duì)住宅建筑有利于減少工程的施工成本。

首先，在剛開始使用 BIM 技術(shù)時(shí)往往是根據(jù)項(xiàng)目的需求進(jìn)行人員安排，這一階段的工作內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，需要考慮的因素比較少，但隨著BIM技術(shù)的不斷推行，將會(huì)涉及到越來越多的人員配備安排問題，這時(shí)就需要進(jìn)行團(tuán)隊(duì)分工，導(dǎo)致成本增加及員工需要掌握軟件的數(shù)量增多，使得工作量的加大及工作難度的增加，使得部分人員短時(shí)間無法繼續(xù)從事原來的崗位，也影響人員配置，從而使很多設(shè)計(jì)單位一時(shí)難以接受。但是住宅的相識(shí)度很高，處理流程大致類似，可以以住宅建筑形成一個(gè)固定的模式，以住宅建筑為基礎(chǔ)模式再逐漸擴(kuò)張到其他建筑領(lǐng)域，會(huì)比較輕松及穩(wěn)定，員工也會(huì)有較多的時(shí)間去熟悉更多的軟件，為越來越多的建筑領(lǐng)域而做好充足的準(zhǔn)備，設(shè)計(jì)單位也節(jié)省了更多的人力及物力。

其次以萬科為例，已經(jīng)著手準(zhǔn)備將BIM技術(shù)應(yīng)用完全標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用于建設(shè)過程中，因此整個(gè)施工過程不會(huì)因?yàn)閭€(gè)別人的專業(yè)知識(shí)的不足而發(fā)生資源浪費(fèi)，減少了項(xiàng)目的施工成本。也已經(jīng)同德國(guó)的RIB公司進(jìn)行合作，雖然不太成熟，但帶來的效益不可忽視。由此可見，BIM是具有為項(xiàng)目創(chuàng)造效益的能力的，否則不會(huì)如此大力度去推行。企業(yè)實(shí)行之前也肯定進(jìn)行預(yù)算與預(yù)判，只有有了一定的把握之后，才會(huì)去進(jìn)行此類BIM技術(shù)的應(yīng)用。

3、BIM技術(shù)在住宅的具體應(yīng)用

3.1 土方開挖施工

以往的土方計(jì)算時(shí)，耗時(shí)耗力，計(jì)算量大，同時(shí)計(jì)算精度非常低，導(dǎo)致土方開挖的成本增多。無人機(jī)攝影測(cè)量也是一種日益成熟的技術(shù)，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、機(jī)動(dòng)靈活、可重復(fù)使用、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，且現(xiàn)在無人機(jī)對(duì)于地物的外觀、位置及高度等數(shù)據(jù)成果可以直觀反映。利用無人機(jī)航拍的傾斜技術(shù)及點(diǎn)云三維成像技術(shù)，將航測(cè)數(shù)據(jù)通過BIM技術(shù)處理建立三維模型，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地理信息圖像采集，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體掃描后進(jìn)行逆向三維建模，進(jìn)行土方量的測(cè)算。同時(shí)，為了節(jié)約土方開挖時(shí)間，可以進(jìn)行BIM施工模擬，土方的開挖深度、開挖順序、開挖工藝及車輛運(yùn)輸路線都可以進(jìn)行提前模擬，發(fā)現(xiàn)不足的地方可以進(jìn)行優(yōu)化。最終使項(xiàng)目人工成本和時(shí)間成本都大幅度降低，且土方測(cè)算的準(zhǔn)確度也大幅度提高，為項(xiàng)目工程創(chuàng)效起到了很大作用。

3.2 三維可視化設(shè)計(jì)

在以往進(jìn)行住宅設(shè)計(jì)時(shí)，圖紙內(nèi)容都是通過CAD以線條形式體現(xiàn)，設(shè)立理念靠想象完成，設(shè)計(jì)理念不能夠很好的反映出來，而BIM這種三維立體的技術(shù)就可以很好的彌補(bǔ)這種缺陷，將傳統(tǒng)的CAD線條形式進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，無論多么復(fù)雜和繁瑣的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件都可以很好的表達(dá)出來。住宅結(jié)構(gòu)和建筑完成后，可以進(jìn)行三維渲染，渲染之后可以通過VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）三維動(dòng)態(tài)視角去讓業(yè)主真實(shí)感受住宅的設(shè)計(jì)形式，觀察住宅的每一處細(xì)節(jié)，提升業(yè)主的體驗(yàn)感。同時(shí)，VR的沉浸式瀏覽，可以從任意角度、浸入式瀏覽模型，減少因視角選取不佳存在的遺漏問題，即使發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行變更，修改之后會(huì)立即同步到三維模型里，大大提高設(shè)計(jì)效率，可以更好的為開發(fā)商增加效益及長(zhǎng)久的發(fā)展。

