新闻资讯

建筑大数据：BIM技术打造施工大数据平台

建筑大数据：BIM技术打造施工大数据平台

近年来,建筑业发展势头迅猛,但随之而来的大规模的建设对生态环境造成了巨大的破坏,能否降低建筑对生态环境的影响,科学地开展建筑生态环境评估工作,让建筑业绿色、持续发展,是建筑生态环境的重要课题。本文通过分析国内外建筑生态环境大数据建设现状,依托BIM技术构建了建筑生态环境大数据体系,助力中国经济迅速发展。

从手工到工业化再到信息化，建筑业正以空前的规模急速发展。BIM问世，使数据库代替绘图，“蓝图”永远成为历史，信息技术的高速发展推进了BIM的大范围应用，无疑会给腐朽古老的建筑业带来新的生机。

BIM是一种新的理念和实践，通过信息技术的应用和创新的商业结构减少建筑业的各种浪费，降低建筑业碳排放。信息科技的快速发展，使建筑创作走向了建筑创新，使智能建造走向了智慧建造。科技驱动低碳发展， 低碳科技将颠覆以化石能源为基石的工业文明发展模式，带来能源利用方式的全新革命。

虽然我国建筑业产值规模巨大，但产业集中度不高、信息化水平落后、建筑业生产效率低的不足依然明显。尽管我国建筑企业一直在提倡集约化、精细化，但没有信息化技术的支持，生产效率很难改善。而BIM（建筑信息模型）技术的出现为建筑企业的精细化管理提供了可能。随着信息技术的发展，特别是互联网技术的发展和大容量、高性能计算机硬件的开发使用，建设规模大、建设周期长、参与方多的建设项目信息技术化已经成为可能。

具有无可比拟的优势

BIM的本质是通过建立一个数字模型来整合建筑全寿命周期内的所有信息，包含设计、建造、运维管理等各个环节。相对于CAD制图，它最显而易见的特点是将设计者的意图从3D展示转变为4D。通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，因此具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。中铁四局作为中国BIM发展联盟的会员单位，2014年在承建的（北）京沈（阳）客专TJ-5标采用了BIM技术。这也是目前国内首次在铁路施工中应用此类技术。该工程标段全长42.43公里，主要内容包括路基、桥梁、隧道以及箱梁的预制和架设。全标段设4个工区和一个龙城梁场。中铁四局京沈客专在拌和站、路基压实、箱梁静载、智能张拉、试验、隧道围岩监测、隧道安全管理等方面开展了BIM技术应用的试点。

据负责BIM技术研发的中铁四局副总经理、总工程师伍军介绍，在施工中，相对于传统的现场技术管理，BIM技术在计量精确性、技术指导性、现代化管理、现场可控、成本控制五大方面有无可比拟的优势。可以说BIM技术的引入，为工程的顺利推进带来了极大的便利，取得了很好的效果。

精确计量提高速度

在计量精确性上，BIM技术应用能够更精准地掌握实际的材料消耗和使用情况，通过初步建立的机械、工装结构库，可以大大提高以后的建模速度。建立的工法库，除含有施工工艺外，还含有精确的机械、材料等定额信息。

“传统意义的物资供给，一般而言，是工程部计算工程量，提供给物资部，由物资部核准后向现场供料。但实际情况是，由于工程技术人员技术水平的不同、责任心的差别，计算的物资量往往与现场的需求差异很大。物资部是供多了浪费、供少了影响现场进度。但通过BIM建立模型后，就可以精确地计算箱梁的工程数量或者指定部分的数量，并导出工程数量表，直接提供给物资部和现场。”京沈梁场工经部部长胡伟说。

全方位提升效率

技术上，BIM可以充分发挥技术指导的作用。通过生成3D指导书，能够在电脑和IPAD上自由播放。在电脑上能够精细地展示每道工艺流程，大大降低了现场作业工人对下一步工序的接受难度，起到了指导工人施工的作用。尤其是在梁场大规模的钢筋加工中，将钢筋模型导入到钢筋数控加工设备中，进行钢筋自动化加工，可以大大提高钢筋加工的进度、提升效率。

