吕 婷,崔浩伟
(1.青岛农业大学 海都学院,山东 莱阳 265200;2.莱阳市永达地基与基础工程有限公司,山东 莱阳 265200)
在过去的20年中,CAD技术的普及推广使建筑师、工程师们从用了几千年的手工绘图走向计算机绘图。将图纸转变成计算机中创建图形,可以说是工程设计领域第一次革命。计算机上虚拟图纸的修改、复制都十分方便,大大提升了工作效率和出图成果品质。但CAD原意期望的“辅助设计”其实只是实现了二维“辅助制图”的功能。BIM为工程设计领域带来了第二次革命,从二维图纸到三维设计和建造的革命。同时,对于整个建筑行业来说,BIM也是一次真正的信息革命。
在传统方式上非专业人员想了解更全面的信息是非常困难的,从某种意义上剥夺了项目相关方在不同阶段提供更有效信息交流的机会。三维信息模型BIM的表达形式就更加直观、易读,颠覆了传统CAD设计成果分散在各个专业和各个不同分类的情况。建设方、设计方、施工方、监理方、使用方等都能比较直观掌握项目的全貌,降低了非专业人员对项目的理解难度,提升了不同专业间、不同参与方对项目的协同能力,BIM增强了项目相关方的信息共享,促进更有效的互动。
目前的二维图纸相对于目前CAD二维制图软件的表达形式,BIM首先创造一个和实际建筑一致的三维模型。传统的设计过程一般是设计师构思一个三维空间,再在脑海里翻译成二维的平、立、剖面,用二维图纸表达出来,再由实施人员根据不同的二维图纸还原成三维的实体空间,多次转换就可能很多信息,常常呈现出的建筑和最初的构思差别很大,BIM可实现建筑项目全生命周期的信息构建。
BIM5D是以BIM平台为核心,并以集成模型为载体,形成由3D(实体)+1D(进度)+1D(造价)的五维建筑信息模型,集成了工程量、工程进度、工程造价,不仅能统计工程量,还能将建筑构件的3D模型与施工进度的各种工作相连接,动态地模拟施工变化过程,实施进度控制和成本造价的实时监控,从而达到减少施工变更,缩短工期、控制成本、提升质量的目的,
(1)BIM5D在施工进度方面的应用。通过引入施工进度计划,在招投标阶段,专家可以从模型中了解工程施工组织的编排情况、主要施工方法和总体计划等,可以通过BIM5D技术对工程建筑模型化管理,从而对投标单位的施工经验和实力做出初步评估。在施工阶段,在施工前期针对施工过程中关键节点及时展现相应的施工情况、场地布置、临时设施及机械租赁情况,也可以使全体参建人员快速理解进度计划的重要节点,加强施工进度控制,还可以预测每个月、每一周所需的资金、材料、劳动力情况,提前发现问题并进行优化。通过BIM5D技术将施工过程中各专业划分为不同的施工流水段,管理人员可以按照工作面的角度,进行任务完成情况分析,展示工作面的物资工作量,便于总包进行工作面管理,形象进度展示功能,使项目的进度情况和任务完成情况一目了然。总体来说,BIM5D通过在BIM三维模型的基础上增加了进度控制这一步骤,更好地发挥计算机和互联网在工程建筑施工管理方面的作用,形成了集成化管理的新型施工管理模式。
(2)BIM5D在施工造价方面的应用。传统的成本控制基于手算和机算,主要涉及到钢筋工程量计算、土建工程量计算和安装工程量计算,由于数据量庞大,对应的子项目众多,所以容易造成准确度不够的现象。利用BIM信息平台的三维图形,BIM5D技术通过划分流水段,增加进度计划、时间和楼层构件信息,进一步进行物资量统计,并提供施工常用物资需用计划表,为物资采购、限额领料提供准确数据支撑,建立成本数据库,完成成本汇总和统计分析工作,可以对资源消耗问题进行模拟,更好地进行资金配置。BIM5D技术在施工过程中的成本控制也是不容忽视的,通过导入成本预算和合同预算,分阶段将项目的收入、项目成本、实际成本进行对比分析,便于找出项目支出的问题,控制项目成本。BIM5D不仅可以对项目总成本进行控制,还可以通过软件分析预测每月、每周所需要的资金、材料、劳动力情况,提前发现问题并优化。同时将施工模拟应用于项目全过程,可以真正做到前期成本预算,中期把控资金规划,后期进行项目的收入、项目成本、实际成本的三算对比分析,便于找出项目支出的问题,控制项目成本。
近年来,BIM技术在美国、日本等国家和中国香港地区的建筑工程领域取得了大量的应用成果。国内不少大中型施工企业尝试使用BIM5D技术进行施工管理,某些工程也得到了显著的效果,大大缩短了工期和成本,提高了工程质量,动态地模拟施工变化过程,使得施工管理能够得到实时监控,大大提高了施工管理的效率和质量,已成为实现建筑业跨越式发展与科技创新的重要手段。