BIM5D技术在建筑工程中的应用

BIM5D技术在建筑工程中的应用

黄河简廷新潘成勇蔡昇烨

中建二局第一建筑工程有限公司广东深圳518003

摘要：随着当前社会经济的进步，我国建筑行业发展极为迅速，技术提出和应用进一步提高建筑工程质量同时，确保相应施工方经济效益能够得到有效提升。而随着BIM5D技术作为BIM技术的升级版，其进一步优化了整个施工项目管理过程专业性和流畅性，利用BIM5D技术，将构建好的建筑模型与进度、预算、资源、施工组织等重要信息进行全方位的实时联系，进一步促进整个建筑施工质量以及施工效率，使建筑工程项目施工从开始到结束全过程有效管控性完全得以体现。

关键词：BIM5D技术；施工项目管理；全方位；施工效率；有效管控性

1、BIM5D技术的优势（TheadvantagesofBIM-5Dtechnology）

在大量的资料和文献中，人们提及BIM技术的优势更多是停留在该技术表现层面的特点，例如可视化、协调性、模拟性、可出图性等基本特征。以下重点介绍BIM-5D在基于BIM技术这些特点之上更为具体深入的优势。

1）快速准确地根据设计变更进行修改图纸（关联性、可出图性、可视化）

对于设计方而言并不能全面考虑到施工阶段可能存在的问题，因此在项目进入施工阶段之后常常会出现设计变更。在传统CAD方式下发生设计变更对于设计人员来讲“牵一发而动全身”，有可能要重新画图，工作量庞大。然而在BIM模式下只需要在原模型的基础上修改发生变更的部分，基于信息相互关联的优势二维图纸也会同时更新变更，只需设计人员重新打印一份新图纸，大大提高了设计人员的工作效率。

2）在施工前期发现可能存在的设计问题（模拟性、信息完备性）

在设计三维模型创建完成后传递到施工单位，施工方工作人员或设计方人员会在软件平台中进行虚拟建造，在虚拟建造过程中经常会发现设计中存在的问题，例如管线密集的区域有可能会出现净高设计不够的问题，抑或是在建模过程中各专业自碰撞虽然没有问题，当各专业综合之后往往会出现间隙碰撞的问题。在设计师与承包商之间以模型为媒介的相互协作能够明显地降低错误。可以加快施工进程，降低成本，最大程度规避了潜在的法律纠纷，并且使整个项目在施工阶段的推进更加顺利。

3）协同设计和施工组织设计（信息一致性、信息关联性）

在设计阶段各专业设计师之间基于同一平台进行协同设计，通过模型冲突检测避免专业间的碰撞以及专业的自碰撞，可以有效地提升设计质量，提高图纸在施工阶段的可使用性。除此之外，协同设计还指在施工阶段各专业不同工种之间交叉协作的流程优化，在整个项目各阶段的推进全过程中，上一阶段的结束与下一阶段的开始都存在交叉和协作，信息上交换和复用。基于BIM5D平台的工程管理能够实现各个参与方之间协同工作，提高了工程设计、建造的效率，这得益于BIM技术的信息一致性。

利用BIM5D平台进行施工组织设计，将施工进度计划与三维模型构件相互关联起来，这些构件之间可以相互独立也可以编辑成选择树，以便于在任意一个施工节点进行工艺模拟或虚拟建造。4D模型能够生成每天施工组织安排，并呈现出潜在的问题和优化建议，如果将脚手架、塔吊等临时设施加入到虚拟模型中并与进度计划相互关联，将给施工管理团队带来更多的便利。

4）高效快速的完成工程量计算（信息完备性）

在传统的CAD模式下所生成的设计图纸，在用计算机统计工程量时，由预算人员与计算机人机互动，来确定计算机所存储线条的属性，让计算机可以识别出二维图纸中的梁板柱。而在BIM5D平台上，三维模型建立的过程中已经将物理几何信息附加在构件之上，这些构件是带有属性的，计算机可以自动识别梁板柱，不再需要人机互动，这种工程量统计是三维全自动化的，有效节省了时间和人力。

2、BIM5D成本管理（5Dcostmanagement）

长久以来造价成本管理是施工管理工作中的重中之重，但是由于它涉及的参与方较多、影响因素复杂，因此传统的成本管理中基本上是工程开始前进行工程预算、工程完工后进行工程结算，工程结束后才能了解到整个项目的具体成本信息。基于BIM5D技术的成本管理是利用BIM技术快速准确的统计和计算能力自动处理工程量的信息，并自动套取计价规则。

