BIM(Building Information Modeling)即“建筑信息模型”,BIM的主要任务就是通过借助BIM理念及其相关技术搭建统一的数字化工程信息平台,实现工程建设过程中各阶段数据信息的整合及其应用,进而更好地创造价值,提高建设效率和质量。
通过项目信息的收集、管理、交换、更新,明确项目业务流程,为建设工程提供全寿命周期不同阶段、不同参与方以及不同应用软件之间的信息交流和共享平台,以实现工程规划、设计、施工、运营、维护效率和质量的提高和工程建设行业生产力水平持续不断的提升。
二、BIM技术应用现状
美 国
在美国,BIM的研究和应用起步较早并初具规模。各大设计事务所、承包商和业主纷纷主动在工程项目中应用BIM技术。政府和行业协会也出台了各种BIM技术标准。统计数据显示,2009年美国建筑业300强企业中,80%以上都应用了BIM技术。2009年7月,美国威斯康辛州要求州内新建大型公共建筑项目使用BIM技术,预算在250万美元的工程项目必须从设计开始就应用BIM技术。2009年8月,德克萨斯州对州政府投资的项目提出应用BIM技术的要求。
日本
日本BIM应用已扩展到全国范围,并上升到政府推进层面。2010年3月,日本国土交通省宣布,在其管辖的工程项目中推进BIM技术。
韩 国
韩国已有多家政府机关致力于BIM应用标准的制定,如韩国公共采购服务中心制定了BIM实施指南和线路图:2012 ~2015年500亿韩元以上的工程项目全部采用4D设计管理系统;2016年实现全部公共设施项目使用BIM技术。韩国国土海洋部制定的《建筑领域BIM应用指南》于2010年1月发布,是业主、建筑师、设计师等采用BIM技术时必须执行的标准。
香 港
在香港地区已广泛应用于各类房地产开发项目,2009年成立了香港BIM学会。
中 国
中国大陆地区有一定数量的工程项目在不同阶段和不同程度上也在使用BIM技术,如在建第一高楼的上海中心大厦。
我国建筑企业开始对BIM技术人才有所需求,BIM技术人才的商业培训已经逐步启动。我国建筑行业现行法律法规、标准还尚未对BIM技术的应用提出要求,但在可以预见的几年内,这些工作都将得到重视和落实。
三、施工和加工制造方面的好处
1、使用设计模型作为预制元件的基础
如果设计模型被转移到一个BIM制作的工具里,并且详细到制作物件的程度(制作模型),它会精确呈现此建筑的物件,以便制作和施工,已经成功的被运用在预制元件、开窗和玻璃制造。BIM能让全球供应商在模型中增加细节,发展作为所需的详细资讯,并维持反应设计意图的连结,使异地制作更方便,并降低成本和施工时间。BIM的准确性特征可满足因应工地现场可能的变更(重做)需求以及因应在其他项目于现场施工完后才能得到确切的尺寸的情况。BIM还能允许较小的安装团队、更快的安装时间、和较少的现场储存空间。
2、快速反应设计更改
将提议的设计变更输入模型,则涉及的其他物件的变动也会自动更新,某些更新亦会自动根据既定的参数化规则进行改变,其他跨系统的更新也会被检查,并在视觉上或透过冲突检测进行更正,变动的结果及所有后续试图会被精准的反应在模型上。此外,在BIM系统中,更改设计能够更迅速地被解决,因为修改可以被公用、视觉化、预估,并在不使用书面来往的情况下被解决。这种更新方法在以画面为主的系统中极易出错。
3、施工前发现设计错误和遗漏
因为虚拟3D建筑模型是所有2D和3D画面的根源,所以可以规避2D图形画面不一致导致设计错误的情形。此外,因为所有专业领域的模型可聚集在一起比较,多系统的界面很容易进行系统上(硬性和间隔空间的冲突)及视觉上(其它类型的错误)的检查,冲突和施工的问题在现场检测之前就会被发现,加强了参与设计者和承包商之间的协调,也会大幅减少遗漏错误,加快建设过程,降低成本,减少法律纠纷的可能性,并为整个专案团队提供更流畅的过程。
4、同步化设计与施工规划
使用BIM4D技术进行建设规划,需要在设计中,将施工规划连接到3D物件,因此可以模拟施工过程,并在任何时间点显示建筑物和基地的样貌。这样的图形模拟对了解建筑物如何每天被建造、揭露潜在的问题和可能改进的机会(基地、人员和设备、空间冲突、安全问题等)提供了深入的洞察力,书面投标文件无法提供此种类的分析。并且,透过模型包含临时建筑物件如防护墙、鹰架、起重机、和其他主要装备,还可以增加连接到工期活动的附加价值,并反映在所期望的施工计划中。
5、较好落实精益施工技术
精益施工技术需要总承包商和所有分包商仔细协调,以确保在现场取得合适的资源时,能执行工作,这样可减少精力的浪费,并降低现场物料库存的需求,并可确保人、设备、核材料准时运达,有效降低时间成本,此外模型也可透过无线设备,追踪材料、安装进度,和工地的自动定位。
6、设计和施工采购同步化
一个完整的建筑模型会提供设计内所有(或大部分,取决于3D建模级别)材料和物件准确的数量,这些数量、规格、和属性可作为向产品供应商和分包商采购的依据。目前许多产品制造物件定义尚未被制定,使得这项功能尚未完全落实,但是当此模型可使用时(钢铁结构、预制混凝土构建、一些机械元件、和一些门窗),结果是非常有帮助的。
四、荣盛业杭萧钢构BIM技术应用情况
1、项目概况
▪️ 工程地点:惠州市惠城区横沥镇
工程名称:广东荣盛业杭萧钢构装配式建筑产业化生产基地项目
工程规模:厂房为钢架结构,占地34658㎡,总建筑面积35382.3㎡;办公楼占地1337㎡,总建筑面积4930.4㎡;宿舍楼占地1247㎡,总建筑面积6849.2㎡;仓库建筑面积131㎡;附房及附属工程。
漫游体验
2、采用BIM技术的原因
基于BIM技术的钢结构模型:利用BIM技术对钢结构进行三维实体建模以及后期的详图深化设计,本质上其实就是实际施工过程的预演,基本等同于实际建筑的建造。钢结构BIM模型包含了整个工程的节点、构件、材料等信息。后期算量可以直接导出用钢量、节点用螺栓数等材料清单,使工程造价一目了然。其次,利用三维投影可以自动生成包括构件图、节点图等所有施工详图。由于图纸中所有的几何参数都是利用三维实体模型上直接投影产生的,所以不会产生误差。
基于BIM技术的施工管理:由于在BIM模型建立的过程当中,存储了海量的工程数据。施工单位在编制施工组织或者施工进度计划的时候可以快速的提取有用信息。赋予BIM模型时间参数,便可以建立4D模型。相比传统的计划编制方式,4D模型可以模拟实际的施工过程,能够对工程量进行精细化分割,管理人员能很直观的看出施工计划是否存在不合理的地方。根据对工程量精细化分割制定劳动力、材料、机械等资源计划安排以便去完成预定目标,避免出现资源计划安排不够充足而影响施工计划的实施。基于BIM技术编制的施工计划具有强大的可执行性,这是与传统方法编制的施工计划最大的区别。由于能够获取的信息比较全面,施工计划编制时可以提前预见施工过程当中可能存在的问题。传统施工过程当中,管理人员的重心主要是放在问题的协调与解决上,现在则偏重于施工计划的执行,大大的提高了工程建设的效率和质量。
3、建模阶段