BIM虚拟施工技术应用探讨

2015-04-16伍绍君

建材与装饰 2015年39期

关键词：建筑过程信息

伍绍君

（四川天禾宇信建设工程有限公司　四川　成都　610000）

BIM虚拟施工技术应用探讨

伍绍君

（四川天禾宇信建设工程有限公司四川成都610000）

随着信息化浪潮席卷世界，建筑信息模型也在建筑界掀起了新一轮的革命，基于BIM的虚拟施工技术应运而生，这项技术将计算机仿真技术、虚拟现实技术以及计算机辅助设计等技术融合在一起，展开三维建模，利用三维模型针对施工过程进行管理，进一步优化施工方案。本文首先对BIM进行了概述，然后阐述了基于BIM的虚拟施工技术的工艺原理，最后针对基于BIM的虚拟施工技术的应用展开了探讨。

BIM；虚拟；施工技术

各级住房城乡建设主管部门应结合实际情况制定出BIM配套激励措施及相关政策，进一步推进BIM的研发与集成应用，针对BIM的质量监管模式展开研究和分析。建设单位、勘察单位、设计单位及施工单位等应按照实际需求制定出分阶段的实施目标与方案，创建全过程的企业BIM工程管理模式，通过技术培训和人才引进等方式，引导人员掌握BIM应用技能，使BIM应用能力得到全面提升。

1　BIM概述

1.1BIM的含义

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，主要是指对建筑项目物理及功能特性的数字表达，它的出现为建筑物整个生命周期中的所有决策提供了可以信赖的信息共享知识资源。一般来说人们会将BIM理解成为对建筑物理和功能特征的数字式表达，它将三位数字技术作为基础，在此前提下将建筑工程各种相关信息集合在一起，形成工程数据模型，在这一模型中涵盖了对整个建筑生命周期中所有的信息与知识资源。BIM理念是一种基于建筑工程生命周期的信息库，同时力争实现不同建筑阶段的信息集成及共享。

1.2BIM的特征

BIM不仅是过程同时也是模型，实际上它是对信息进行创建、管理及使用的过程，BIM为建筑业带来的主要价值在于对信息进行有效利用，其特征可以从以下几方面进行分析：①信息的完备性，不仅包括描述3D几何信息及拓扑关系，同时还涉及到了对完整工程信息的描述；②信息的关联性，在模型中所有对象都是相互关联的，系统可以针对这些信息进行分析，生成图形与文档，一旦其中有对象发生变化，那么其他有关联的对象也会更新，进而使模型的完整性得到保证；③信息的一致性，不同建筑生命阶段中其模型信息时一致的，不需要重复输入相同信息，在不同阶段模型信息可以进行扩展，并不需要重新创建，有效避免了信息不一致错误的发生。

1.3基于BIM的发展目标

预计到2020年，建筑行业中的设计、勘察以及房屋建筑工程施工企业（特级、一级）应对BIM与企业管理系统进行掌握，同时实现其他信息技术的一体化集成应用。到了2020年末，以国有资金投资为主的大型及中型建筑、申报绿色建筑的绿色生态示范小区及公共建筑等项目，在其设计阶段、施工阶段以及运营维护阶段中，BIM集成应用的项目比率将会超过90%。

2　基于BIM的工艺原理

利用BIM软件对集成建筑工程项目相关信息模型进行建立，在施工前期针对项目设计方案展开检测，针对施工方案展开分析与模拟，并对进度计划进行详细的制定，以便提前发现存在有施工方案中的问题，积极采取措施进行解决，一直到得到最佳设计方案为止，用3DMAX动画作为辅助，展示出一些复杂部位或者工艺，将现场实际施工变得更加视觉化，进而对实际施工进行指导，同时对不同专业工序进行协调，有效减少存在于施工作业面中存在的干扰性因素，避免出现人机待料问题。

在项目施工过程中应针对模型进行实时维护，并与设计变更、施工情况对模型进行调整，完成施工以后，还可以利用模型对施工过程进行重现，可以将其作为检查、改进及追溯责任的依据。利用多维度BIM模型，在有网络的情况下相关责任人就可以对所有项目的资金使用情况进行查看，更好的为企业对项目的管控提供技术上的有力支持。

3　基于BIM的虚拟施工技术的应用

现代建筑施工过程是非常复杂的，尤其是随着计算机等技术发展起来以后，各种异形曲面建筑设计开始不断涌现出来，不仅增加了人们的视觉美感，同时也为建筑施工带来了严峻的挑战，传统施工方法的使用已经不能使现代建筑的需求得到满足。随着计算机仿真等技术的应用，建筑业中提出了虚拟施工（Virtual Construction，简称VC）的概念。

3.1虚拟施工的概念

通俗的理解，虚拟施工及时将建造过程在计算机上虚拟出来，进而发现存在于施工过程中的问题。这项技术融合了虚拟现实、计算机辅助设计等相关技术，在高性能计算机硬件等相关设备的基础上，针对施工过程中的人、财物全过程展开三维模拟，从而更好的为参与方提供一种可以多次重复的试验方法，促进施工水平的提高。

3.2虚拟施工技术的应用

各相关到位与企业应按照实际需求对BIM应用的发展规划及实施方案进行制定，并保证BIM配置的合理性，配齐各应用软硬件，对传统的项目管理方法进行改进，建立起符合实际情况的BIM工程管理模式。

①采用虚拟施工技术对建设工程进行管理，管理层可以随时对现场信息进行了解，减少了沟通上的成本，实现了集约化的管理。极大程度的提高了工作效率与管理水平，同时施工管理费用也得到了减少。②随着项目越来越复杂，因为设计施工返工出现的成本增加意境引起参加方的注意，为了解决这一问题，将虚拟施工技术引入施工管理中，详细的展现了工程的相关空间信息，更好的发现存在于设计和施工中的问题，避免返工的出现。利用BIM模型进行检查，可以体现发现存在于设计中的问题，并利用虚拟仿真技术形成预应力钢筋排布模拟方案，避免后期返工的发生。③虚拟施工技术主要利用BIM技术中的关联数据库，在最短时间内获得有关工程数据的实物量，进而更好的为采购计划的制定提供准确的数据支撑，更好的为项目成本管控提供技术上的保证。④在传统施工过程中很难对项目支出费用、合同应付款项等进行实时统计，也不能根据形象进度对图纸进行变更，以获取合同规定工程量，利用虚拟施工技术，结合BIM技术关联数据库可以对参数区域进行确定，促进过程三算对比的实现，从而更好的为数据指导生产提供重要依据。⑤虚拟施工以BIM技术模型为基础，可以对施工方案进行优化，提前发现存在于施工过程中的难点问题，在3DMAX动画技术的帮助下，对现场施工工艺流程进行渲染，将显示情况虚拟的展示出来，这样一来原来复杂的空间设计就会变得非常直观，以便现场施工人员深入理解，有效解决了因为读图困难而出现的施工错误。⑥虚拟施工技术对建设工程中使用的材料和施工技术进行了详细的记录，可以利用模型对施工过程进行重现，从而作为进行检查与改进的重要依据，参建各方的质量意识因此而得到了极大的提高。