论文部分内容阅读
安徽建筑大学 管理学院安徽省 230601
摘要：随着计算机图形技术及信息技术的快速发展，建筑信息模型（BIM）技术已经成为目前建筑工程行业的热门技术。文章分析了基于BIM技术的施工可视化应用，充实发挥BIM技术体系在建筑工程领域的应用价值。
关键词：BIM技术；施工；可视化
引言
BIM（Building Information Modeling）是三维参数化的数字模型在建筑全生命周期中的应用，它通过建立涵盖建筑全生命周期的信息库，实现信息在建筑全生命周期中各阶段、各参与方之间的集成与共享，其本质是信息技术在工程建设领域中的应用。通过BIM平台，项目各参与方能够及时对BIM模型中的信息进行插入、提取、更新和修改，并用以支持和反映各参与方的职责而协同作业。BIM技术在施工阶段的应用将提高工程施工过程中信息的利用率，为工程施工各阶段、各参与方之间信息的集成与共享提供平台，实现建设项目的集成化管理。
1 BIM技术概述
BIM是三维参数化的数字模型在建筑全生命周期中的应用，它通过建立涵盖建筑全生命周期的信息库，实现信息在建筑全生命周期中各阶段、各参与方之间的集成与共享，其本质是信息技术在工程建设领域中的应用。通过BIM平台，项目各参与方能够及时对BIM模型中的信息进行插入、提取、更新和修改，并用以支持和反映各参与方的职责而协同作业。信息互用的基本前提是信息具有结构化形式。
在BIM实际应用中，可以从不同的角度对BIM进行理解：①当将 BIM 应用于项目中时，BIM代表对信息进行管理，信息能够被项目各参与方提供与共享，并保证合适的人在正确的时间得到准确的信息；②对于项目各参与方，BIM代表项目交互的协同过程，并定义项目各参与方如何开展工作，如何协同地设计、建造和运营项目；③对于项目设计方，BIM代表集成化设计，它鼓励设计团队进行设计创新和优化方案，并为设计提供更多的信息反馈，提高设计团队的设计水平。总之，BIM技术是以IT技术为基础研究领域，将信息技术应用于工程建筑领域，以实现建筑全生命周期中的信息共享和集成。
2基于BIM技术的施工可视化应用
BIM技术是贯穿于建设生命全过程的技术模式，在设计施工阶段具体应用价值体现在以下几个方面：
2.1将二维建筑图纸转换为三维模型
利用某工程已有的二维图纸，建立其三维模型。三维建模主要分为场地建模、土建建模、设备专业建模，最后整合，形成全专业整体模型。与传统的三维模型不同的是，BIM信息模型为一个完整的三维模型，各种平、立、剖面图只是各方向的二维剖切图，多视图的三维设备布置，同时有多重尺寸进行精确定位，从而生成正确无误的整体模型。所有的建筑表皮幕墙、结构梁柱、设备管道都以三维方式分图层置于一个BIM模型中，这样非本专业人员相较于原二维图纸能更容易读图，也更方便各专业人员的协调沟通。例如，在传统的CAD图纸中，表达方式是二维的，复杂的钢筋节点有时是平面图要结合多个剖面图才能表达清楚，而且对于刚刚毕业的新学员来说还有一个识图的过程，有些现场班组的施工人员识图能力有限，常常把技术人员交底的节点钢筋加工错误。BIM以三维数字技术为基础，可以把相关的复杂钢筋节点做出真实空间比例关系的BIM模型，其真实的空间尺寸和360°的视角可以让人清晰地识别复杂钢筋节点的结构。
2.2突出模型局部复杂结构，进行直观分析
通过对复杂结构的分析为重要部位施工提供视觉上的参考，进一步确认设计的建筑空间和各系统关系，对设计进行初步检验，对建筑的构造和布局也有了更加清晰的认识和理解。例如检查空间是否能够确保其他工作正常运行，检查复杂节点钢筋布置以及混凝土浇灌空间检查、管道排布之间的碰撞检查。
2.3对设备管线及结构的错漏碰缺检测
