GSK-3 磷酸化并穩(wěn)定Bim 的機制及其在神經(jīng)元凋亡中的作用

本文分別從城市規(guī)劃、工程造價、施工管理、設備運維等四大方面的BIM應用分析，解讀BIM在城市建設中的作用與影響。

一、城市規(guī)劃

BIM在城市規(guī)劃的三維平臺中，可以完全實現(xiàn)目前三維仿真系統(tǒng)無法實現(xiàn)的多維應用。特別是城市規(guī)劃方案的性能分析，可以解決傳統(tǒng)城市規(guī)劃編制和管理方法無法量化的問題，諸如舒適度、空氣流動性、噪聲云圖等指標。BIM的性能分析通過與傳統(tǒng)規(guī)劃方案的設計、評審結合起來，將會對城市規(guī)劃多指標量化、編制科學化和城市規(guī)劃可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。

城市規(guī)劃微環(huán)境模擬是建立在城市規(guī)劃是三維信息模型的基礎上，通過微環(huán)境模擬平臺，對城市規(guī)劃控制性詳細規(guī)劃和修建性詳細規(guī)劃進行微環(huán)境指標模擬評估，并以此評估結果來對控制性規(guī)劃用地指標進行修正和對修建性詳細規(guī)劃的建筑空間布局進行調控，輔助城市規(guī)劃管理和城市規(guī)劃設計。

（一）日照采光分析

建筑物日照間距是城市規(guī)劃管理部門審核建設工程的重要指標，也是規(guī)劃設計的主要參考標準。它直接關系到城鎮(zhèn)居民的生活環(huán)境質量，也是控制建筑密度的有效途徑之一。

利用BIM相應建模和分析軟件，可以對模擬區(qū)域建立3D模型，然后通過輸入模擬區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)等信息資料，對該模擬區(qū)域內建筑的日照進行模擬和分析，從而為規(guī)劃設計提供參考依據(jù)。

（二）建筑微環(huán)境的空氣流動分析

通過BIM技術與CFD技術的結合運用，可以方便、快捷地對建筑內、外環(huán)境的氣流流場進行仿真模擬，可以形象直觀地對建筑內外環(huán)境的氣流流動形成的流體環(huán)境做出分析和評價，并及時地調整方案。這樣，有利于規(guī)劃師、建筑師在方案設計時全面、直觀地對環(huán)境影響的因素進行把握。同時，利用不同技術的綜合運用來使規(guī)劃設計更加科學、合理。

（三）城市規(guī)劃可視度分析

通過BIM技術，可以對取樣內地標建筑進行可視度分析模擬，從分析結果可以清晰地看到城市道路上對該地標建筑的可視度分布。軟件會統(tǒng)計不同可視程度類型的面積，而道路上網(wǎng)格的顏色區(qū)域變化則顯示了能看到的景觀建筑的區(qū)域變化。

（四）城市建筑群熱工分析

主要是分析規(guī)劃建筑空間形成后，在自然狀態(tài)下得到太陽熱量的自然分布，通過這種熱量分布計算，可以很清楚地看到建筑群內部熱量集中的地方。得到該結果后，在深化規(guī)劃方案設計過程中，可通過各種措施調整，如增加綠地、水系或者引入自然通風廊道等方法減少高溫區(qū)域。

二、工程造價管理

BIM在工程造價管理信息化方面具有不可比擬的優(yōu)勢，對于提升工程造價管理信息化水平、改進工程造價管理流程、提高工程造價管理效率，都具有積極意義。

（一）提高工程量計算的準確性

BIM的自動化算量方法比傳統(tǒng)的計算方法更加準確。工程量計算是編制工程預算的基礎，但計算過程非常繁瑣和枯燥，容易因人為原因造成計算錯誤，影響后續(xù)計算的準確性。此外，由于各地定額計算規(guī)則不同，也是阻礙手工計算準確性的重要因素。每計算一個構件要考慮哪些相關部分要扣減，需要具有極大的耐心和細心。

BIM的自動化算量功能可使工程量計算工作擺脫人為因素的影響，得到更加客觀的數(shù)據(jù)。無論是規(guī)則或者不規(guī)則構件，均可利用所建立的三維模型進行實體扣減計算。

（二）合理安排資源計劃

工程建設周期長，涉及人員多，管理復雜，沒有充分合理的計劃，容易導致工期延誤，甚至發(fā)生工程質量和安全事故。

利用BIM模型提供的基礎數(shù)據(jù)可以合理安排資金計劃、人工計劃、材料計劃和機械計劃。在BIM模型所獲得的工程量上賦予時間信息，可以知道任意時間段的工作量，進而可以知道任意時間段的工程造價，據(jù)此來制定資金使用計劃。此外，還可根據(jù)任意時間段的工程量，分析出所需要的人、材、機數(shù)量，合理安排工作。

