BIM5D在工程管理中的应用研究.docx
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BIM5D在工程管理中的应用研究
BIM5D在工程管理中的应用研究
【摘要】：
文中介绍了BIM5D①的感念历史，工程使用对现代工程的影响确定目标通过对BIM5D技术的理解，来分析BIM5D的历史和未来发展，明确了这项技术对工程管理的优势，对比国内外的现状来深入了解BIM5D技术，使人们能更好的认识这个技术。
首先我们要先了解为什么我们要认识这个东西，感觉自己的生活和BIM5D没有什么可以连接的地方，人们在提起BIM5D的时候首先想到的是建筑业，其实这个理解不是错的，只是有点片面了，它确实为建筑业发挥了它最大的优点，省时、省力、省事，但是换个角度考虑，它又何尝不是所有工作的福音呢，作为工作者追求这几点是无可厚非的，这就是人们所要研究它的意义，国内与国外研究的思路又不一样，要求BIM5D在每一方面有着每一方面的意义。
最后简单举出永利大厦来表明他有哪些施工管理的作用哪些其他方面的作用。
【关键词】：
BIM5D管理
引言
随着人们的生活越来越快的节奏，传统的工艺和管理模式不能满足人们的要求，为了解放生产，提高效率社会有关部门开始对大数据进行推广，BIM5D就是大工作量的计算规则与数据处理软件，通过对BIM5D的学习，对BIM5D这项技术产生了浓厚的兴趣，BIM5D是一项大数据的模型建立研究与分析软件，BIM5D并不是单纯的由4D演变过来的，而是结合了3D的数量信息和4D的时称链接，同时添加了新的元素成本，这项技术避免了工程中的矛盾，由于人们对大数据的分析并不熟悉，在5D即将到来之前还处于人工管理的阶段，需要管理人员亲力亲为，但是再后来的建筑发展中，无论是铁路、桥梁、还是房屋，都需要BIM5D的数据来帮助人们，不是单纯的提高效率，同时也是为了学习，在每一次的建筑施工中，人们不再局限于BIM5D的建模计算逐渐的把BIM5D当做一个智能工程师，用它来管理建筑从合同期到验收期的大部分内容，合同双方对工期的进度，与预期目标的距离，成本方面，控制资源使材料尽最大可能的利用完全减少材料的浪费等。
BIM5D技术解决了施工中的隐患，了解技术的发展和为人们带来的便利，本文简单应用永利大厦的例子来介绍5D初期的应用，和管理方面的作用，BIM5D在管理方面的前景。
对BIM5D技术抱有更大的使用空间。
1BIM5D的研究
1.1研究背景
在起初的建筑历史中，人们一直在按照传统的建筑模式来制造，因为之前的信息都是在纸面上传递的，是2D的印象，随着建筑业的发展，结构肯定越来越复杂，施工中，工人可能2D的因素造成施工的缺陷，为了避免建筑过程中的风险，后来在建筑业人们逐渐发现了一种能速成模型，不仅能够包容传统的不足还能查漏补缺，为建筑制造能带来极大的优势和更快的速度，极大的减少了施工带来的风险。
他能够使建筑行业中的每一方完整的参与其中，做到信息共享，信息传递，而后更多的人发现了他能够在更多的行业带来巨大的完整性，机电、消防、水利其他的专业设施，总之对BIM5D的研究深入施工的各个方面，这项技术代表了当今信息模型技术的成熟。
1.2研究目的
传统的建筑业阻碍了人们对建筑的想象，当新型建筑出现时，人们开始思考如何创造一套新的管理模式来对待新型建筑，把人们的思想固定在了传统的模式上时，为了跟上世界的发展趋势，通过综合因素来考虑，时间、成本、人力、材料、机械、损耗这些必要因素靠人力无法把控，为了节约时间、控制成本、解放生产力、减小材料的损耗，国外有学者提出了在3D模型的基础上加入新的元素，为了应对这种变化，人们纷纷想到时间，把时间加入建立BIM4D模型，果然BIM4D的形成加快发展降低成本，提高效率。