在设计时，往往由于各专业设计师之间的信息传达不全面，而出现各种专业之间的碰撞问题，例如暖通等专业中的管道在进行布置时，由于施工人员的图纸是根据各专业的不同各自绘制的施工图纸，在真正施工过程中，可能在管线布置处正好有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置，利用BIM 技术对管线碰撞检查的功能，不但能彻底消除硬碰撞、软碰撞，优化工程设计，避免施工中不必要的返工，最大限度减少施工变更，助力控制施工进度，而且优化净空，优化管线排布方案，使施工完成更便捷，问题呈现更清晰，提高施工管理的质量与效率。
2.4模拟实际现场，提出合理的解决方案
在这一阶段通过BIM 模型对施工进度的模拟控制，对各参与方信息的整合和验证，无论是施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌，有助于加强工程项目在施工过程中可预见的风险控制和协调能力，有效保障施工进度和成本控制，减少同类工程中常见的纠纷。
3基于BIM技术的施工可视化推广应用
BIM 技术在欧美等发达国家已经普遍开展与应用，但在我国，应用BIM 技术的项目还不多，还处于探索阶段，国内还没有统一的BIM 应用标准。目前主要是设计院应用BIM 技术较多，业主和施工单位应用的较少。我国目前应用BIM 技术基本都属于“各自为战”的态势，同一个项目中，业主、设计、施工三方均同时采用BIM 技术的极少，一般都是三方中某一方用此技术，这样一来，难以发挥BIM 技术在建筑全生命周期内的优势，建模工作量大，单方面开展应用BIM 技术的成本骤然增高
3.1转变理念
BIM 是信息技术在工程建设领域的应用。因此推广基于BIM技术的施工可视化应用的策略应与推广应用CAD一样，使BIM应用单位的业务层、管理层和领导层都充分认识到 BIM 技术及其所带来的价值，转变传统施工管理模式的观念和方法，为基于 BIM 技术的管理理念、方法和手段创造应用的环境。
3.2构建组织团队
BIM技术系统复杂，基于BIM技术的施工可视化应用必须要构建相应的BIM团队。对施工企业而言，可以有两种方式来构建BIM团队：①外聘 BIM咨询团队，这比较适用于 BIM 技术的引入及应用初期；②在施工企业内部建立 BIM 团队。从有利于施工企业发展的角度来看，施工企业应该根据自身的情况设立专业部门或培训技术骨干，培训BIM人才，建立企业的BIM团队。在BIM团队构建过程中，结合BIM 技术培训和工程实践应用，逐步推广应用BIM技术和软件，使BIM技术得在施工企业内到普及。
3.3构建应用BIM技术的软硬件环境
施工企业应根据企业的实际需求，制定企业BIM技术实施方案，并购置相应的计算机硬件资源和网络平台；通过合作开发软件或购买商品软件等方式，为企业配置工程施工所需的 BIM 应用软件系统。
结束语
BIM 整合了建筑产业链条的所有生命周期内的各类干系人，在任何过程中都可以为其提供全方位的信息支撑和服务，在建筑施工可视化管理方面拥有明显的优势，为建筑施工管理注入高科技力量。
参考文献
[1]高永刚，李光金.基于BIM可视化技术在杭州东站中的应用[J].土木建筑工程信息技术，210（4）
[2]张月燕.基于BIM可视化技术在福州某商业中心设计应用[J].福建建设科技，2010（4）.
[3]于冰沁，王向荣.浅析基于SketchUp软件的设计流程在景观设计中的应用[J].农业网络信息，2008（6）.
[4]何耀光，陆培军，胡郁华.基于三维全景的可视化平台技术的研究与实践[J].计算机与现代化，2010（12）.
[5]来炳恒，李昌华，赵佳.虚拟现实技术在建筑中的应用[J].安徽建筑，2010（4）.
