BIM在科技建造体系中的应用管理

BIM在科技建造体系中的应用管理

刘小平

身份证号：320482198110171116

摘要：2020年，住建部联合多部委联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》以及《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》，都提出在建造全过程加大BIM、互联网、移动通信、人工智能、区块链等新技术的集成与创新应用，同样在科技建造体系中更加迫切需要BIM的全面应用。

关键词：BIM；科技建造；应用管理

在过去的几年中，BIM在建设工程领域发挥了重大的作用，利用BIM技术实现项目可视化的同时，更加便于各参建方进行工程管理，给各参建单位节约了大量的人力、物力和财力，特别是给建设单位在工程管理方面提供极大的便利。科技建造体系是在传统建造体系上加入了机器人智能建造、装配式构件、智慧工地等的新型建造体系，在科技建造体系中全面运用BIM，更能实现建筑业的工业化、现代化。本文从以下八个方面阐述BIM在科技建造体系中的应用管理。

1、BIM的概念

BIM就是建筑信息模型的英文首字母简称。Building，是广泛意义上的建筑，涵盖建筑、结构、机电、装修、园林、市政等专业，这些专业均可集成、可优化；Information，是指信息、数据，可以精确到墙、梁、板、柱等构件，给每个构件赋予各自的编号；Model，是指模型，具有三维可视化的特点，它相当一个载体，包含我们建筑所有有价值的数据信息，可以辅助我们进行工程管理。当下，许多总包单位在投标时都加入三维可视化的BIM模型，让评审专家和发包单位代表一目了然，增加了中标的概率。

2、BIM在科技建造体系中应用的范围

BIM在科技建造体系中的应用在建设单位的工程管控方面发挥了巨大的效益；在投资决策阶段的投资估算较为精确，利于建设单位全盘考虑资金的筹措；在规划设计阶段的建筑模型利于建设单位协调各个设计院各专业之间的碰撞问题；在施工阶段更利于建设单位进行三控三管一协调，提前发现施工组织策划中的矛盾；在投产运营阶段利于建设单位进行提档升级。

BIM可以在科技建造体系四个部分中应用：（1）建筑机器人施工体系；（2）塑料模板、装配式、钢筋及混凝土新结构体系；（3）BIM体系；（4）效率最高、措施最优的项目管理体系。其中BIM体系分为两个部分：第一部分BIM基础模型，从设计开始到施工再到运维，该模型要满足可以算量和满足建筑机器人导航的需求；第二部分BIM数字化管理系统，为项目部级带来管理效率的提升，为企业级更好的进行成本、运营等过程的监督和管控。

BIM体系有：BIM设计系统、BIM协同系统、BIM算量系统、BIM施工系统等四个系统，BIM基础模型和BIM数字化管理系统是如何关联的？设计院根据BIM设计系统提供设计模型上传到BIM协同系统的平台上，通过平台的解析，提炼成数据，然后在放到BIM算量系统的平台生成清单，再把清单放到BIM施工系统的计划排程软件里面，计划排程系统生成我们项目级需要的工期、成本、材料，通过计划排程系统生成工作任务派单，下发给材料采购员进行采购，下发给产业技师、产业技工和建筑机器人进行施工。

3、BIM应用细则

（1）为支持建筑机器人施工体系及BIM体系的全面落地，保障应用效果，建设单位第一步须通过设计院建立满足科技建造应用要求的BIM模型。

（2）BIM协同系统平台宜在项目前期规划设计阶段开始应用，由建设单位设计管理部协调各设计单位通过平台及时上传设计成果，基于图纸、模型的各项沟通及决策在线留痕，项目参建各方按需开通相应权限。

（3）BIM施工系统中的BIM智慧工地材料管理系统，目前装修类的机器人自重一般在600KG左右，所以要先进行天花、墙面的装修施工，最后进行地砖铺贴及复合地板安装，同时在喷涂作业时要做好成品保护，避免进行二次清洁，这就需要建设单位材料采购员通过BIM智慧工地材料管理系统对材料的进出场和领料进行管理。

4、BIM技术应用的优势

4.1BIM技术中三维叠图的应用和优势

三维叠图，也叫图纸会审，以前图纸会审都是单个专业的，现在通过BIM模型，在每个专业建好模型之后，可以进行每个专业的碰撞，多个专业利用三维模型的优势，提前发现在单个专业图纸中发现不了的问题。三维叠图可以发现不同部位的，同时也可以发现施工单位施工措施里面的问题，比如，主体结构室内叠图可以发现，在地库前厅进入主楼的位置和人防门的位置是机电管线专业碰撞问题最多的地方；室外叠图可以发现，市政综合管网许多管网碰撞的问题等等。这些问题可以通过BIM三维叠图提前发现问题，提前提出解决方案，进行优化，规避后续返工而造成损失。

BIM技术中三维叠图的应用，可以服务到建设项目的施工全周期，提前排查建筑错漏、碰缺、各个专业之间的冲突以及影响后期使用的问题等。在装配式项目中，三维叠图可以核查PC构件深化设计是否符合规范的要求，核查PC构件与交圈专业、机电预留是否一致，复核构件是否满足施工安装的要求等等。