再后来大数据的发展导致4D虽然能不断地提供方便但是却缺乏了对成本额的管控，面对施工过程中的突发事件，4D便有些力不从心，后来便有了5D，为了加大管理和生产的方式，人们都合理的把它用到了各行各业，在数据横行的时候面对大的建筑，后来为了使BIM5D管理精细化，提高建筑的灵活性和机动性，人们开始试着去完善5D的系统，把5D应用于各行各业。
1.3研究意义
在以BIM5D为基础的平台上，它发展了土建，机电，水利，钢构，在建筑的每一步都一直在避免一定的错误，对施工中的几大方面完美的起了保护的功能，对BIM5D的研究，不仅是学习过程也是一个发展的过程，这项技术使得设计条件参数化减少和主业间的改图翻案的机会，每个专业之间都能够协同作业，让每个专业之间切实的进行合作而不是形成专业切割，建筑信息的整合消除了工程现场的频繁变更和工期的延误，在传统行业中，这项技术的发展总结了以往的经验、技术，BIM5D的发展，让人们更容易了解每个行业，使人们都能了解到每项作业的每一步，对BIM5D的研究，带给了社会的发展使人们的生活更加的舒适。
1.4研究内容
BIM5D在各项领域拥有广泛应用，在此只是涉及施工过程中的一些研究，
BIM5D的好处是将BIM信息规划的更加简单，在工程施工中对控制成本起了重要作用，减少了人力资源的浪费合理的控制了成本，国内对BIM5D的应用并不完善，国内企业很少能在工程施工中对BIM5D做到完美的应用，这个问题涉及到几个大的方面，成本高，数据大，整体分解困难，因此建立合适的模型是首要的研究关键，BIM5D主要研究的几个方面，BIM5D能够集成全专业的模型，能够解决设计中的不足之处，实现预留孔，预制件的安装测试等，BIM5D可以实现施工流水段灵活划分，明确不同流水段的进度、工程量、物资量，方便项目分包的分段管理与审核。
快速统计造价清单，动态关联施工进度、成本与物资需求信息，实现成本管理的全流程动态控制，方便施工单位的造价管理与成本控制。
BIM5D技术把3D技术的优点很好的保存下来，成本进度信息，在使用上能够进行一些动态的关联，因此无论是说对建筑工程施工预测、造价预测、进度管理和成本控制都有着别的平台所没有的优点。
人们对于BIM5D技术并不陌生它是用多方信息数据整理而成的一个数据平台，BIM5D大致能分五个阶段，第一是数据准备阶段，把人材机时间等数据带入其中估计出大概成本；第二个就是模型应用，简单的模型用三维就能很好的概括，但这其中包括模型初步应用和模型的深化应用，模型的深化应用主要是专项方案查询和高级工程量查询，他能够把模型的构造设施与场地的面貌相结合，能够展现竣工后的实体，有些时候我们想让一个建筑有视觉上的冲击，符合人们的观感度，我们会在建筑的外墙上下些文章，比如换上一种看过去就很舒服的颜色或者材质，这是人们能做到的，但是BIM5D能做的是技术上面的硬要求，进行场地漫游自动拍砖；第三个就是人们比较看重的技术上，说的再多技术不行还是不过关的，在技术应用的阶段，主要的部分分为流水视图和施工模拟，就拿流水视图阶段来说在新建流水施工段上，施工模拟过程是导入项目的进度计划的过程，然后进行项目上的关联，给模型一个属于自己的时间属性；第四个是商务上的应用，比如视图，把合同和成本文件进行比对，然后对人材机的检查。
BIM5D虽然技术中还有些不成熟，但是它的工作量是十分巨大的从几千个单位到上百万个单位甚至是几台计算机的量，而它对硬盘，处理器等多个设备要求也很高，目前来说BIM5D所遇到的问题都能够及时的处理，但是同样也会遇到或多或少的问题，例如系统的不兼容性，在多元素的形成保存计算中的数据缺失，不支持两个文件以上合并，新手操作容易使资源曲线图导入为0，导入的文件清单整理时出现错误，BIM5D真正掌握的技术人才较少，因为它的发展史比较短，从了解到认识到掌握花费了不少的时间，还是传统建筑方式的使用占多数，真正学到这门技术的人才并没有多少，这对建筑业的信息化来说，可以视为一场改革，建筑是一个劳动密集产业，在管理资源效率低下的时代，对BIM5D技术的传播和认知成为了首要的问题BIM5D技术推动了建筑业的发展，能否把信息技术与施工现场结合起来，是项目建设的趋势也是任务。