摘要：随着计算机图形技术及信息技术的快速发展，建筑信息模型（BIM）技术已经成为目前建筑工程行业的热门技术。文章分析了基于BIM技术的施工可视化应用，充实发挥BIM技术体系在建筑工程领域的应用价值。
关键词：BIM技术；施工；可视化
引言
BIM（Building Information Modeling）是三维参数化的数字模型在建筑全生命周期中的应用，它通过建立涵盖建筑全生命周期的信息库，实现信息在建筑全生命周期中各阶段、各参与方之间的集成与共享，其本质是信息技术在工程建设领域中的应用。通过BIM平台，项目各参与方能够及时对BIM模型中的信息进行插入、提取、更新和修改，并用以支持和反映各参与方的职责而协同作业。BIM技术在施工阶段的应用将提高工程施工过程中信息的利用率，为工程施工各阶段、各参与方之间信息的集成与共享提供平台，实现建设项目的集成化管理。
1 BIM技术概述
BIM是三维参数化的数字模型在建筑全生命周期中的应用，它通过建立涵盖建筑全生命周期的信息库，实现信息在建筑全生命周期中各阶段、各参与方之间的集成与共享，其本质是信息技术在工程建设领域中的应用。通过BIM平台，项目各参与方能够及时对BIM模型中的信息进行插入、提取、更新和修改，并用以支持和反映各参与方的职责而协同作业。信息互用的基本前提是信息具有结构化形式。
在BIM实际应用中，可以从不同的角度对BIM进行理解：①当将 BIM 应用于项目中时，BIM代表对信息进行管理，信息能够被项目各参与方提供与共享，并保证合适的人在正确的时间得到准确的信息；②对于项目各参与方，BIM代表项目交互的协同过程，并定义项目各参与方如何开展工作，如何协同地设计、建造和运营项目；③对于项目设计方，BIM代表集成化设计，它鼓励设计团队进行设计创新和优化方案，并为设计提供更多的信息反馈，提高设计团队的设计水平。总之，BIM技术是以IT技术为基础研究领域，将信息技术应用于工程建筑领域，以实现建筑全生命周期中的信息共享和集成。
2基于BIM技术的施工可视化应用
BIM技术是贯穿于建设生命全过程的技术模式，在设计施工阶段具体应用价值体现在以下几个方面：
2.1将二维建筑图纸转换为三维模型
利用某工程已有的二维图纸，建立其三维模型。三维建模主要分为场地建模、土建建模、设备专业建模，最后整合，形成全专业整体模型。与传统的三维模型不同的是，BIM信息模型为一个完整的三维模型，各种平、立、剖面图只是各方向的二维剖切图，多视图的三维设备布置，同时有多重尺寸进行精确定位，从而生成正确无误的整体模型。所有的建筑表皮幕墙、结构梁柱、设备管道都以三维方式分图层置于一个BIM模型中，这样非本专业人员相较于原二维图纸能更容易读图，也更方便各专业人员的协调沟通。例如，在传统的CAD图纸中，表达方式是二维的，复杂的钢筋节点有时是平面图要结合多个剖面图才能表达清楚，而且对于刚刚毕业的新学员来说还有一个识图的过程，有些现场班组的施工人员识图能力有限，常常把技术人员交底的节点钢筋加工错误。BIM以三维数字技术为基础，可以把相关的复杂钢筋节点做出真实空间比例关系的BIM模型，其真实的空间尺寸和360°的视角可以让人清晰地识别复杂钢筋节点的结构。
2.2突出模型局部复杂结构，进行直观分析
通过对复杂结构的分析为重要部位施工提供视觉上的参考，进一步确认设计的建筑空间和各系统关系，对设计进行初步检验，对建筑的构造和布局也有了更加清晰的认识和理解。例如检查空间是否能够确保其他工作正常运行，检查复杂节点钢筋布置以及混凝土浇灌空间检查、管道排布之间的碰撞检查。
2.3对设备管线及结构的错漏碰缺检测
