建筑工程中BIM技術(shù)應(yīng)用論文

建筑工程中BIM技術(shù)應(yīng)用論文建筑工程中BIM技術(shù)應(yīng)用論文【摘要】BIM技術(shù)的使用徹底顛覆了傳統(tǒng)建筑工程運(yùn)行模式，必將引發(fā)建筑行業(yè)一次革命性的變革?！娟P(guān)鍵詞】BIM技術(shù);三維建模;虛擬施工當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，建筑工程中的新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)使我們做出的工程在保證建筑物安全性、適用性和耐久性的同時(shí)，更要努力為大家建造出更安全、更高效、更健康、更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)和生活場(chǎng)所。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)下新技術(shù)中BIM建模虛擬技術(shù)逐漸在建筑工程的各個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用。BIM技術(shù)顛覆了以往建筑工程中“先建后試”的習(xí)慣思維，可以在虛假的建?？臻g里“先試后建”，極大減少各種資源的浪費(fèi)，為建筑工程的順利開展提供便利的條件。BIM技術(shù)是利用電腦軟件建立工程三維可視模型，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使建筑工程項(xiàng)目各相關(guān)方可以通過(guò)信息平臺(tái)共享成果，從而對(duì)設(shè)計(jì)、施工、使用全過(guò)程進(jìn)行預(yù)控、分析和評(píng)估。一項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)能獲得用戶的認(rèn)可，說(shuō)明該技術(shù)的使用能指導(dǎo)生產(chǎn)和實(shí)踐并獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。BIM技術(shù)利用三維建?？梢曉O(shè)計(jì)和虛擬施工技術(shù)能優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工方案，減少人力和資源浪費(fèi)，最大限度降低工程成本投入，可以說(shuō)BIM技術(shù)的使用絕對(duì)稱得上是一項(xiàng)非常有價(jià)值的技術(shù)。1、建筑信息模型（BIM）的概念1.1建筑信息模型（BIM）技術(shù)的出現(xiàn)CAD技術(shù)的出現(xiàn)將手工繪圖推向計(jì)算機(jī)輔助制圖，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)的第一次信息革命，但此項(xiàng)信息技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐作用是斷點(diǎn)的，各領(lǐng)域和行業(yè)之間的關(guān)聯(lián)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的需要，信息化的綜合應(yīng)用明顯不足。人們逐漸意識(shí)到與建筑工程項(xiàng)目有關(guān)的信息對(duì)整個(gè)建筑全壽命周期至關(guān)重要。為了快速處理與建筑工程有關(guān)的各種信息，合理安排工期，控制生產(chǎn)成本，盡量消滅建設(shè)項(xiàng)目中的設(shè)計(jì)不當(dāng)，作為溝通各環(huán)節(jié)的建筑信息模型（BIM）技術(shù)隨之產(chǎn)生。BIM這一方法和理念由歐特克公司在2002年率先提出，目前已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可。歐特克建筑工程分公司事業(yè)部總部大樓應(yīng)用了BIM技術(shù)，并將可持續(xù)設(shè)計(jì)的理念貫穿其中。我國(guó)已經(jīng)將BIM技術(shù)作為國(guó)家科技部“十一五”的重點(diǎn)研究項(xiàng)目，并被住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部確認(rèn)為建筑信息的最佳解決方案。1.2、建筑信息模型（BIM）的概念1.2.1BIM的概念：McGrawHill定義為BIM是利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的過(guò)程。按美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)：BIM是一個(gè)設(shè)施（建設(shè)項(xiàng)目）物理和功能特性的數(shù)字表達(dá);BIM是一個(gè)共享的知識(shí)資源，是一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過(guò)程;在項(xiàng)目不同階段，不同利益相關(guān)方通過(guò)在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。1.2.2BIM的基本特征：⑴BIM不限于在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，它可應(yīng)用在建設(shè)工程項(xiàng)目的全壽命周期中;⑵用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)屬于數(shù)字化設(shè)計(jì);⑶BIM的數(shù)據(jù)庫(kù)是動(dòng)態(tài)變化的，在應(yīng)用過(guò)程中不斷在更新、豐富和充實(shí);⑷BIM提供了一個(gè)項(xiàng)目參與各方協(xié)同工作的平臺(tái)。1.2.3BIM技術(shù)的核心是通過(guò)建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)，為這個(gè)模型提供完整的、與實(shí)際情況一致的建筑工程信息庫(kù)。