3.3 管線碰撞檢查

在BIM技術(shù)進(jìn)行管線碰撞檢查之前，管線綜合的檢查由專人將各專業(yè)的CAD圖紙進(jìn)行分析，但人的想象力有限及圖紙表達(dá)的信息不全面，難以做到?jīng)]有碰撞沖突。除此之外還要考慮運(yùn)維階段的維修情況，如若未預(yù)留操作空間，那會(huì)為管線機(jī)組維修造成很大的困難，嚴(yán)重影響了工程質(zhì)量。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)有效的解決了這一現(xiàn)狀，先分別進(jìn)行建筑模型和機(jī)電模型的搭建，然后通過模型綜合碰撞檢查軟件（Navisworks、Navigator等）進(jìn)行碰撞檢查，大大提高了管線綜合檢測(cè)的精確度和效率。同時(shí)，在施工圖設(shè)計(jì)階段進(jìn)行管線碰撞檢查，不僅提升了工作效率和工程質(zhì)量，也避免了因管線沖突后期改動(dòng)造成的工期延誤和施工成本不必要的增加。

3.4 工程造價(jià)管理

一般的工程造價(jià)用CAD二維圖紙來進(jìn)行計(jì)算，需要造價(jià)員花費(fèi)大量的時(shí)間去看懂圖紙，然后花費(fèi)大量的時(shí)間去進(jìn)行計(jì)算，且期間伴隨著大量的錯(cuò)誤，導(dǎo)致最終的結(jié)果十分不準(zhǔn)確。通過建立BIM模型，可以對(duì)其中任意一個(gè)構(gòu)件進(jìn)行信息的錄入和更改，隨著定額信息和市場(chǎng)價(jià)格的導(dǎo)入，軟件分析模型自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，讓造價(jià)變的極為簡(jiǎn)便，為項(xiàng)目工程和造價(jià)人員節(jié)約了大量的時(shí)間成本，還可以將其它項(xiàng)目的數(shù)據(jù)導(dǎo)入或手動(dòng)輸入到模型中進(jìn)行參照和對(duì)比，從而制定更合理的方案。此外，BIM模型還可以保存項(xiàng)目從施工到竣工的全部工程信息，以及記錄各個(gè)分部分項(xiàng)工程在各個(gè)階段的單價(jià)和總價(jià)。在此之前，項(xiàng)目的各參與方對(duì)于價(jià)格的溝通有著很大的障礙，BIM模型很好的解決了這個(gè)狀況，使得項(xiàng)目工程施工階段的價(jià)格變得清晰透明，有利于建筑各參與方的溝通交流，也有利于業(yè)主在項(xiàng)目工程施工階段對(duì)于價(jià)格的監(jiān)督控制。

結(jié)論：

綜上所述，在技術(shù)信息化時(shí)代，以及在大力推廣BIM的背景下，BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及成為定勢(shì)，而BIM技術(shù)帶來的各種應(yīng)用也確實(shí)為工程創(chuàng)造了很多的效益，為施工帶來很多的便捷，降低了很多返工的幾率，節(jié)省了施工成本，所以BIM技術(shù)的發(fā)展很明朗，而住宅此類模式化的建筑無疑更適合BIM技術(shù)的應(yīng)用與推廣，且符合住宅穩(wěn)定性與環(huán)保型的綠色建筑需要，這對(duì)于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及自身品牌力具有重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳賽楠.BIM在工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用分析[J].學(xué)術(shù)堂，2016.

[2]王建宏.BIM技術(shù)在高層住宅中的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)，2017.

[3]梁方瑜.淺談BIM技術(shù)在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].基層建設(shè)，2016.