1.4.1国内研究现状
BIM5D技术研究主要在一些大学和科研机构由于技术应用的不成熟性，把BIM5D技术带出实验室，与实际工作相结合，才能发现其中的不足，然后BIM5D技术广泛掌握的团队不多，也是限制它发展的一个重要原因，这项技术自引入以来，通过国内的研究，带来了巨大的效益，但是它的差别并不是一时一刻能解决掉的，随着这项技术应用的越来越成熟，这项技术已经应用了很多的方面，土建、桥梁、水利、公路等等，比如国家会展中心、广州周大福金融中心、背景中国尊、北京奥运会水立方等对。
人们需要对它有一个更为准确的把控，关于这项技术各行业商讨研究也是比较积极，如果对5D加上一个维度又该是什么，作为大数据的前驱他又能做到什么职能，目前对BIM5D的研究仍在完善。
1.4.2国外研究现状
因BIM5D所带来的有利条件和这项技术的普及，有人从中遇到了很多的问题，对于国外的研究不仅对施工过程进行完整的BIM5D研究，用这项技术来完整的去解决所有问题，并不是局限于单一性，有些学者想要了解BIM5D这项技术能否影响到项目的每个组织和组成，因为建筑的项目建设具有分散性，如何将这项技术与实施者联系起来成为好多人的研究对象，可以看出国外已经开始把这项技术赋予了广泛性，开始注重沟通和交流，国外BIM5D技术本身突破了时间，工程量的维度，综合起来利用人、才、物、机等形成BIM5D的集成化思想与模式。
2BIM5D的相关理论和概述
2.1BIM5D基本概念
BIM5D是一个集成的软件，它是由之前的BIM更深层次的表现，BIM5D包含了更多的元素，建筑模型、数字分析、结构的分析、三维一体化、等它主要表现在管理上包含了很多元素，进度、预算、资源、施工组织等关键信息，在施工中进行数据模拟，这个程序能提供准确的管理数据，帮助施工中的组织节约成本提高管理的效率，BIM5D比BIM4D的优点在于在新元素的加入后，使数据的处理，人材机的变更更加的准确与精致，使估计范围减小。
5D在综合性方面对4D、3D有一定的加强，4D拥有大量的合同金额和准确的数据，3D则是最基本的模型分析，而5D既包括了这些还加上了成本分析、方案评估和应对变化的方法。
国内著名的软件有广联达，而欧洲有德国的RIB集团。
2.2BIM5D在管理中的应用
为了完成某个项目，新建或者改建等，把施工的成本、材料、机械、时间等各方面导入到5D数据中，同时结合合同内容，满足合同双方的需要，做出一个合适的方案。
进度，把建筑时间工期按照合同要求带入工程流程图，按照施工进度计划来合理的安排时间，提高工作的效率，把突发事件的时间差计算好，尽力在工期内完成。
安全方面，模拟建筑施工的过程建造模型图，来研究建筑安全的问题，能更好的避免工程的不合理性。
BIM5D利用互联技术，极大地提高了工作的效率，同时能够使每个在不同环境的人，能够更好的处理紧急的任务，方便又快捷，使用人数量的增加也是的BIM5D的价值不断提升。
该应用主要面向造价员，可以支持用户随时随地进行办公，既支持PC机在网络上进行操作，也支持移动设备连接网络后直接操作，大数据的积累，也使得人们能够更好的学习，在建筑材料应用BIM5D技术的应用过程中，建筑施工和工程造价都能够应用到BIM5D技术。
在计算工程量时，采取不同类型的算量进行计算，例如土建、采暖以及安装等各个环节信息进行收集，对建筑材料在工程中的应用成本管理等相关信息进行收集，同时将其应用在招投标与工程建造的过程中。
在管理方面有三个问题是BIM5D解决所离不开的，质量安全的发现，质量安全问题的处理，质量问题解决后的分析。
在桥梁的每个部位的进行中，BIM5D把施工的范围及内容灵活的划分开来，对每个部分保证了自己的管理。
在铁路上的要求也是如此，首先确保安全问题，然后施工过程的技术质量问题，然后还有使用的年限。
