BIM技術(shù)在建筑智能化工程中的應(yīng)用

隨著BIM技術(shù)的快速發(fā)展，BIM技術(shù)已經(jīng)逐步邁入各行各業(yè)中并發(fā)揮了重要的作用。BIM技術(shù)的可視化、碰撞檢查、精細(xì)化管理、施工模擬等運(yùn)用為建筑生命全周期提供了一種有別于傳統(tǒng)的高效模式。本文通過分析BIM技術(shù)在建筑生命全周期中的應(yīng)用措施，整體介紹了從設(shè)計(jì)階段到管理階段對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用成果，具體分析了BIM在建筑管理和運(yùn)維中發(fā)揮的作用，總結(jié)了BIM技術(shù)在建筑智能化建造施工的經(jīng)驗(yàn)和存在的問題。希望能為相關(guān)建筑智能化設(shè)計(jì)與施工人員提供借鑒。

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1BIM技術(shù)與智能化工程

1.1BIM技術(shù)

BIM技術(shù)是建筑信息模型的英文縮寫，其應(yīng)用核心是建立虛擬的三維模型，利用數(shù)據(jù)化、信息化技術(shù)為這個(gè)模型建立與實(shí)際工程相符的信息庫，構(gòu)建一個(gè)工程信息交換與共享的平臺(tái)，有效實(shí)現(xiàn)建筑工程信息集成化，與建筑工程相關(guān)的各方團(tuán)隊(duì)都可以利用這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行信息交換與共享。BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢主要表現(xiàn)在可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性與可出圖性等五個(gè)方面，在建筑信息模型中整合了建筑工程的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維、管理等全生命周期，各方團(tuán)隊(duì)都可以以建筑信息模型為基礎(chǔ)進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，使工作質(zhì)量、工作效率都得到有效的提升，保證了建筑建設(shè)項(xiàng)目的安全性，同時(shí)還節(jié)省了大量資源，降低了企業(yè)的成本支出。

1.2智能化工程

所謂智能化工程，其實(shí)就是包含了多種智能化系統(tǒng)的工程，建筑智能化的含義是在建筑工程中綜合運(yùn)用了多種智能化技術(shù)，比如計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、多媒體技術(shù)等等，利用這些技術(shù)完成對(duì)電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制，將收集到的信息進(jìn)行分析、整理，為居住者提供高效的、便利的條件，提高建筑工程的安全性與舒適性。按照GB50339-2003的相關(guān)規(guī)定，目前建筑智能化工程中主要包含以下幾個(gè)系統(tǒng)：通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)）、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、智能化系統(tǒng)集成、電源與接地、環(huán)境和住宅智能化等。建筑智能化的主要特點(diǎn)就是從傳統(tǒng)的建筑電氣工程中獨(dú)立出來，將多種高新技術(shù)、學(xué)科集成在一起綜合利用，解決了系統(tǒng)之間互連的難題。建筑智能化工程施工需要和其他多個(gè)部門間密切合作，比如土建、電力、給排水等等，因?yàn)榻ㄖこ痰慕ㄔO(shè)規(guī)模、使用性質(zhì)與功能的實(shí)現(xiàn)都與智能化系統(tǒng)密切相關(guān)。目前建筑智能化系統(tǒng)正處于快速發(fā)展中，隨著科技的進(jìn)步與人們需求的不斷變化，智能化工程的功能也將會(huì)逐步完善，技術(shù)也不斷更新。

2建筑智能化工程中BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1前期決策階段

前期決策階段，使業(yè)主決策更為高效準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)前期，設(shè)計(jì)人員根據(jù)業(yè)主的需求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)層的設(shè)計(jì)。通過BIM技術(shù)將專業(yè)、抽象的智能化系統(tǒng)傳統(tǒng)圖紙進(jìn)行三維建模，可以展示立體仿真的建筑構(gòu)件、設(shè)施、設(shè)備和裝置，通過渲染功能和實(shí)景模擬表達(dá)空間感和真實(shí)感，使專業(yè)設(shè)計(jì)師與業(yè)主之間的溝通更為順暢，使業(yè)主能明確、清晰地判斷設(shè)計(jì)是否滿足項(xiàng)目需求，從而使決策更為準(zhǔn)確和高效。

2.2設(shè)計(jì)階段

（1）為各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供協(xié)同工作平臺(tái)。智能化工程子系統(tǒng)的種類繁多，如建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、辦公管理系統(tǒng)、信息設(shè)施系統(tǒng)、會(huì)議系統(tǒng)、機(jī)房工程、綜合安防系統(tǒng)等，各主要系統(tǒng)又包含有若干子系統(tǒng)，如安防系統(tǒng)又包括電子巡邏系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、出入口管理系統(tǒng)等。工程設(shè)計(jì)階段，需要各系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的協(xié)同工作，面對(duì)種類繁多的系統(tǒng)，應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯。采用BIM技術(shù)可設(shè)置其它系統(tǒng)可見性，既能互不干涉，又能滿足各系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，方便各子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)，極大降低了設(shè)計(jì)人員的工作量。