2、BIM技術(shù)在建筑工程的應(yīng)用2.1BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在利用三維建模技術(shù)對(duì)建筑物進(jìn)行可視化靜態(tài)展示從而對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，通過(guò)虛擬施工即“先建后試”對(duì)建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，確保設(shè)計(jì)的可施工性。2.1.1BIM技術(shù)的可視化設(shè)計(jì)BIM技術(shù)使設(shè)計(jì)師能擁有三維可視化的設(shè)計(jì)工具，通過(guò)三維建模能夠展示出建筑物實(shí)際面貌，所見即所得，更重要的是通過(guò)工具的提升，讓設(shè)計(jì)師能使用三維的思維模式來(lái)完成工程設(shè)計(jì)，同時(shí)也使得業(yè)主不需要特別專業(yè)的建筑知識(shí)即能見到自己最終的產(chǎn)品。我們?cè)谑┕ぶ杏龅綀D紙中普遍的問(wèn)題就是各專業(yè)之間相互發(fā)生碰撞和沖突。如管道與受力構(gòu)件發(fā)生碰撞，建筑設(shè)備與結(jié)構(gòu)之間發(fā)生沖突，或者各專業(yè)設(shè)施之間也可能發(fā)生交叉。上述情況如在設(shè)計(jì)審核中未發(fā)現(xiàn)，不可避免要出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更來(lái)對(duì)施工進(jìn)行返工，額外增加施工成本，同時(shí)會(huì)影響施工工期。2.1.2虛擬施工，優(yōu)化設(shè)計(jì)BIM技術(shù)對(duì)建設(shè)項(xiàng)目也可采取虛擬施工，通過(guò)虛擬施工發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中可施工性不強(qiáng)或不可行等問(wèn)題，利用BIM檢測(cè)平臺(tái)可方便的發(fā)現(xiàn)上述問(wèn)題并反饋給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)問(wèn)題及時(shí)做出分析并快速的解決問(wèn)題。BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)檢測(cè)在設(shè)計(jì)之初就開始，是一個(gè)“設(shè)計(jì)-檢測(cè)-設(shè)計(jì)”的循環(huán)過(guò)程，直到解決所有的設(shè)計(jì)問(wèn)題，從根本上消除設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和問(wèn)題，減少了在施工階段因設(shè)計(jì)問(wèn)題的返工成本。2.2BIM技術(shù)在建筑工程施工階段的應(yīng)用2.2.1“先試后建”，虛擬施工虛擬施工是BIM技術(shù)在施工階段的運(yùn)用，它是一種在虛擬環(huán)境中建模、模擬、分析建筑設(shè)計(jì)和施工過(guò)程的數(shù)字化、可視化技術(shù)。利用這種技術(shù)施工現(xiàn)場(chǎng)輸出的同步畫面可向各方展示工程進(jìn)度，其結(jié)果使參與工程各方的溝通、協(xié)調(diào)更加富有成效。簡(jiǎn)單地說(shuō)，虛擬施工就是“先試后建”，傳統(tǒng)的施工方案主要基于項(xiàng)目經(jīng)理和項(xiàng)目組的經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型建設(shè)項(xiàng)目?jī)H靠施工的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編制施工方案一定會(huì)受到各方的質(zhì)疑，同時(shí)由于建筑項(xiàng)目的單一性和不可重復(fù)性，施工方案同樣具有不可重復(fù)性。施工現(xiàn)場(chǎng)虛擬三維全真模型可以非常直觀、便利地協(xié)助施工管理者分析現(xiàn)場(chǎng)的限制，找出潛在的問(wèn)題，制定可行的施工方法。虛擬施工過(guò)程包括了施工順序、設(shè)備調(diào)試、資源配置等。通過(guò)模擬，可發(fā)現(xiàn)不合理的施工順序、設(shè)備調(diào)用程度與沖突、資源的不合理使用、安全隱患、作業(yè)空間不充足等問(wèn)題。2.2.2優(yōu)化施工管理為了解決施工過(guò)程中的問(wèn)題，我們往往要配備大量的管理人員，從而給項(xiàng)目增加大量的管理成本。模擬施工的過(guò)程再現(xiàn)不僅可以制定完善的施工方案，同時(shí)也清晰的展示了整個(gè)施工過(guò)程。BIM技術(shù)為建造者提供一個(gè)身臨其境的虛擬空間，通過(guò)多種媒體對(duì)感官刺激獲得對(duì)所需解決問(wèn)題的清晰和直觀的認(rèn)識(shí)，為施工管理人員和工人進(jìn)行開工前培訓(xùn)和實(shí)際操作提供了參考。2.3竣工模型交付當(dāng)一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目建造完成準(zhǔn)備投入使用時(shí)，首先需要對(duì)建筑進(jìn)行必要的測(cè)試和調(diào)整，以確保它可以按照當(dāng)初的設(shè)計(jì)進(jìn)入正常運(yùn)營(yíng)。BIM技術(shù)能將建筑物空間信息和設(shè)備參數(shù)信息有機(jī)地整合起來(lái)，從而為業(yè)主獲取完整的建筑物全局信息提供途徑。通過(guò)BIM與施工過(guò)程記錄信息的關(guān)聯(lián)，甚至能夠?qū)崿F(xiàn)包括隱蔽工程資料在內(nèi)的竣工信息集成，不僅為后續(xù)的設(shè)施管理帶來(lái)便利，并且可以在未來(lái)進(jìn)行維修、改造、擴(kuò)建過(guò)程中提供有效地資料信息。3、BIM技術(shù)的應(yīng)用與現(xiàn)實(shí)的矛盾盡管BIM技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)不少建筑企業(yè)開始使用，但該技術(shù)要求建設(shè)者必須有相當(dāng)水平的計(jì)算機(jī)能力，在此基礎(chǔ)上掌握三維建模技術(shù)和信息處理技術(shù)，而實(shí)際現(xiàn)狀是大多數(shù)施工企業(yè)仍依靠傳統(tǒng)方法進(jìn)行施工，從業(yè)建設(shè)者多數(shù)沒(méi)有相匹