BIM技術(shù)的十大應(yīng)用能力

1、沖突檢測

工程中的分項工程通常分屬不同設(shè)計部門，分別涉及復(fù)雜的建筑、結(jié)構(gòu)、水電、環(huán)控、消防等設(shè)施，在空間配置上常會發(fā)生設(shè)計沖突。BIM技術(shù)可在設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)這些沖突，提升設(shè)計質(zhì)量[3]。BIM技術(shù)也可用于空間場地管理，避免空間沖突。在施工現(xiàn)場進行合理的場地布置，定位、放線、現(xiàn)場控制網(wǎng)測量、施工道路、管線、臨時用水用電設(shè)施建設(shè)，施工材料的進場及調(diào)度安排等都可以一目了然，以保證施工的有序進行。現(xiàn)場管理人員可以用BIM為相關(guān)人員展示和介紹場地布置、場地規(guī)劃調(diào)整情況、使用情況，從而實現(xiàn)更好的溝通。

2、綠色建筑設(shè)計

綠色建筑是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢和必由之路。BIM是對建筑空間幾何信息、建筑空間功能信息、建筑材料以及設(shè)備等專業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行數(shù)據(jù)集成與一體化管理，為綠色建筑設(shè)計相關(guān)計算與評估提供必要的分析依據(jù)，如：建筑采光與照明分析、室內(nèi)自然通風(fēng)分析、室內(nèi)外綠化環(huán)境分析、建筑聲環(huán)境分析等。BIM技術(shù)實現(xiàn)了以《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》為基礎(chǔ)的綠色建筑評價功能，使設(shè)計師在設(shè)計初期階段能夠方便、直接和精確的了解建筑物的能源性能反饋信息，參照綠色評估的標(biāo)準(zhǔn)進行對比與信息的反饋，可以進一步完善建筑的綠色性能并能支持綠色建筑的評估決策。此外，基于云的BIM模型克服了傳統(tǒng)的獨立BIM和其運算方式造成的容量不足和溝通障礙等問題，實現(xiàn)LEED項目的自動化交付和認(rèn)證過程，大大簡化綠色建筑認(rèn)證過程，給企業(yè)帶來顯著的成本效益。

3、進度管理

傳統(tǒng)的進度控制方法是基于二維CAD，存在著設(shè)計項目形象性差、網(wǎng)絡(luò)計劃抽象、施工進度計劃編制不合理、參與者溝通和銜接不暢等問題，往往導(dǎo)致工程項目施工進度在實際管理過程中與進度計劃出現(xiàn)很大偏差。BIM3D虛擬可視化技術(shù)對建設(shè)項目的施工過程進行仿真建模，建立4D信息模型的施工沖突分析與管理系統(tǒng)[7]，實時管控施工人員、材料、機械等各項資源的進場時間，避免出現(xiàn)返工、拖延進度現(xiàn)象。通過建筑模型，直觀展現(xiàn)建設(shè)項目的進度計劃并與實際完成情況對比分析，了解實際施工與進度計劃的偏差，合理糾偏并調(diào)整進度計劃。BIM4D模型使管理者對變更方案帶來的工程量及進度影響一目了然，是進度調(diào)整的有力工具。

4、成本管理

傳統(tǒng)的工程造價管理是造價員基于二維圖紙手工計算工程量，過程存在很多問題：無法與其他崗位進行協(xié)同辦公;工程量計算復(fù)雜費時;設(shè)計變更、簽證索賠、材料價格波動等等造價數(shù)據(jù)時刻變化難以控制;多次性計價很難做到;造價控制環(huán)節(jié)脫節(jié);設(shè)計專業(yè)之間沖突，項目各方之間缺乏行之有效的溝通協(xié)調(diào)。這些問題導(dǎo)致采購和施工階段工程變更大量增加，從而引起高成本返工、工期的延誤和索賠等，直接造成了工程造價大幅上升。BIM技術(shù)在建設(shè)項目成本管理信息化方面有著傳統(tǒng)技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢，可大大提高工程量計算工作的效率和準(zhǔn)確性，利用BIM5D模型結(jié)合施工進度可以實現(xiàn)成本管理的精細(xì)化和規(guī)范化。還可以合理安排資金、人員、材料和機械臺班等各項資源使用計劃，做好實施過程成本控制，并可有效控制設(shè)計變更，將變更導(dǎo)致的造價變化結(jié)果直接呈現(xiàn)在設(shè)計師面前，有利于設(shè)計師確定最佳設(shè)計方案。

此外， 應(yīng)用BIM技術(shù)可以通過分析建筑物的結(jié)構(gòu)配筋率來減少鋼筋的浪費，與RFID(Radio FrequencyIdentification，無線射頻識別)技術(shù)結(jié)合來加強建筑廢物管理，回收建筑現(xiàn)場的可回收材料，減少成本。

5、質(zhì)量管理

在產(chǎn)品質(zhì)量管理方面，由于BIM包含建筑構(gòu)件和設(shè)備的大量信息，項目管理人員、材料設(shè)備采購部門和施工人員可以通過模型快速查詢所需的建筑構(gòu)件的信息(規(guī)格、尺寸、材質(zhì)、價格)，方便地檢查施工材料是否符合設(shè)計要求，實現(xiàn)施工材料的質(zhì)量控制。在技術(shù)質(zhì)量管理方面，基于BIM的虛擬施工可動態(tài)模擬施工技術(shù)流程，演練各專業(yè)之間的配合以保證專項施工技術(shù)在實施過程中的可行性和可靠性，有效減少各工種沖突造成的質(zhì)量損害。