（三）控制工程設計變更

對于工程設計變更，傳統(tǒng)的方法是靠手工先在圖紙上確認位置，然后計算工程設計變更引起的量的增減。同時，還要調整與之相關聯(lián)的構件。這樣的過程不僅緩慢，耗費時間長，而且難以保證可靠性。加之工程設計變更的內容沒有位置信息和歷史數(shù)據(jù)，查詢也非常麻煩。

利用BIM模型，可以將工程設計變更內容關聯(lián)到模型中，只需將模型稍加調整，就會自動反映出相關的工程量變化。甚至可以將工程設計變更引起的造價變化直接反饋給設計人員，使其能清楚地了解工程設計方案的變化對工程造價的影響。

（四）對工程項目多算對比進行有效支持

利用BIM模型數(shù)據(jù)庫的特性，可以賦予模型內的構件各種參數(shù)信息。例如，試件信息、材質信息、施工班組信息、位置信息、工序信息等。利用這些信息，可以將模型中的構件進行任意的組合和匯總，從而可以快速地進行統(tǒng)計，對未施工項目進行多算對比提供有效支撐。

（五）歷史數(shù)據(jù)積累和共享

以往工程的造價指標、含量指標等數(shù)據(jù)，對今后類似工程的投資估算和審核具有非常重要的價值，工程造價咨詢單位視這些數(shù)據(jù)為企業(yè)核心競爭力。利用BIM模型可以對相關指標進行詳細、準確的分析和抽取，并且形成電子資料，方便存儲和共享。

三、施工進度管理

好的施工進度計劃可以使工程項目各參建方達到“協(xié)調一致”。因此，不管是業(yè)主方還是施工方，做好施工進度計劃的編制與管理工作非常重要。

BIM從3D模型發(fā)展到4D建造模擬功能，使工程項目相關人員都能夠更加輕松地預見到施工進度。由此方式產(chǎn)生的相關任務可以自動地關聯(lián)到BIM軟件上，調整施工進度圖后，進度安排也會自動變化，并在4D施工模擬時體現(xiàn)。BIM可以在工程建設前期形成可視化的進度信息、可視化的施工組織方案以及可視化的施工過程模擬，在建設過程中可對工程變更結果及風險事件結果進行模擬。

在工程施工中，利用4D模型可以使全體參建人員很快理解進度計劃的重要節(jié)點；同時，進度計劃通過實體模型的對應表示，有利于發(fā)展施工過程中的問題，及時采取措施，進行糾偏調整；遇到設計變更、施工圖更改時，也可以快速地聯(lián)動修改進度計劃。

需要指出的是，4D模型所承擔的分析推理工作離不開使用者的介入，這就要求使用者具有一定程度的操作經(jīng)驗和足夠的專業(yè)知識。

4D模型在施工過程中可以應用到進度管理和施工現(xiàn)場管理等多個方面，主要表現(xiàn)為進度管理的可視化、監(jiān)控、記錄、進度狀態(tài)報告和計劃的調整預測等功能，以及事故現(xiàn)場管理策劃可視化、輔助施工總平面管理、輔助環(huán)境保護、輔助防火保安等功能。同時，還可應用到物資采購管理方面，表現(xiàn)為輔助編制物資采購計劃、物質現(xiàn)場管理及物資倉庫可視化管理等功能。通過4D模型的應用，可以在整個工程建設過程中實現(xiàn)工程信息的高度共享，提高信息的利用價值，提高施工技術水平。

四、設施運行維護

維護保養(yǎng)是一種針對設施全壽命期的操作，確保建筑設施在全壽命期內性能良好。維護保養(yǎng)做得不好，會導致設備壽命縮短，直接后果就是增加成本。BIM技術對設施管理企業(yè)提高運作和維護水平、設法利用設施提供舒適安全的工作場所、改善員工的工作強度和提高生產(chǎn)率等方面發(fā)揮積極作用。

設備設施出現(xiàn)故障而進行的恢復性能的維護活動需要的是快速查找故障根源，此時，可用到BIM的分析和可視化功能。比如，搶修時的快速定位和信息查詢；還有，一臺設備經(jīng)常出故障，其原因可能是與附近的另外一臺設備有關，這在三維空間視圖上，很容易看到這種關聯(lián)性。