BIM5D在生活中的应用很广泛，长江澧水大桥因为没有铁索的桥臂跨度比较大，所以没有办法很好的建立起一个成熟的模型数据来分析，后来应用BIM5D技术完成了搭建模型，施工组织的安排，现场数据人员的管理，在这个建筑中，几乎所有的东西都由BIM5D的技术在支持，技术方案、技术交底、技术参数等。
2.3功能与价值
BIM5D的产生一直伴随着可视化和仿真化这两项特点，在通过三维模型给设计人员提供直观的建筑位置等信息同时，内容的数据化要比文字性的东西简单许多，使人们也能够更直观的看到中心，这是设计内容的数据化的专有特点，三维化的想象过程工程图的模块同样能将立体的实物图转化为平面图，这是BIM5D的可视化的特点，绘图周期和误差均显著减小。
BIM5D模型同时为水电的管道装置，排水系统管道，供暖的管道设施等等，能够直观的感受到隐藏在内部的一些工程图，包括施工中遇到的难以发现的边角问题，且在首期的设计过程中，各个问题之间的容易引发的冲突问题能够合理合理的解除，工程的施工过程，与工期的碰撞能够进行模块的测试。
一个合理的设计方案和良好的模拟检测即为后期施工提供便利，又减小了因设计不合理导致的施工成本增加，施工时间增长，BIM5D对工程造价管理控制的更加合理。
BIM5D的信息模型设计能够收集项目策划、施工进展、费用及工时等方面的动态，在高效的项目施工调动与人员安排，提高施工组织效率方面有着决定性的作用。
BIM5D设计的施工，任何时间施工人员都能够应用BIM5D来进行合理的施工决策和管理，人员的布置，时间的合理化分配、技术的控制指导，在此同时有经验的BIM5D技术人员要按照施工进展的状态，工期，自然条件等不确定因素遇到的问题，按照施工的经验合理解决，这就需要技术人员要对BIM5D有着很深的认识。
管理人员通过对比施工队伍工作量和管理空间，检测施工人员是否存在偷工减料、工作区域冲突等现象，对后期工作进行定额安排。
根据造价员的计算和招标文件的清单进行的数据处理。
如果把数据代入BIM5D，模型存储了所有施工完成的资金信息，根据计算公式，可以直接获得实际资金使用情况、实际工程量，使得结算速度更加快捷。
因为计算机准确的计算，稳定的计算过程，得到的结果大致符合，把合作双方的计算误差和纠纷消除掉。
在过去的项目中，都是工程部负责人来负责各项工程，即变有相关的管理人，对管理的工作并不能完整的契合这项工程，工程前期储备的工作量不足，工作发生问题时导致工程转化的不方便。
BIM5D也就是广联达的应用，把施工过程流水段划分。
划分后，由于有了5D的加持对整个过程无论是预算决算等等都更加的方便和放心，不会有思维惯性的失误，不需要有专门的负责人负责，施工前和竣工后的所有信息都可以在软件中提取，以备不时之需，通过提前准备、流水施工模拟等功能提升了施工精细化管理的水平。
在建筑材料人员管理中，人力对物资的统计是十分巨大的，遗漏丢失问题屡见不鲜，工地上的脚手架模板及工器械的调度遇到节点是没有办法临时调度的，像消耗量大的钢筋、混凝土、砖、绑丝等材料的消耗很大，单量的丢失丝毫不起眼但是如果是施工发生偏差对成本而言，是无法估量的损失。
把数据记录带入BIM5D物资模板后，每一部分每一项都能精准的查询数据，每一笔材料的使用和购入有了精确记录，物资的去向都能了解，这项技术的使用为以后类似项目的建设提供了可靠的参考依据。
BIM5D的使用对机电深化管线这方面也有影响，按照原来的工作方式，一般是资深的工程师不断地翻阅图纸数据繁琐，很多图纸问题难以及时发现。
在使用了BIM5D后，它能对全部的专业模型进行检测，生成的结果能够直接使用，而且快速准确，合理规避施工过程中机电管线碰撞问题，避免了大量返工，缩短了工期。
3BIM5D工程案例
3.1案例概况
天津永利大厦是一个很好的例子，它坐落于河西区郁江道甘南路，这个建筑不是BIM5D首要的管理对象，它是有标志意义的建筑，在这个项目中能很好的体现出BIM5D在管理方面的应用和BIM5D的便捷，总体的高度有107米。
