基于全生命周期的BIM5D技术应用分析

刘一哲 魏建雪 蒋立鑫 谢丹凤＊

（1.山东理工大学，山东淄博 255000；2.中建八局第一有限公司北京分公司，北京 100089）

BIM技术发展的过程中逐渐形成了建筑行业的新模式。3D+进度+成本的新模式应用在建筑行业各个领域，BIM5D不仅具有传统三维模型的可视化分析，方便人们对拟建建筑物的各个复杂节点和细部构造进行分析，还将进度计划和成本分析有机结合在一起。实现了施工人员对施工每一个阶段的进度分析，可以有效对施工的工期进行把控。将全过程的资源成本进行有机结合，通过BIM进度计划软件可以有效对人力物力进行管理，安排施工每个周期的计划，生成施工资源进度曲线，协调施工和资源的配置。

1 BIM5D简介与优势

BIM5D技术是近几年新兴的技术，结合BIM三维模型、进度以及成本，在项目的应用中，实现了全生命周期的资源配置，协调人力和物力，实现了协同化管理。BIM5D弥补了3D以及4D存在的缺点，通过信息数据的共享，施工人员可以对工程各个资源充分了解，及时调整后续计划，最大限度利用工程要素的价值，对工程可能出现的问题进行合理评估，发现问题及时修正，避免因工期延误导致的工程周期延长，减少施工过程中的资源浪费，目前大多数复杂工程都采用BIM5D技术，实现了资源配置的高效管理。通过BIM5D平台，可对施工中的设计资料进行统一管理，避免纸质版资料带来不方便查找等问题。对于模型的资料管理也可以更方便、快捷了解项目信息[1]。

总体思路：（1）基于BIM的Revit土建工程模型建立及基于BIM的安装工程的Revit机电模型建立。（2）通过CFG插件将BIM安装与土建模型导入GQI和GTJ2018进行完善与计量，基于云计价平台GCCP5.0模型计价并编制计价文件。（3）基于BIM的土建安装模型及前阶段成果，导入施工现场布置软件进行场地布置；根据工程量及建筑重难点，基于斑马·梦龙编制施工进度横道图；编制施工组织设计文件。（4）基于BIM5D关项目获得模拟动画、方案、集成图片、进度曲线等内容，根据方案设计优化。

优势：通过BIM模型集成进度、预算、资源、施工组织等关键信息，对施工过程进行模拟，及时为施工过程中的技术、生产、商务等环节提供准确的形象进度、物资消耗、过程计量、成本核算等核心数据，提升沟通和决策效率，帮助客户对施工过程进行数字化管理[2]，达到节约时间和成本、提升项目管理效率的目的。

2 BIM5D应用分析

（1）三维建模。

实现三维可视化操作是BIM技术极为重要的组成部分，Reveit模型是常用的三维建模软件，Reveit可以对一些基本构件如梁、板、柱、楼梯等进行建模，形成一个比较完整的三维模型，但对构件中钢筋的建模比较烦琐。国内的广联达公司有整套BIM施工建模软件，其中广联达GTJ可以对构件进行土建和钢筋的建模，其中对一些异形柱和异形节点可自定义建模，通过三维透视可以对构件配筋进行查询，汇总计算还可以对钢筋端头和梁柱节点进行处理。导出文件可以通过BIMMAKE软件进行二次处理，还可作为接口向Reveit等传统建模软件进行模型导入，并保障模型的完整性。三维模型的可视化可以使业主清晰了解建筑的具体模型，方便施工人员对建筑构造进行细节观察，对施工中存在问题可以进行有机对比。

（2）进度管理。

工程建设的环节较为烦琐，难以实现预期的设想，利用BIM5D可以实现施工进度管理，对施工计划进行多个流水段的划分，将不同时间段的资源配置有效结合在一起。划分不同工序比如支模板、绑钢筋等，对每一道工序的人力和物力进行高效划分，避免了在施工过程中出现人员配置不协调的问题，时间段的划分与施工模型紧密联系，使得施工人员妥善把控资源配置，有利于管理人员对各项工作进行调整广联达BIM5D软件实现了对资源配置的高效率管理，对进度和成本进行全生命周期结合[3]，对每个阶段的模型进度进行展示，合理规划资源，清晰显示模型与流水段，实现与施工进程的紧密结合。

施工流水段的划分如表1所示。

表1 施工流水段的划分

施工模拟进度过程如图1所示。

图1 施工模拟进度过程

（3）成本分析。

在传统的工程建设中，各个复杂节点、细部构造和工艺做法的成本分析难度较大，利用BIM5D可以将进度计划和成本分析进行有机结合，使成本分析更合理，使成本管控更科学[4]。通过BIM5D可以实现随时查看成本信息，经过对成本信息的分析实现有效的成本管控。广联达BIM5D软件可以对构件自动分类并进行成本计算，施工人员可以随时查看任意构件、任意时间段的成本信息，结合各个流水段的收支情况、资金动态曲线和工作进度，合理进行成本管控，促进人工、材料、机械的合理利用与密切配合，在严格实现成本管控的同时保证工程的质量。资源成本分析如表2所示。

表2 资源成本分析 单位：元

（4）场地布置。

BIM技术还可应用于场地布置，对施工场地安全文明施工具有重要意义，合理布置施工现场各个建筑物位置极为重要，不仅要满足人们对于施工、生活分区要求，更要满足相关规范和防火要求，确定临时建筑、样板房和拟建建筑位置。利用BIM场地布置软件可以对场地的建筑设施进行布置，开展三维可视化分析，为了满足文明施工要求，可以对施工场地布置的方案进行调整优化分析。①场地道路布置应符合交通运输要求，避免因为布置重合导致运输障碍；②场地内的临时设施、宿舍板房以及工作分区的合理划分，实现功能分区；③场地内部的建筑物质的放置满足防火规范，还应考虑到便于施工和运输；④场地内的各种用电设施应完善，合理布置变压站和电线。通过合理的场地布置，可以保障后期施工的正常进行[5]。场地布置将工程周边及现场的实际环境以数据信息的方式挂接到模型中，建立三维的现场场地平面布置，参照工程进度计划，可以形象直观地模拟各个阶段的现场情况，灵活地进行现场平面布置。

施工场地布置如图2所示。

图2 施工场地布置

3 结语

BIM5D技术不同于传统的二维管理方式，具有可视性强、综合性强等特点，可以随时提取所需信息，进一步实现全生命周期的全方位管理，降低工作的烦琐性，保证工程建设顺利进行，保障工程质量。在建筑项目的全过期过程中，不仅可以实现三维可视化分析，而且能够结合资源配置的各个流水段，动态模拟项目施工全过程，对工程应用具有重要意义。