5G时代BIM发展研究

牛云　李娜

[摘 要]21世纪城镇化进程的加快，极大地推动了建筑业的发展，为进一步适应时代发展和社会需要，必须深入加强建筑工程管理力度，全面掌握对工程整个生命周期的控制。BIM作为在全球范围得到业界广泛认可的建筑信息模型，在未来建筑业的发展过程中将发挥着中流砥柱的作用。逐步到来的5G时代也将为BIM提供新的发展机遇。

[关键词]BIM;5G;建筑信息化

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.02.189

1 引言

根据国务院办公厅推出的《住房城乡建设部2016—2020年建筑业信息化发展纲要》等文件对21世纪建筑行业的最新发展要求，BIM将持续在建筑领域上实现普及和深化。本文将重点分析BIM的发展前景，以及通过5G技术，使BIM更好地指导工人施工。

2 BIM技术

2.1 BIM介绍

建筑信息模型（Building Information Modeling），围绕建筑的整个生命周期，通过对建筑数据化的模型整合，不断在建筑的规划、设计、建造、运营过程中将信息细化。实现工程项目基于BIM应用的信息传递和信息共享，使工程人员全面掌握建筑信息，从而做出科学的管理决策。

在工程施工过程中，由于设计变更导致的费用，促使业主要求设计单位必须做出科学合理的可视化模型，避免在现场施工过程中可能出现的管线碰撞、土建工程与设备安装工程预留孔洞的冲突。于是BIM应运而生，并且逐渐成为建筑业的主力军，完成了建筑业从Auto CAD到BIM模型的第二次技术变革。

2.2 BIM目前在工程上的应用

在工程全寿命周期中运用BIM技术，实现协同的工作方式、信息的互联互通，能够极大地提高整体工作效率。BIM为工程管理搭建了统一的信息平台，各个专业可以在平台上做出调整变更，并将其及时地反馈给其他专业部门，通过BIM平台的工作协调，整个生命周期都在一个模型上，大大提高了管理者决策的科学性和及时性。

在项目早期，运用BIM这种综合性软件创建了大量的分析，项目人员能够进行不同的尝试，并得到量化的反馈，从而突破自身的局限，探索更具创意的解决方案。比如采用BIM软件对管道进行流量分析，这让我们不仅能知道管道的型号，还可以了解流量是否符合需求。比如BIM技术所独有的空间可视化以及管线碰撞优势，可让劳务人员减少返工和修改。在晋中市某县级新建人民医院中标时，安装总费用为1776.8万元。每一层均按照管线优化、保质保量的进行施工，前期工程结束时JDG（套接紧定管）损耗耗量比施工前期成本规划值减少 180万元，占比10.2%，并且管线走向顺直，未见明显后期更改和修正，当然为防止管线重叠交叉，在局部也进行管线重新分布，但总体上而言，材料的损耗量有所降低;钢筋总量变化幅度较小，劳务人员从最初的8个工日的工程量，减少至现在的5个工日工程量，进度缩短，效率也提高不少。

建筑模型信息化意味着每一个构件都携带着设计单位赋予的建筑信息。管理者可以通过提取材料属性、构件大小、位置信息等信息的合理运用，根据模拟施工情况，按进度提前采购材料，从而最大程度地缩短工期，提高工作效率。在工程预算中，造价工程师能够同时将模型、成本、价格等信息相互融合在一起，从而做出各个施工阶段最为经济的预算。

3 5G技术与BIM的信息交流

3.1 5G介绍

5G是第五代移动通信网络的简称。随着5G的快速发展，由3D吹起的智能手机变革之风又逐渐强劲起来，并展现出巨大的潜力。4G网络的传输速度约为75Mbps，未来5G网络的传输速度可达到10Gbps，相当于几秒钟就可以下载十几部高清电影，互联网传输将不再受速度的限制。5G解决了超高速数据传输问题，满足了客户高速度、高密度、高转换的需求，为实现万物互联、3D呈现等场景奠定基础，3D技术在过去由于受可视化角度的限制、色彩不均衡的局限一直不被人们看好，但由于云存储技术的进步，存储 3D 信息将毫不费力。

3.2 虚拟现实

虚拟现实是指综合运用计算机数据处理、人工智能、多媒体等多项技术，构建虚拟周围环境的新技术。通过5G网络，利用BIM来制作虚拟现实，借助这种模型，借助耳机就可以走进任何一间四周空白的房间，在虚拟条件下感受房间的实际环境，在虚拟现实系统中自由行走、任意观看，冲击力强，能使客户获得身临其境的真实感受。

4 施工现阶段问题

设计单位各个专业在提供设计图纸时，往往由于土建、安装等专业的不同，所提供的设计图纸在实际施工过程中，会发生各种信息冲突。比如，土方建设的工程人员在对照土建专业图纸施工的过程中无法预料到建筑设备安装所需要预留的孔洞，因而必须进行返工处理。

在对照图纸埋设管线的过程中，经常会出现管线碰撞，所以必须重新设计管线，重新施工。这一系列的施工问题，可以依靠BIM的可视化进行预判，对未来可能发生的情况进行推演，做出及时的改进措施。

在实体建筑施工中，工人根据BIM虚拟现实来进行预判性操作，各个专业团队整体预览工程概况，并在施工过程中通过App实时监控，达到工程各团队紧密配合，减少返工。而这一切的实现，需要5G作为数据传输的技术支持才能得以实现。所以借着5G的东风，建筑行业也将迎来全面3D时代。

5 5G未来展望

21世纪，中国华为和美国高通为了迅速占领5G市场展开了激烈的角逐，但5G的推进速度远远没有想象中那么乐观。5G实现全面覆盖必须采用高频率的资源衍射，而为了达到4G现有的覆盖区域，至少需要建设1500万到2000万的5G基站，其中的成本可想而知。这些资金对于中国的运营商也构成了相当大的压力，因此全面推进5G技术需要中国政府的大力支持。5G的推进虽然是一个缓慢的进程，但5G的前景确实可以预见的，全面推进5G的商业部署，在建筑、教育、医疗等领域形成稳定的产业链，必将大大推进中国的信息产业与信息消费进入外延时代，粗略估计将会有10万亿的市场规模。对于建筑行业来说，唯有实现5G才能够增强虚拟现实，从而以更加逼真的方式呈现给业主，以更加便捷经济的方式指导施工人员。VR只有紧密结合实体经济才有稳定的未来。5G将会引领第三次互联网的新时代，到那时工业互联网的建设也指日可待。在技术推动与市场牵引两个轮子的合力驱动下，如何通过5G传输，达到BIM可视化将成为建筑行业下一创新发力点。

参考文献：

[1]王晨旭. BIM在工程造价管理中的应用[J].山东工业技术，2019（7）.

[2]王爱军.基于Unity3D的博物馆虚拟漫游系统设计[J].湖南工程学院学报（自然科学版），2019（1）.

[3]屈庆.5G：新基建最确定的投资方向[EB/OL].（2019-02-03）.http：//www.sohu.com/a/293128808_313170.

[作者簡介]牛云（1997—），女，山西晋城人，山西大学。