預測性維護與BIM的結合是一個富有挑戰(zhàn)性的課題。在我國已經(jīng)有一些橋梁和大型工程項目中使用了結構檢測技術，其目的是為了對部件進行連續(xù)或定期的檢測和診斷，從而對故障做出預測。

所有這些模擬都可以在工程設計的早起、設計進行過程中以及運營期間進行，其輸入的參數(shù)和輸出的結果可能不同，但都有其利用價值。整合到CAFM，就能夠進行建筑績效分析，尤其是將運行維護成本和一系列性能指標引入。無論是能源消耗，還是維修費用、人員開支，都錄入到一個集成的BIM系統(tǒng)中，通過分配計算，能夠得到很多關于建筑設施的績效指標，用于衡量運營管理工作成果。這種衡量，是在運營過程中控制成本的基本工作。

眾所周知，BIM技術的優(yōu)勢是從全壽命周期來服務基礎設施的設計、建設和運營，讓數(shù)據(jù)和信息在各個階段都能共享和使用。應用BIM不僅可以做設計模型，還可以做分析模型，模擬運營時的狀態(tài)，更好地服務交通，交通基礎設施的數(shù)據(jù)通過BIM平臺可以完整傳至運營期，這就像人體中的血液一樣重要。

模擬運營找出最優(yōu)設計

“BIM技術通過模擬運營狀態(tài)，檢驗設計是否合理，進而進行優(yōu)化?！眲P斯·奔特利以大跨徑橋梁為例解釋說，大橋受力結構非常復雜，對運營安全的要求很高。有了BIM模型，工程師在大橋設計階段就可以對橋梁受力情況進行模擬，再用模擬時出現(xiàn)的情況對橋梁設計進行檢驗，進而調整實現(xiàn)最優(yōu)設計，而且這種模擬既可用在施工階段也可用在運營階段。

隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的發(fā)展，橋梁上會安裝傳感器來監(jiān)測橋梁的安全狀態(tài)，但問題也隨之而來，如何確定這些傳感器的工作狀態(tài)、是否精準、周圍環(huán)境對它們運行有什么影響？這時，應用BIM技術就可以建立分析模型，把傳感器的功能、所處的環(huán)境和安裝位置等都寫入模型中，進而分析得出傳感器的工作狀態(tài)。

在我國西部地區(qū)，橋梁通常要跨越高深峽谷，峽谷中的風對橋梁安全是一大威脅。針對這種情況，BIM技術依然可以通過建立分析模型，在設計階段模擬出大橋的抗風能力。此外，分析模型還能計算出重載貨車通過橋梁時，會對橋梁產(chǎn)生多大的垂直位移。這些模擬數(shù)據(jù)都能幫助工程師設計出更安全、可靠的橋梁。

BIM技術可以通過分析模型，為公路、橋梁等基礎設施制定科學的養(yǎng)護方案。大的病害通常是從小積累起來，如果能提前預知交通基礎設施在車輛和環(huán)境作用下的變化，就能夠未雨綢繆，提前養(yǎng)護，這就是在世界上一直提倡的預防性養(yǎng)護。但進行預防性養(yǎng)護，不能只靠工程師的經(jīng)驗，每條路、每座橋梁實際情況不同，其車輛荷載和周圍環(huán)境也有差異，要精準算出預防性養(yǎng)護的時機，需要BIM技術的支撐。

通過BIM平臺，能夠把工程設計和建設信息交付給運營方，運營方再通過BIM建模技術，匯聚工程信息、交通量信息以及周邊氣候環(huán)境等信息，建立分析模型進行計算，得出工程在各個時間段需要的養(yǎng)護工藝，將小隱患消滅在萌芽中，避免大的病害。

總結BIM在深化設計、施工組織、碰撞檢查這三大應用中的優(yōu)勢，準確地定位BIM的應用，使得BIM在工程建設中得到充分表達。

深化設計

深化設計是指在工程實施過程中對招標圖紙或原施工圖的補充與完善，使之成為可以現(xiàn)場實施的施工圖。深化設計具有工作復雜，涉及專業(yè)眾多，需滿足各專業(yè)技術和規(guī)范，了解材料及設備的知識的特點。所以深化設計的工作極其繁瑣，特別是在大型復雜的建筑工程項目設計中，設備管線由于系統(tǒng)繁多、布局復雜，常常出現(xiàn)管線之間或管線與結構構件之間發(fā)生碰撞的情況，給施工帶來麻煩，影響建筑室內凈高，造成返工或浪費，甚至存在安全隱患。

