BIM5D 在建筑工程领域的应用研究

徐义洪 赵 峰

（辽宁省交通高等专科学校，辽宁 沈阳110122）

建筑信息模型（Building Information Modeling，以下简称BIM）技术基于计算机技术和信息技术融合而成的建筑信息应用技术，利用建筑、构造特征和数字化存储技术，并以3D模式直观表述，实现建筑工程项目的阶段协同和共享，实现项目全过程信息化管理[1]。随着建筑业的发展，三位模型已经无法满足现代技术发展的需要，因此在BIM模型上关联了工程项目的进度和成本信息，形成了BIM5D模型，便于建筑企业对施工项目进行成本的实时监控。

目前，很多学者对BIM5D技术在建筑工程领域进行了研究[2-4]，刘德富等[6]以重庆仙桃数据谷三期一标段项目为例，采用BIM5D平台研究了BIM5D技术在项目管理中的应用。孙楠等[7]通过文献调查法分析了BIM5D技术在建筑工程中应用存在的问题。吴蓉蓉等[8]利用BIM5D技术和挣得值法，构建了BIM5D技术在成本控制中实施流程。王雨薇等[9]以建筑工5 程为例，运用BIM5D技术对工程项目进行了三维建模、进度管控、施工模拟及资源优化，研究表明：应用BIM5D技术可以缩短工期，提高施工管理效率。何松松等[10]从施工组织管理、进度管理、成本合同管理、质量安全管理、物资管理5 个方面分析如何开展基于BIM5D 技术的施工项目管理。武斌利用BIM技术特点进行了高职建筑力学和建工类课程的教学改革，激发了学生的学习兴趣[11-12]。本文结合BIM5D技术的特点，分析了BIM5D技术在建筑工程领域的应用。

1 BIM5D 技术相关概述

1.1 BIM5D技术简介

BIM5D 技术作为一种新技术，是在BIM技术不断改造升级后的新产品，是在BIM技术的基础上，考虑项目的施工进度和成本，从而形成了BIM5D技术。因此，BIM5D为施工企业在施工过程中提供准确的施工进度模拟，同时将物质消耗、成本核算、过程计算的核心数据精确化管理，实现信息化沟通，提高决策效率。帮助客户对施工过程进行数字化管理，从而达到节约时间和成本，提升项目管理质量的目的。

1.2 BIM5D应用特点

BIM5D 技术将构件信息空间、功能、物理、集合等信息进行有机合成，并考虑施工成本、时间维度，以施工的可行性评估为要点。利用BIM5D技术优势，对工程预算、资源用量、施工协议、施工成本等进行关联管理。利用BIM可视化进行施工进度、质量、成本、安全技术要点进行形象化展示。BIM5D 技术有以下优势：

1.2.1 准确性高

由于BIM中存储大量的数据，无法被有效管理和利用，施工人员对项目的认知仅仅依靠一些特征数据，对施工项目的控制会出现偏差。利用BIM5D 技术，可以施工项目中的大量数据进行分类、管理和整合。同时将各施工过程中造价数据和施工进度数据进行有机整合，确保施工管理人员对建筑施工项目进行精确化建造，便于造价管理人员对工程量、变更工程量和成本数据进行核算，保证数据的精确性。

1.2.2 可视化管理

在建筑信息模型中，通过BIM模型中的构件与构件之间形成互动性和反馈性实现可视化管理，使之贯穿于整个项目。利用BIM5D 信息集成平台，将建筑项目的各施工面进行合理划分，进而对理论劳动量及成本造价进行可视化模拟分析，避免交叉工序多、分包队伍多交导致的作业面造价协调冲突问题。

1.2.3 管理效率高

利用BIM5D 技术，建造统一的技术模型。各施工管理人借助BIM5D信息集成平台对建筑施工时间、施工楼层、构件工程量和清单工程量等信息进行综合分析，从而获得相关物资用量，同时通过管控项目总物资计划，提高物资的管控效率。

1.3 BIM5D应用流程

在开展BIM应用之前，应当先搞清楚自身的BIM需求，确定自身BIM应用所需要哪些专业的模型数据。由于市场上BIM建模软件繁多，每款软件都有自己独特的优势，因此，在确定了企业需求后，根据项目需求，选择合适的BIM软件进行建模，在各专业模型建好之后，根据要求导出BIM5D集成文件就可以在BIM5D中进行全专业的BIM模型集成。BIM5D应用流程具体见图1 所示。利用BIM5D 技术，建造统一的技术模型。各施工管理人借助BIM5D信息集成平台对建筑施工时间、施工楼层、构件工程量和清单工程量等信息进行综合分析，从而获得相关物资用量，同时通过管控项目总物资计划，提高物资的管控效率。