1）成本管理中的难点

传统的工程管理过程中，需要有专门的造价人员进行成本管理，由于技术的落后以及人为管理效率的低下的原因使得成本管控过程中存在诸多问题：

a、数据量庞大

b、造价过程相对独立，无法进行全过程成本控制

c、涉及部门、岗位较多，成本数据难以实现共享

d、工程变更为成本管理增加难度

2）BIM5D在成本管理中的优势

通过BIM5D平台对三维信息模型的创建和各类信息的整合，为成本管理带来福音，从各方面看都具有极大的优势：

a、快速准确地统计工程量

BIM5D平台中基于三维信息模型直接统计工程量，三维模型中的构建不再只是二维的线条表达而是集成了几何信息及各种参数的数字化表达，在工程量统计模块可以直接识别并进行工程量统计，速度快、计算准。

b、更好地控制工程变更

在BIM5D平台中，可以将成本信息与三维信息模型进行关联，当发生变更时，可以直接修改三维模型，系统会自动检测出发生变更的部分，并显示出变更结果，与此同时，成本信息也会随之更新，随即统计出变更工程量，并将结果反馈给施工管理人员，让他们及时获取因为工程变更对造价的影响，并利用这些成本数据结合进度信息进行合理的资源分配。

c、为项目决策提供数据依据

在进度管理4D模型的基础上关联成本信息生成BIM5D模型，为项目管理者合理安排资金计划和资源计划提供数据依据，5D模型中可以统计出任一时间段、任一部位、任分部分项工程的工程量，数据维度达构件级，辅助管理人员快速制定合理的劳动力计划、资金计划、资源计划，并且可以在施工过程中结合实际进度和进度对比合理调整资源安排，高效地进行成本进度分析。同时，BIM5D支持多个方案，可在多个方案的实施模拟过中进行比较对比、分析、优化以选择出最佳方案。

d、有利于造价数据的累积

借助于BIM5D平台所存储的完备的成本信息企业可以创建出完整统一的BIM模型数据库，根据需求提取造价数据，为类似工程提供指标，也可以为以后参与的新项目投标报价提供依据。在建造过程中，BIM5D可以实现施工阶段分区域、分时间、分工作面的成本管理，为精细化管理提供可能。

3、BIM5D施工现场安全管理（ConstructionSiteSafetyManagementbasedon

BIM5Dplatform）

1）对高处坠落事故进行分析

高处坠落事故是指在施工现场高处作业的过程中因重力势能差而引起的伤害事故。易发生高处坠落事故的部位有：人员从临边、洞口，包括屋面边、楼板边、阳台边、预留洞口、电梯井、楼梯口等处坠落；从脚手架坠落、拆除过程中坠落；安装、拆除模板时坠落等。

通过查阅大量资料，总结出引发高处坠落事故的原因主要有设备的因素、作业的因素、管理的因素。其中，作业的因素中所占比例较大的是“违反操作规程或劳动纪律”，即高处作业的施工人员大量的不安全行为使操作规程中安全性的考虑并没有达到应有的保护作用，因此使事故多发。设备因素主要是“设备本身安全性考虑不足”，即设备可能存在质量问题或安全隐患，抑或设备在安装时质量达标但是在使用过程中出现问题，而工人并没有及时发现从而引发事故；“安全防护设备的缺陷”也是重要的原因之一，它使高处作业人员在发生高空坠落时失去最后的安全保障，引发较多的高处坠落事故。

2）将建筑物的整体模型导入到BIM5D平台之后可以对整个建筑物进行全方位的查看，便于管理者对施工现场高处作业时潜在危险源进行识别，对后期采取安全管理措施提供便利。同时，BIM5D技术支持对构件进行实时跟踪，可以对每个构件自动生成唯一的二维码，并且可以对构件进行标记跟踪，在现场对标记的部位及时进行整改。

针对BIM5D平台的这些优势，可以有效控制高处坠落事件的引发因素，主要针对“物的不安全状态”相关因素进行预控，人的不安全行为只能通过安全教育及安全相关规范等主观方式进行管理，无法通过技术进行控制。因此在高处坠落事件控制前可以根据BIM5D平台安全管理方面的具体应用制定详细可行的实时跟踪的安全控制流程。

4、结束语

随着社会信息技术的不断发展，建筑行业对信息化的要求越来越高，同时BIM5D技术也对传统的项目管理方式带来了新的生机，人们对于BIM技术的应用不再只是停留在信息集成的阶段，而是要求更好更合理地利用建筑信息进行管理和控制，真正地为项目节约成本，为企业带来效益。

参考文献

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