总建筑总面积达到83564.3m2，性质为办公楼总的建筑层数有56层，地下部分有9层分为三栋楼，这三栋的结构有所不同，第一、第二部分为框架核心筒的结构，第三部分为框架结构，地下的停车场是框剪结构。
用永利大厦举例，说明他是一个节点，是把单纯的施工作用，升华为管理上的使用，从设计阶段起人们对BIM5D的关注要明显的高于施工，施工预算，施工组织，施工进度，设计要求，施工模拟，都有集成的例子和固定的思路，把施工中恒定的元素带入公式，显然比是现场要方便的多，对于甲方来说，能够实时的监控施工的进度和施工的质量，安全问题也是投标单位所想看到的，即有现场的资料，又有资深的技术支持。
图1天津永利大厦
3.2案例分析
项目的特点：
在项目的进度上，因为现场的采暖、土建、上下水、管线等错综复杂，单项作业导致其他工作无法进行，还有进度编制、跟踪困难，对项目建设较为不利。
管理上如果单纯的人为操作，施工项目部管理不可能在一个问题上一直控制施工，出现了极大的不协调现象影响进度，施工人员在不知道管理计划的前提下没有办法应对这些情况，可能引起延误进度的施工情况无法及时采取应对措施。
在成本上，结合上面的问题如果出现施工不当和“打架”的情况，肯定会有材料的浪费对成本的控制和预算是较为不利的，成本核算、变更计算对成本的影响起着决定性的作用，永利大厦的工作量又巨大的情况下，最终核算的成本对预算的影响比较大，可能导致合同双方都没有办法完善交工。
在资料管理上各种合同、图纸的数量庞大，汇总管理的工作困难，导致各种风险项遗漏，造成经济损失。
BIM5D的应用，在管控进度上，使用进度模拟如果进度出现延滞现象，系统会提醒工期延滞问题，成本上把原计划的线路、上下水的管道设施用模型来模拟施工，不断地改进使两家的工人能够制定合适的时间，最大效率的完成这个项目，成本的管理避免出现不必要的材料浪费，把施工材料合理的安排到每一项工程中过去，用BIM5D来操作也更加的方便。
BIM5D的施工管理远不止这些，当机电工程师拿到设计院机电设计图后，需要做一些管线模拟图，首先应用CAD建立模型，然后把机电的元素加入到BIM5D模型中，做碰撞检查。
在碰撞检查过程中，发现问题及时反馈设计单位，减少后期的工作量，这期间的碰撞点②达到一万多，把规范中碰撞点过滤后还剩八千多，后来和工程师商议修改图纸，在修改过程中，应用BIM5D审图功能去协调各方面的管理工作，极大节省工程师时间。
每周开例会商讨进度计划时，用BIM5D探查漏洞，讨论滞后任务，通过研究问题来看待模型，对接下来的工作量，和下周的计划，做到精确管控。
3.4工程难点
这项工程中包含了很多的难点，当时在5D软件的帮助下，制定了规范的施工程序和模型，BIM5D的数据集成比较难，当时这个工程还在准备，由于工程较大，当时的模型建造了很多的模型，也算了很多的数据，图形算量、钢筋算量机电建模等，其中出现了严重的问题，就是在模型数据完成的情况下，发现模型的建造规则并没有完全按照规范去做，导致后来的数据在导入5D模型时，数据没有办法集成和使用，后来按照广联达的规范对模型进行了修改，既节省了时间，又使的数据模型能够复用。
还有就是该工程计划比较多模型多，进度计划复杂，任务艰巨，工作量大，人力使用多成本高等等一系列复杂的问题，如果管理人员对进度计划稍有疏忽便导致，工作关联不起来，接下来的工作便很难进行。
当时人们把管理工作转变成对BIM5D的管理，也就是借着BIM5D去管理这个工作，绘制施工流水段，把每个区域的模型关联起来，既保证后期的进度，也减少了工作量，降低了人力成本的应用。
BIM5D在进行流水施工提高工作量时，能够把工作量精确到图元③的级别，但是要是按照范围施工，工作量的提取会很麻烦，一下一下的提取又使得工作过于繁琐，给现场的施工带来了很大的困难。