在管理方面，BIM技术可以单独生成每道工序的管控二维码，现场技术人员通过手机扫描，向远程系统发动指令，启动相关工序流程，并实时反映在系统界面上，使系统画面始终与真实场景保持一致。比如在混凝土浇筑前、报检结束后，用手机向系统发送GET指令，并启动混凝土浇筑流程。系统会自动短信提醒流程的相关人员，如生产指挥员、实验室管理员，及时开展浇筑工序的生产组织和设备调配。当出现滞后工序时，在系统上能备注滞后的原因，通过对比分析，系统还能够给出影响箱梁生产进度的主要工序和影响该工序进度的主要原因，为改进生产组织提供依据。

成本上，BIM因可视性强，因此可以对每一道工序进行合理计算。在每一个工序都合理的基础上，最终实现成本的降低。

一、BIM——建筑行业大数据源代码

BIM的核心在于Information，其应用是大数据时代的必然产物。而BIM作为建筑业的源代码，其不仅能够处理项目级的基础数据，最大的优势是承载海量项目数据。建筑业是数据量最大，规模最大的行业，随着BIM的发展及普及，势必会促使建筑行业大数据时代的到来。

BIM用于仿真模拟工程设计、建造的进度和成本控制，整合业主、设计、施工、贸易、制造、供应商，使工程项目的一体化交付成为可能。而BIM的更高层次应用是提高质量和效率的工作与沟通商业结构，BIM代表着一种新的理念和实践，即通过信息技术的应用和创新的商业结构来减少建筑业的各种浪费。

二、建筑产业化——制造方式的回归

建筑产业化即是将原有的“设计-现场施工”模式转变为“设计-工厂制造-现场装配”的模式。

BIM技术为建筑产业化项目的前期建设与后期管理维护提供一个很好的技术平台，利用BIM技术建立产业化建筑的户型库和装配式构件产品库，可以使产业建筑户型标准化、构件规格化、减少设计错误、提高出图效率，尤其在预制构件的加工和现场安装上大大提高了工作效率。对于施工阶段，比如智慧工地将RFID辨识技术与BIM模型结合，围绕构件的制造运输装配过程实现预制建筑建造的全过程动态可视化管理等等。

产业化建造模式在BIM技术的推动下，使建筑工厂制造成为了可能。利用BIM的技术数据，将承重墙、梁、柱、楼板，及楼梯等混凝土构件在工厂预制生产，最后集中到工地进行搭建。利用BIM技术的构件化特点，通过用户参与，进行空间设计可以将设计细化到门厅收纳空间、卫生间收纳空间、电视柜兼收纳柜等。产业化的预制建造模式，让原本充满混凝土、泥砂味道的房屋就像是组装一批规格各异、品质优良的汽车零件一样，迅速又充满工业美感地呈现。

三、跨界——资源整合

BIM的迅速发展必然引起行业格局的变化，随着大数据、云计算、物联网、GIS、移动互联等信息科技的冲击，跨界整合社会资源将是建筑行业需要面对的问题。

BIM作为建筑的源代码，将是建筑业跨界资源整合的唯一途径，成为寻找最优资源整合的利器。

BIM技术与物联网的结合，将各种如射频识别（RFID）装置、红外感应器，GPS、激光扫描、GIS等装置及系统集成形成一个巨大的网络系统，将使整个建筑产业链充分融合，使建筑业的发展和实施更加完善及有序。

BIM与大数据结合，通过采用BIM模型进行组织的建筑档案，快速定位到各种属性层次的构件。工程数据和业务数据加载到BIM上，不仅提高了工作效率和工作质量，而且大幅增加了管理的功能，使数据可存贮、可搜索、可计算和可追溯等。

BIM和GIS整合已经成为人们的焦点，GIS的着重于地理空间信息的应用，BIM关注于建筑物内部的详细信息。BIM和GIS整合以后的应用领域也很广阔，包含城市和景观规划、建筑设计、旅游和休闲活动、3D地图、环境模拟、热能传导模拟、移动电信、灾害管理、国土安全、车辆和行人导航、训练模拟器、移动机器人、室内导航等。

BIM与大数据、云计算、物联网、GIS、移动互联等信息科技的跨界整合，使古老的建筑行业走上了科技之路，资源可以重新调配，能源可以有效利用及计量。信息科技的快速发展，使建筑创作走向了建筑创新，使智能建造走向了智慧建造。

也许不久的将来，BIM、建筑产业化、云计算、物联网技术以及移动应用等会成为新时代建筑行业低碳科技化的代名词。