BIM技术推动邯郸建筑业数字化转型研究

郭栋 张晓波 赵欣 张红春

摘要：随着我国信息技术的高速发展，作为建设领域信息化发展中的主要构成部分，BIM技术被广泛应用于建筑建设工程的智能化中。通过在建筑智能化建设中运用BIM技术，不但可以使建筑行业各个专业协同配合能力得到大幅提升，而且还可以让工程应用的模数化和标准化作业得到充分实现。

关键词：BIM技术;建筑业数字化;转型研究

引言

BIM技术是一种以计算机3D数字技术为基础的，主要用于表达建筑工程建设信息的数据建模技术，通过在建筑智能化工程施工过程中利用BIM技术，对建设项目全生命周期的运营维护、施工、设计等阶段的信息共享都有非常积极的作用，通过实现数据的实时交流和多方的专业协作，可以充分的保障建设项目的安全、质量以及各参与建筑工程建设方的经济利益。

1.国内外研究现状

1.1我国建筑行业数字化转型的总体现状

据统计，在中国46.2%的建筑企业尚未实现流程自动化。中国的建筑企业还面临着不少的挑战，包括缺乏对项目绩效的实时洞察，无法向客户、合作伙伴或供应商及时提供信息，以及对劳动力安全的重视程度不够等。但通过对数字化建筑解决方案、软件和创新技术等方面的投资，中国建筑行业的数字化转型之旅将能迎来有重大意义的里程碑。

1.2国外建筑行业数字化转型的总体现状

当前，全球正经历着前所未有的挑战，这使得建筑行业的数字化转型比以往任何时候都更加重要。德国的工业4.0、美国的工业互联网，日本的标准化建筑发展思维，都值得我们借鉴。数字化转型带来的效率提升、成本降低等优势将助力企业以更合理的方式规划项目进度和企业资源的使用。我们相信，随着企业在数字化转型的过程中不断完善其数字化工具，他们的业务将会在全球新冠疫情结束后很快得以复苏。

2.建筑业数字化转型意义

当前，数字经济已成为驱动我国经济实现又好又快增长的新引擎和新动能。在此背景下，纷繁复杂的数据和迅速发展的信息技术推动了大数据、云计算、物联网、区块链和人工智能等新时代数字化技术的产生，各行业以此为工具不断发展、转型与进步，疫情之下，更突显了数字化技术巨大的生机活力和广阔的发展前景。

建筑业是国民经济的重要物质生产部门，它与整个国家经济的发展、人民生活的改善有着密切的关系。根据国家统计局数据显示，2017年以来建筑业增速逐渐放缓，但产业增加值仍呈现稳步上升趋势。在我国大力建设数字中国的宏观背景下，数字化技术的扩散使当代组织在受到影响的同时需要不断适应，这也决定了传统建筑业必须与数字化技术融合发展，以推动行业加快转型升级步伐，迈上高质量发展之路。

3.BIM技术应用实例

3.1 BIM在规划设计阶段的应用

以邯郸市“道和·尚水湾”项目为例，本项目有7栋高层住宅，2栋商业配套。本项目1#楼2#楼为预制装配式结构工程，采用铝模板支撑技术，构件、模板生产完成后不易更改，因而设计变更的成本极高。借助BIM技术的可视化等优势，能在施工前极大优化设计并提前找出、更改不合理节点。

（1）预制构件优化设计

本项目在拿到设计图纸后就开始进行单元模块BIM建模，做好预制构件的“拆分设计”工作，最大限度避免方案性的不合理导致后期高昂的变更费用。借助BIM技术，对预制构件的种类进行优化，减少预制构件种类，做到标准化模块生产。

（2）铝模板深化设计

在完成预制构件设计后，通过BIM模型确认支模体系以及浇筑节点，根据施工适应性、使用功能性等原则，进行铝模板深化设计以方便施工并减少工序。本项目在征得设计同意后将二次砌筑墙体、门垛、过梁、止水反坎、滴水线、外窗防渗企口等，同主体结构一起施工，整体浇筑。