另外在建筑的相關行業(yè)中，由于缺乏跨行業(yè)的相關標準規(guī)范，設計到制造過程中的數(shù)據(jù)鏈條斷裂，導致行業(yè)的協(xié)同困難效率低下，嚴重影響了行業(yè)的工業(yè)化進程。例如，幕墻行業(yè)與傳統(tǒng)制造業(yè)相比，幕墻板塊的定制化程度更高，不僅體現(xiàn)在各個項目的設計不同，甚至有時在一個項目中的幕墻面板也各不相同，需要靈活、快速的按需生產(chǎn)。同時隨著新材料、新技術的出現(xiàn)以及人類對建筑外觀的不斷追求，使得幕墻的尺寸越來越大，形狀也日益復雜，隨之而來的便是現(xiàn)場安裝的困難。如果交貨順序和安裝過程管理不善，混淆幕墻板塊的安裝位置，就可能造成工期延誤和資源的浪費。

為了避免上述情況的發(fā)生，傳統(tǒng)的施工流程中通過深化設計時的二維管線綜合設計來協(xié)調各專業(yè)的管線布置，但它只是將各專業(yè)的平面管線布置圖進行簡單的疊加，按照一定的原則確定各種系統(tǒng)管線的相對位置，進而確定各管線的原則性標高，再針對關鍵部位繪制局部的剖面圖。由于傳統(tǒng)的二維管線綜合設計存在以上不足，采用BIM技術進行三維管線綜合設計方式就成為針對大型復雜建筑管線布置問題的優(yōu)選解決方案。

BIM技術在深化設計中的優(yōu)勢：

傳統(tǒng)深化設計過程中系統(tǒng)參數(shù)復核計算是拿著二維平面圖在算，平面圖與實際安裝好的系統(tǒng)幾乎都有較大的差別，導致計算結果不準確。偏大則會造成建設費用和能源的浪費，偏小則會造成系統(tǒng)不能正常工作。對于大型復雜的工程項目，采用BIM技術進行深化設計有著明顯的優(yōu)勢。BIM模型是對整個建筑的全尺寸、全信息的三維模型，建模的過程可發(fā)現(xiàn)大量隱藏在設計中的問題，同時也是一次全面的“三維校審”過程。所以與傳統(tǒng)2D深化設計對比，BIM技術在深化設計中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、三維可視化、精確定位

采用三維可視化的BIM技術卻可以使工程完工后的狀貌在施工前就呈現(xiàn)出來，表達上直觀清楚。模型均按真實尺度建模，而傳統(tǒng)表達予以省略的部分（如管道保溫層等）均得以展現(xiàn)，從而將一些看上去沒問題，而實際上卻存在的深層次問題暴露出來。傳統(tǒng)的平面設計成果為一張張的平面圖，并不直觀，平面圖紙與三維模型實時對應三維模型與實物對照。

2、碰撞檢測、合理布局

傳統(tǒng)的二維圖紙往往不能全面反映個體、各專業(yè)個系統(tǒng)之間的碰撞可能，同時由于二維設計的離散型為不可預見性，也將使設計人員疏漏掉一些管線碰撞的問題。而利用BIM技術可以在管線綜合平衡設計時，利用其碰撞檢測的功能，將碰撞點盡早的反饋給設計人員，與業(yè)主、顧問進行及時的協(xié)調溝通，在深化設計階段盡量減少現(xiàn)場的管線碰撞和返工現(xiàn)象。這不僅能及時排除項目施工環(huán)節(jié)中可以遇到的碰撞沖突，顯著減少由此產(chǎn)生的變更申請單，更大大提高了施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，降低了由于施工協(xié)調造成的成本增長和工期延誤。

3、設備參數(shù)復核計算 

在機電系統(tǒng)安裝過程中，由于管線綜合平衡設計，以及精裝修調整會將部分管線的行進路線進行調整，由此增加或減少了部分管線的長度和彎頭數(shù)量，這就會對原有的系統(tǒng)參數(shù)產(chǎn)生影響?，F(xiàn)在運用BIM技術后，當您繪制好機電系統(tǒng)的模型，接下來只需點擊幾下鼠標就可以讓BIM軟件自動完成復雜的計算工作。模型如有變化，計算結果也會關聯(lián)更新，從而為設備參數(shù)的選型提供正確的依據(jù)。 