后来应用广联达BIM5D把模型集成，根据现场的实际情况快速制作流水段，提取工作量、材料量预算分包等费用，方便快捷。
3.5案例启示
这项工程完成后BIM5D也开始越来越被人所熟知，首先现在对BIM5D应用的并没有很多，每个版本的兼容性还是有待提高的。
每一次工程的完工合同双方对于BIM5D的认知度并没有完善。
但是它强大的功能与潜力是无法忽视的，在这项工程中人们发现了这款软件并不是单一的设计模型工程预算，他还有一个特别重要的功能就是管理，它可以建立起每项工程每一部分的联系，使得各路人员能够按时完成工作的进度，对成本的管理也是最有效的，人员材料等等。
这项技术不是单独造福于建筑对人们的生活也有了一个合理的提升空间
BIM5D技术是一个大数据平台，由它创建的三维建筑模型承载了许多构建的基本信息，在认识与精确数据上BIM5D的作用尤为明显，施工中后的设计整改优化、施工方案调理优化、虚拟施工等，保证了工质的同时又节约成本缩短工期，即便是这么巨大的工程量、如此紧迫的工期下复杂施工与变更，在允许的场地空间中，BIM5D出色的完成了他它的工作同时也超出了人们的预期，它管理的价值也越来越明显。
随着互联网和移动智能终端的普及，人们学习到的知识和获取的信息也就越来越多。
单纯的在建筑领域来讲，每个项目承包方为了方便都为自己的管理部门配备了一定的移动设备，使用这些设备在现场进行设计，同时还能使的自己的员工在项目完成后自己有更新的知识储备，对新事物的接受更快，更快的学习才能使公司更快的进步；数据暴露。
由于BIM5D的数据库庞大，人们不断研究出新的使用方法，使得高科技数据监视器和空气湿度传感器由于BIM5D的数据加入现在可以放置在建筑物的任何位置，以监视建筑物内的温度、空气质量和湿度，保障人们的人身安全。
然后，添加供暖信息、通风信息、供水信息等控制信息。
在收集了这些信息之后，设计者可以对建筑的现状有一个全面和充分的了解；在未来潜力最大的技术是云技术，也就是无限量的大数据计算。
所以无论是对能源消耗还是数据结构分析，在对信息的处理上人们也是费心乏力，在分析上都可能出现偏差，由此使用云计算的强大能力是十分必要的。
尽管如此，使用云计算并不代表我们的渲染和分析过程不能实现实时计算，BIM5D便是很好的例子，在帮助设计师快速计算的同时能够有效的进行比较，根据不同的设计语文题来提供解决方案；为了实现数字现实捕捉。
BIM5D技术，可以储存桥梁、道路、铁路的设计信息来获得数据数据，以便更好的为后续工作做出合理化的修改，避免资料的缺失。
BIM5D的计算就像我们所看到的，它是一种新型算法开发，把某些元素加入到之前的程序中形成一个新的平面程序，用新的程序来改变旧的环境；合作的项目交付，BIM5D可以是一个工作的环境也可以是一个工作的过程,它是基于设计变化的一种技术,也是改变整个项目执行的施工方法。
结语
BIM概念提出到现在已经过去40多年，到今天无论是广联达还是其他软件也都被多多少少的人们所认知，就像探索新大陆一样，人们在用BIM5D的管理下不断地提出新概念，也不断的去发现去探索去实验，最终的结果都是人们期盼的，节约一切的不必要浪费的资源，不断发挥BIM5D更大的价值，在大数据大信息的时代BIM5D作为管理，是没有失误的，有点是认知的偏差，人们也逐渐的希望大数据的到来能够更快更好的体现出BIM5D所能带来的更加独特的功能。
注释
①在创建BIM信息模型时，可以向不同的组建添加调度数据，为项目生成准确程序数据。
下一步是从信息模型的组建中产生精确地成本估算，这个过程被称为BIM5D。
②在工程施工中两个不同的作业环节出现交叉，同时作业的工作区间叫做工程上的碰撞点。
③为了区分开不同的数据信息，对某一类数据所起的名字，是图形数据。
参考文献
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