4.2BIM技术在成本优化方面的应用管理

利用BIM模型优势，进行管综、车位、人防、预留洞口、市政，土方等成本优化。（1）针对管综优化，可以提升质量观感、减少返工成本、沟通成本和实施成本；（2）针对地库车位、机房优化，优化地下室空间布局，最大化提升停车位价值及机房使用空间，增加项目价值，助力项目营销；（3）针对人防、预留洞口优化，优化管线排布，做好孔洞预留，人防问题前置解决，避免拆改，节约成本；（4）针对精装、空间、家具与设备安装空间优化，减少返工、提升品质；（5）针对市政园林优化，提前发现问题、分析问题、解决问题，减少后期拆改。比如调整绿化种植位置，保障业主私密性；水泵接合器调整至绿化带，使得项目感观较好，业主满意度高。（6）针对基础优化，可以直观的复核结构计算对基础的优化，达到提效控本的目的。

4.3BIM技术在品质提升方面的应用管理

回家动线及重点部位的三维可视化呈现，对管线、装修、标识、色彩等进行集成优化，对回家动线、管线美化、标识设计的优化，提升项目的品质，增加项目的买点。（1）针对回家动线，提前发现回家动线各类设计问题，及时规避并提供优化建议，提升项目整体品质。比如消防栓影响人行、排水井位于入户门前、管道外露等等提前发现，提前优化。（2）针对管线美化，进行管线整齐排布及空间颜色和谐搭配，增强视觉体验感，提升项目整体品质。（3）针对标识设计，提高标识设计质量，提升项目品牌形象，助力项目品牌升级，提升项目营销能力。

5、BIM数据的应用管理

在科技建造体系中，BIM数据包含建筑机器人施工所需要的数据、机器人施工范围所需要的工程量、施工的路径、机器人作业面的数据。BIM模型数据是机器人应用场景的基础，可以生产机器人施工、造价人员算量、虚拟建造、装配式构建加工所需模型数据。BIM模型数据也可应用于工程量数据、造价人员成本数据(预算、进度款审批、结算数据)、采购业务数据(材料采购)。

6、BIM可视化施工的应用管理

BIM三维可视化提供场地布置，各类施工工艺，工法，工序，施工组织设计相关视频制作，点位管线预留、预埋，砌筑及机电、场地模拟，模板、装配式构建预拼装等等，以视频的形式以及方案展示，指导现场施工，保证现场安装准确无误和高效，节约时间和成本。

BIM三维可视化在安全文明施工方面的应用，要求开工即标杆，树立项目所在区域的良好形象，利于销售及口碑。BIM三维可视化可以达到：(1)安全防护全面，利于项目交流，参观路线可视化，展示内容一目了然。（2）整体布局分明，材料区、硬化区、绿化区等，符合绿色施工要求。（3）参展路线美观，如标识标牌、安全防护等，可以运用三维模型进行安全验收。

7、BIM体系六大核心应用

（1）三维可视策划应用价值：①可三维展示，动态预演，提高平面布局合理性，准确性;②可手机端便捷查看，便于交底和现场施工;③可准确快速输出临建工程量和料单;④可标准化布置、模块化出图，减少错漏，减少对经验的依赖。

（2）工程量自动提取应用价值：提取快，提取种类多，误差小，自动生成，可替代人工算量，准确率大幅提升。

（3）方案模拟应用价值：①复杂方案可直观展示、便于交流、交底，提高方案制定效率和准确性：②多方案对比碰撞，提高方案合理性：③可快速提取方案工程量，简化算量工作。

（4）砌体排版应用价值：①实现排版自动化，排版速度快：②快速完成拐角墙、十字墙等复杂部位的砌体排版：③一键提取砌块规格及数量，与砌体集中加工技术相结合；④三维图交底，施工人员更容易理解和接受。

（5）机电深化应用价值：①精确定位预留洞口，避免二次开动打凿；②利于施工，便于后期维护。

（6）投标方案模拟应用价值: ①提高中标率和企业品牌影响力;②直观展示，业主容易理解，可进行方案优化。

8、科技建造体系BIM管理构架的建立

BIM在科技建造体系中的应用应由项目投资方主导发起，项目建设单位全程实施。建设单位在设计单位、施工单位、监理单位招投标阶段须明确采用BIM体系，同时设立BIM小组。由建设单位确定BIM小组组长，根据项目需求及工程量，组长在设计单位、施工单位、监理单位中选定BIM小组成员。BIM小组成员编制项目BIM策划及实施方案经审批后，由建设单位组织相关人员召开项目BIM体系应用启动会及交底会，各参建单位按照BIM实施方案在建造过程执行落实。

科技建造体系本身就是建筑机器人智慧建造、装配式构件、信息化集成的新型建造体系，BIM技术是基于建筑信息模型集成可视化的新型技术，在科技建造体系中应用BIM技术，加快智能建造与建筑产业化、现代化的进程，引领建筑行业的未来。

作者简介：刘小平（1981~），男，江苏南京人，经济师，一级建造师，高级工程师，硕士，研究方向为智慧建造工程管理。