BIM技術(shù)還可與RTS(Robotic TotalStation，智能型全站儀)有效結(jié)合來提高建筑施工現(xiàn)場的質(zhì)量控制，與RFID技術(shù)結(jié)合加強混凝土等材料的質(zhì)量檢查和管理。

6、溝通與協(xié)同管理

傳統(tǒng)的工作方式下，以平、立、剖三視圖的方式表達和展現(xiàn)建筑，容易造成信息割裂。由于缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，易導(dǎo)致大量的有用信息在傳遞過程中丟失，也會產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余、無法共享等問題，從而使各單位人員之間難以相互協(xié)作。BIM具有信息集成整合，可視化和參數(shù)化設(shè)計的能力，可以減少重復(fù)工作和接口的復(fù)雜性。BIM的信息整合重新定義了設(shè)計流程，不再是簡單的文件參照，BIM技術(shù)建立單一工程數(shù)據(jù)源，工程項目各參與方使用的是單一信息源，有效地實現(xiàn)各個專業(yè)之間的集成化協(xié)同設(shè)計，充分地提高設(shè)計信息的共享與復(fù)用，每一個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息能夠直接作為下一個環(huán)節(jié)的工作基礎(chǔ)，確保信息的準(zhǔn)確性和一致性，為溝通和協(xié)作提供底層支撐，實現(xiàn)項目各參與方之間的信息交流和共享。

利用軟件服務(wù)和云計算技術(shù)，構(gòu)建基于云計算的BIM模型，不僅可以提供可視化的BIM3D模型，也可通過WEB直接操控模型。使模型不受時間和空間的限制，有效解決不同站點、不同參與方之間通信障礙，以及信息的及時更新和發(fā)布等問題。

7、變更和索賠管理

工程變更對合同價格和合同工期具有很大破壞性，成功的工程變更管理有助于項目工期和投資目標(biāo)的實現(xiàn)。BIM技術(shù)通過模型碰撞檢查工具盡可能完善設(shè)計施工，從源頭上減少變更的產(chǎn)生。將設(shè)計變更內(nèi)容導(dǎo)入建筑信息模型中，模型支持構(gòu)建幾何運算和空間拓?fù)潢P(guān)系，快速匯總工程變更所引起的相關(guān)的工程量變化、造價變化及進度影響就會自動反映出來。項目管理人員以這些信息為依據(jù)及時調(diào)整人員、材料、機械設(shè)備的分配，有效控制變更所導(dǎo)致的進度、成本變化。最后，BIM技術(shù)可以完善索賠管理，相應(yīng)的費用補償或者工期拖延可以一目了然。

8、安全管理

許多安全問題在項目的早期設(shè)計階段就已經(jīng)存在，最有效的處理方法是通過從設(shè)計源頭預(yù)防和消除[15]?；谠摾砟睿琄amardeen提出一個通過設(shè)計防止安全事件的方法——PtD(PreventionthroughDesign)，該方法通過BIM模型構(gòu)件元素的危害分析，給出安全設(shè)計的建議，對于那些不能通過設(shè)計修改的危險源進行施工現(xiàn)場的安全控制。

應(yīng)用BIM技術(shù)對施工現(xiàn)場布局和安全規(guī)劃進行可視化模擬，可以有效地規(guī)避運動中的機具設(shè)備與人員的工作空間沖突。應(yīng)用BIM技術(shù)還可以對施工過程自動安全檢查，評估各施工區(qū)域墜落的風(fēng)險，在開工前就可以制定安全施工計劃，何時、何地、采取何種方式來防止建筑安全事故，還可以對建筑物的消防安全疏散進行模擬。當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時，將BIM與RFID、無限局域網(wǎng)絡(luò)、UWBRTLS(Ultra-Wideband Real Time LocationSystems，超寬帶實時定位系統(tǒng))等技術(shù)結(jié)合構(gòu)建室內(nèi)緊急導(dǎo)航系統(tǒng)，為救援人員提供復(fù)雜建筑中最迅速的救援路線。

9、供應(yīng)鏈管理

BIM模型中包含建筑物整個施工、運營過程中需要的所有建筑構(gòu)件、設(shè)備的詳細(xì)信息，以及項目參與各方在信息共享方面的內(nèi)在優(yōu)勢，在設(shè)計階段就可以提前開展采購工作，結(jié)合GIS、RFID等技術(shù)有效地實現(xiàn)采購過程的良好供應(yīng)鏈管理。基于BIM的建筑供應(yīng)鏈信息流模型具有在信息共享方面的優(yōu)勢，有效解決建筑供應(yīng)鏈參與各方的不同數(shù)據(jù)接口間的信息交換問題，電子商務(wù)與BIM的結(jié)合有利于建筑產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)。

10、運營維護管理

BIM技術(shù)在建筑物使用壽命期間可以有效地進行運營維護管理，BIM技術(shù)具有空間定位和記錄數(shù)據(jù)的能力，將其應(yīng)用于運營維護管理系統(tǒng)，可以快速準(zhǔn)確定位建筑設(shè)備組件。對材料進行可接入性分析，選擇可持續(xù)性材料，進行預(yù)防性維護，制定行之有效的維護計劃。BIM與RFID技術(shù)結(jié)合，將建筑信息導(dǎo)入資產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以有效地進行建筑物的資產(chǎn)管理。BIM還可進行空間管理，合理高效使用建筑物空間。

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