（3）管线综合排布

在管线的排布设计过程中，相较传统图纸，BIM建模的可视化特性，能清晰区分管道类型，便于设计综合分析管线在建筑的空间排布。在初步排布完成后，BIM的三维防碰撞检测功能，能提前发现各专业管线碰撞问题、部品部件与管线交叉冲突问题、空间问题，并及时在图纸上修正，避免管道施工中常见的返工现象。

3.2 BIM在施工阶段的应用

项目与专业软件开发单位合作，共同搭建BIM协同平台，应用于施工阶段的方案交底、工程模拟、工程量统计、质量管控以及资料管理等。

（1）可视化交底

项目充分利用BIM技术的可视化特性，将细部模型应用于复杂技术交底。基于BIM模型的动态展示，对比传统图纸数据，形象直观，使现场技术人员和工人更直观地了解关键工序、部位的施工作法，消除传统交底带来的交底不清等问题。

（2）工程进度管理

将施工进度计划与BIM模型关联，根据工程进度表模拟展示工程进度，辅助进行施工工序与计划优化。

在智能化工程施工过程中，BIM技术可以协调其他各专业，对施工进度进行动态管理，同时，在BIM技术管理平台上，能够动态查阅施工进度、材料进场、人员安排等信息，从而很好地进行成本管控。

（3）质量管理

1）数字化施工：施工现场使用精确的BIM数据，高效、精确度地完成管线及设备的定位放样，实现精确施工，复核结构完成面;

2）可视化测量放线：规避因土建结构施工误差造成的机电安装施工错误，减少返工;

3）辅助施工验收：检查管线和设备安装的水平度、垂直度、直线度。

同时，项目运用了BIM测量自走机器人、智能靠尺等先进机器设备及系统，辅助项目完成验收过程中房屋净高、开间、墙体平整度、垂直度等测量验收工作。

（4）工程量统计

对于业主、设计及承包商可根据该值做更为精确的成本估算。节省成本和时间。主体结构的深化设计在前期由设计院进行，精装修部分应业主要求同样采用装配式装修，装配式装修部分选定精装修厂家后，进行深化设计。

3.3 BIM在运维阶段的应用

（1）物业管理

在交付使用阶段，项目可根据竣工模型提取需要移交的资产内容，同时根据模型信息核定交接资料的完整度，极大地避免了错漏并提高运营交接效率。

在施工阶段应用的BIM协同平台可在建筑交付后更改为智能楼宇集成管理系统，通过建筑细节的可视化图形显示、结構与设施信息集成、楼内信息查询以及传达等功能实现空间管理、设施管理、应急管理、隐蔽工程管理、节能减排管理等物业管理。

（2）数字城市

BIM模型中包含有建筑的全部信息，不仅能用于楼宇本身的物业管理，更是数字城市的重要组成部分与可视化基础。将城市建筑BIM模型纳入统一管理，辅以3D-GIS等技术，可实现建筑的自由漫游、室内导航等民用功能以及消防救援路线优化等公共服务。

结语

将BIM技术运用到建筑智能化建设当中，不但可以提升各专业、各部门间的协同配合能力，同时还能实现工程施工的模数化、标准化作业，具有重要意义。

BIM技术改变了传统的建设工程生产模式，为项目生产和管理提供了大量数据信息，以BIM模型为载体，使用BIM协同平台能将施工过程中进度、合同、成本、工艺、质量、材料等信息集成，帮助管理人员进行有效决策和精细管理，减少施工变更，缩短项目工期、控制项目成本、提升工程质量。

应用BIM技术，实现建筑建设智能化，能从设计以及管理两方面同时实现创效，创效额远超BIM平台的前期投入成本。同时，BIM模型以及平台还能持续使用，从而提升建筑物业的运维能力，并助推邯郸数字城市建设。

参考文献：

[1]陈承.BIM技术在建筑智能化工程设计中应用[J].现代物业（中旬刊），2019（11）：69.

[2]邱文钊.浅析BIM技术在建筑智能化工程中的应用[J].居舍，2019（32）：70-71.

（邯郸市2021年度哲学社会科学规划课题，课题立项编号：2021122）