（2）可加強(qiáng)不同專業(yè)之間的溝通交流和技術(shù)融合。以強(qiáng)電和弱電的專業(yè)設(shè)計(jì)為例，綜合布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，前端信息點(diǎn)和強(qiáng)電插座需要在同一高度布置，通過REVIT模型文件的相互連接可以及時(shí)與強(qiáng)電專業(yè)設(shè)計(jì)人員溝通;在智能化系統(tǒng)線槽設(shè)計(jì)中，根據(jù)規(guī)范要求，需要與強(qiáng)電專業(yè)的電力電纜橋架保持一定的間距，應(yīng)用BIM技術(shù)，可以通過直接連接強(qiáng)電專業(yè)提供的設(shè)計(jì)文件查看橋架的位置，合理布置弱電線槽，避免線槽碰撞。

2.3施工階段

（1）通過模型的三維碰撞檢測優(yōu)化整體工程結(jié)構(gòu)，提高工程質(zhì)量和施工效率。在施工階段進(jìn)行BIM技術(shù)的應(yīng)用，最直觀的價(jià)值體現(xiàn)是碰撞檢測技術(shù)。其中應(yīng)用最多的是將Revit中所創(chuàng)建的模型導(dǎo)入到Navisworks中進(jìn)行碰撞檢測。通過施工前的碰撞檢測結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和修改，可以避免施工中的各種碰撞情況，從而保證施工質(zhì)量和施工進(jìn)度，更有效地推進(jìn)建筑智能化的進(jìn)程。

（2）提前模擬施工過程，優(yōu)化施工組織方案。工程項(xiàng)目越來越復(fù)雜，隨之而來的是施工規(guī)模擴(kuò)大、施工標(biāo)準(zhǔn)提高和施工技術(shù)難度增加，工程施工過程也更加困難，繼而影響施工效率。利用BIM技術(shù)，可以進(jìn)行施工模擬，既可以對(duì)施工過程進(jìn)行合理組織和優(yōu)化，又提前可以安排計(jì)劃和調(diào)配各項(xiàng)資源，提高施工質(zhì)量，保證施工安全，有效推進(jìn)施工進(jìn)程。

（3）使工程管理過程更為科學(xué)規(guī)范。BIM技術(shù)的核心要素是信息數(shù)據(jù)。在建筑智能化工程中涉及子系統(tǒng)較多，設(shè)備箱的類型也多種多樣，在實(shí)際施工過程中，需要對(duì)材料用量和成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)設(shè)備箱和布置狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比研究。通過軟件可以快速整合建筑工程的各種信息，包括導(dǎo)線材料、設(shè)備型號(hào)、管材直徑、各種配件等內(nèi)容。在施工前期準(zhǔn)備階段通過對(duì)施工的布局、成本的投入等方面進(jìn)行合理評(píng)估預(yù)測，對(duì)實(shí)際成本進(jìn)行預(yù)測。在施工過程中，及時(shí)進(jìn)行工程管理統(tǒng)計(jì)和項(xiàng)目工程量的計(jì)算，有利于合理控制成本。

2.4運(yùn)維管理階段

（1）通過BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)和資料的傳遞。施工階段結(jié)束后，通過BIM技術(shù)建立的立體模型和與之對(duì)應(yīng)的信息數(shù)據(jù)傳遞到運(yùn)維管理平臺(tái)，運(yùn)維管理人員可以直觀地了解智能化工程，更迅速地掌握工程的管理和維護(hù)，這對(duì)提高運(yùn)維單位對(duì)智能化系統(tǒng)的維護(hù)能力具有非常重要的積極意義。

（2）通過完善BIM可視平臺(tái)和資料，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示。管理人員隨時(shí)可以通過BIM平臺(tái)顯示的設(shè)備信息和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行操作和管理。當(dāng)設(shè)備將到維護(hù)期時(shí)，通過平臺(tái)設(shè)置，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行高亮顯示，彈出維護(hù)信息表，提醒管理人員及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，極大地保證設(shè)備運(yùn)營的安全，提高管理的工作效率。

（3）通過監(jiān)控聯(lián)動(dòng)報(bào)警，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。通過設(shè)置平臺(tái)的聯(lián)動(dòng)報(bào)警控制，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，平臺(tái)發(fā)出聯(lián)動(dòng)報(bào)警信號(hào)，管理人員可以及時(shí)得知設(shè)備發(fā)生故障，并通過平臺(tái)的故障信息迅速反應(yīng)并進(jìn)行故障判斷，并且可以通過平臺(tái)的三維定位顯示獲取設(shè)備的位置，迅速趕到現(xiàn)場進(jìn)行處理。

將BIM技術(shù)運(yùn)用到建筑智能化建設(shè)當(dāng)中，不但可以提升各專業(yè)、各部門間的協(xié)同配合能力，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)工程施工的模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，具有重要意義。BIM技術(shù)改變了傳統(tǒng)的建設(shè)工程生產(chǎn)模式，為項(xiàng)目生產(chǎn)和管理提供了大量數(shù)據(jù)信息，以BIM模型為載體，使用BIM協(xié)同平臺(tái)能將施工過程中進(jìn)度、合同、成本、工藝、質(zhì)量、材料等信息集成，幫助管理人員進(jìn)行有效決策和精細(xì)管理，減少施工變更，縮短項(xiàng)目工期、控制項(xiàng)目成本、提升工程質(zhì)量。應(yīng)用BIM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑建設(shè)智能化，能從設(shè)計(jì)以及管理兩方面同時(shí)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)效，創(chuàng)效額遠(yuǎn)超BIM平臺(tái)的前期投入成本。同時(shí)，BIM模型以及平臺(tái)還能持續(xù)使用，從而提升建筑物業(yè)的運(yùn)維能力，并助推國家數(shù)字城市建設(shè)。

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