在设计时，往往由于各专业设计师之间的信息传达不全面，而出现各种专业之间的碰撞问题，例如暖通等专业中的管道在进行布置时，由于施工人员的图纸是根据各专业的不同各自绘制的施工图纸，在真正施工过程中，可能在管线布置处正好有结构设计的梁等构件在此妨碍着管线的布置，利用BIM 技术对管线碰撞检查的功能，不但能彻底消除硬碰撞、软碰撞，优化工程设计，避免施工中不必要的返工，最大限度减少施工变更，助力控制施工进度，而且优化净空，优化管线排布方案，使施工完成更便捷，问题呈现更清晰，提高施工管理的质量与效率。
2.4模拟实际现场，提出合理的解决方案
在这一阶段通过BIM 模型对施工进度的模拟控制，对各参与方信息的整合和验证，无论是施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌，有助于加强工程项目在施工过程中可预见的风险控制和协调能力，有效保障施工进度和成本控制，减少同类工程中常见的纠纷。
3基于BIM技术的施工可视化推广应用
BIM 技术在欧美等发达国家已经普遍开展与应用，但在我国，应用BIM 技术的项目还不多，还处于探索阶段，国内还没有统一的BIM 应用标准。目前主要是设计院应用BIM 技术较多，业主和施工单位应用的较少。我国目前应用BIM 技术基本都属于“各自为战”的态势，同一个项目中，业主、设计、施工三方均同时采用BIM 技术的极少，一般都是三方中某一方用此技术，这样一来，难以发挥BIM 技术在建筑全生命周期内的优势，建模工作量大，单方面开展应用BIM 技术的成本骤然增高
3.1转变理念
BIM 是信息技术在工程建设领域的应用。因此推广基于BIM技术的施工可视化应用的策略应与推广应用CAD一样，使BIM应用单位的业务层、管理层和领导层都充分认识到 BIM 技术及其所带来的价值，转变传统施工管理模式的观念和方法，为基于 BIM 技术的管理理念、方法和手段创造应用的环境。
3.2构建组织团队
BIM技术系统复杂，基于BIM技术的施工可视化应用必须要构建相应的BIM团队。对施工企业而言，可以有两种方式来构建BIM团队：①外聘 BIM咨询团队，这比较适用于 BIM 技术的引入及应用初期；②在施工企业内部建立 BIM 团队。从有利于施工企业发展的角度来看，施工企业应该根据自身的情况设立专业部门或培训技术骨干，培训BIM人才，建立企业的BIM团队。在BIM团队构建过程中，结合BIM 技术培训和工程实践应用，逐步推广应用BIM技术和软件，使BIM技术得在施工企业内到普及。
3.3构建应用BIM技术的软硬件环境
施工企业应根据企业的实际需求，制定企业BIM技术实施方案，并购置相应的计算机硬件资源和网络平台；通过合作开发软件或购买商品软件等方式，为企业配置工程施工所需的 BIM 应用软件系统。
结束语
BIM 整合了建筑产业链条的所有生命周期内的各类干系人，在任何过程中都可以为其提供全方位的信息支撑和服务，在建筑施工可视化管理方面拥有明显的优势，为建筑施工管理注入高科技力量。
参考文献
[1]高永刚，李光金.基于BIM可视化技术在杭州东站中的应用[J].土木建筑工程信息技术，210（4）
[2]张月燕.基于BIM可视化技术在福州某商业中心设计应用[J].福建建设科技，2010（4）.
[3]于冰沁，王向荣.浅析基于SketchUp软件的设计流程在景观设计中的应用[J].农业网络信息，2008（6）.
[4]何耀光，陆培军，胡郁华.基于三维全景的可视化平台技术的研究与实践[J].计算机与现代化，2010（12）.
[5]来炳恒，李昌华，赵佳.虚拟现实技术在建筑中的应用[J].安徽建筑，2010（4）.