图1 BIM5D 应用流程图

2 BIM5D 在建筑工程领域的应用

2.1 BIM5D技术在进度管理中的应用

项目进度计划的成功编制是保证工程项目顺利完成前提条件，由于施工项目的复杂性、工程地质条件的多边形，施工进度计划的编制不是一成一变的，而是根据施工现场的实际情况而动态调整。以往施工企业采用横道图或网络图来表征施工进度计划，其缺点是表征不直观，没有立体感，尤其是流水施工过程。在项目施工过程中，某些问题会在施工阶段突然暴露，导致施工方陷入被动。现在可以借助BIM技术，对项目施工的关键节点进行方案模拟，重点关注总平布置、交通组织、流水施工等环节，直观、精确地发现施工过程中可能遇到的问题。BIM5D 技术在BIM3D模型基础上，集成了施工进度文件，利用BIM5D 平台对比分析实际工程进度数据和计划进度数据，根据分析情况，确定工程实际执行情况与计划目标之间的差距。提前了解项目施工进度的延误情况，实现项目施工进度的动态管理。施工进度模拟的常用的软件包括品茗、BIM 5D、Navisworks、Fuzor、Synchro、3DS Max 等软件，功能大同小异。另外在进行资源管理时，可以以工期为基准，通过BIM5D 物资查询界面，快速查询施工项目的物质使用情况，提早预防物资用量高峰或物资滞留，做到项目物资及时把控，及时调整，防治施工进度出现延误。

2.2 BIM5D在成本控制中的应用

建筑施工过程中，项目的物资用量及工程量是项目成本控制最最要的数据参考，同时也是物资采购、计量支付、工程结算的依据，同时也是成本控制最重要的数据参考。对于项目工程量而言，BIM5D可以查询每一个构件的信息，从而了解构件的材质、工程量、标高等信息，便于后期模型的修改，查看构件信息。项目中的每个构件信息都有自己独特的编码，同时构件信息是可以运算的，利用BIM5D平台统计构件数量及自动识别功能，在结合相关扣减规则，从而实现工程量的计算。BIM5D技术平台可以参照物资用量信息对施工项目进行流水段划分，在建筑施工过程中，针对不同分部分项工程，不同的施工部位，不同的时间段分别进行相应的计算和统计，供施工项目参考。通过BIM5D查询和统计的施工数据，可以为施工项目的物资采购，材料下料、计量支付和工程量核算提供精确参考，对施工项目的成本信息进行有效得控制，节约资源浪费，提高资金的使用效率。

2.3 BIM5D在质量管理中的应用

随着建筑施工水平提高及工程结构的复杂化，对施工项目的工程质量管理越来越严格，特别是施工项目的关键节点、复杂节点和高风险节点是主要的控制对象。可以利用BIM5D 技术平台，对施工项目中存在的重大安全隐患进行信息跟踪，发现问题及时处理。同时对复杂技术施工方案的施工过程、施工工序及施工工序进行模拟，实现可视化交底，避免由于传统的二维图纸交底造成的理解分歧和信息错漏等问题。加强了各参与方之间的交流，使之交流更便利，更容易理解，为控制施工各环节的质量提供了技术支持。

3 结论

综上所述，BIM5D技术在建筑工程领域应用越来越广泛，通过分析BIM5D技术特点，结合BIM5D技术应用流程，分析了BIM5D技术在工程进度、成本工程和质量管理中的应用，通过分析可知，BIM5D 平台可以有效管控施工进度，提高工作效率，缩短工程，对各种物资材料的准备和使用进行全程跟踪管理，从而减少其资源浪费，节约工程成本。BIM5D技术将工程量、模型数据和时间进度信息设置在同一模型体系中，利用流水段的变更资金信息的导入，可以对工程项目成本进行实时、高效的管控。BIM5D技术可以对施工过程中复杂的工艺和工序进行施工模拟，实现可视化技术交底，对施工过程中质量进行监控。因此，BIM5D技术的引入，实现了工程物资、成本和施工进度等方面的信息协同，推动了建筑工程管理的信息化趋势，推动了BIM5D技术在工程领域的应用。