施工組織

借住BIM數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)具有可計量的特點，大量相關的工程信息可為工程提供數(shù)據(jù)后臺，將成為施工管理巨大支撐。具體的講，運用BIM技術，能使工程結構信息、成本數(shù)據(jù)、進度數(shù)據(jù)、合同信息、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、報告信息等緊密地聯(lián)系起來。施工各個步驟變得具體、清晰，施工步驟間的關系變得直觀、明了。進而人力、資金、材料、機械和施工方法這五要素能夠被安排得科學、合理，使工程活動得以實現(xiàn)有組織、有計劃、有秩序的施工，使得工程項目質量好、進度快、成本低。具體的，BIM施工組織中的運用體現(xiàn)在以下幾個方面：

一、現(xiàn)場布置優(yōu)化

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，對項目的組織協(xié)調要求越來越高。這體現(xiàn)在施工現(xiàn)場作業(yè)面大，各個分區(qū)施工存在高低差；現(xiàn)場復雜多變，容易造成現(xiàn)場平面布置不斷變化；項目周邊環(huán)境的復雜往往會帶來場地狹小、基坑深度大、周邊建筑物距離近、綠色施工和安全文明施工要求高等問題。BIM技術為平面布置工作提供一個很好的平臺，在創(chuàng)建好工程場地模型與建筑模型后，通過創(chuàng)建相應的設備、資源模型進行現(xiàn)場布置模擬。同時還可以將工程周邊及現(xiàn)場的實際環(huán)境以數(shù)據(jù)信息的方式掛接到模型中，建立三維的現(xiàn)場場地平面布置，并通過參照工程進度計劃，可以形象直觀地模擬各個階段的現(xiàn)場情況，靈活地進行現(xiàn)場平面布置，實現(xiàn)現(xiàn)場平面布置合理、高效。

二、進度優(yōu)化

建筑工程項目進度管理在項目管理的重要組成部分，而進度優(yōu)化是進度控制的關鍵……BIM對工程的模型的建立達到構建級別，所以BIM技術可實現(xiàn)進度計劃與工程構件的動態(tài)鏈接。這樣可通過甘特圖、施工模擬等多種形式直觀表達進度計劃和施工過程，形象直觀、動態(tài)模擬施工階段過程和重要環(huán)節(jié)施工工藝，將多種施工及工藝方案的可實施性進行比較，為最終方案優(yōu)選決策提供支持。為工程項目的施工方、監(jiān)理方與業(yè)主等不同參與方直觀了解工程項目情況提供便捷的工具。

基于BIM技術對施工進度可實現(xiàn)精確計劃、跟蹤和控制，動態(tài)地分配各種施工資源和場地，實時跟蹤工程項目的實際進度，并通過計劃進度與實際進度進行比較，及時分析偏差對工期的影響程度以及產(chǎn)生的原因，采取有效措施，實現(xiàn)對項目進度的控制，保證項目能按時竣工。

三、工作面管理

在施工現(xiàn)場，不同專業(yè)在同一區(qū)域、同一樓層交叉施工的情況是正常現(xiàn)象，對于一些大型工程和超高層建筑項目，由于分包單位眾多、專業(yè)間頻繁交叉施工，不同專業(yè)之間的協(xié)同、資源合理分配、工作過程的銜接顯得尤為重要。

碰撞檢測

根據(jù)美國建筑行業(yè)研究院2007頒布的美國國家BIM標準，建筑業(yè)的無效工作（浪費）高達57%。BIM就是解決建筑業(yè)資源浪費，建立建筑業(yè)低碳經(jīng)濟時代的有效方法。美國斯坦福大學在總結BIM技術價值時發(fā)現(xiàn)，使用BIM技術可以消除40%的預算外變更，通過及早發(fā)現(xiàn)和解決沖突可降低10%合同價格。碰撞檢查則是利用BIM技術消除變更與返工的一項主要工作。 

工程中實體相交定義為碰撞，實體間的距離小于設定公差，影響施工或不能滿足特定要求也定義為碰撞，為區(qū)別二者分別命名為硬碰撞和間隙碰撞。

硬碰撞：實體在空間上存在交集。這種碰撞類型在設計階段極為常見，發(fā)生在結構梁、空調管道和給排水管道三者之間。

間隙碰撞：實體與實體在空間上并不存在交集，但兩者之間的距離d比設定的公差T小時即被認定為碰撞。該類型碰撞檢測主要出于安全、施工便利等方面的考慮，相同專業(yè)間有最小間距要求，不同專業(yè)之間也需設定的最小間距要求，同時還需檢查管道設備是否遮擋墻上安裝的插座、開關等。

碰撞檢查流程主要工作分為以下五個階段：

第一階段：土建、安裝各個專業(yè)模型提交；

第二階段：模型審核并修改；模型審核并修改；

第三階段：系統(tǒng)后臺自動碰撞檢查并輸出結果，撰寫并提供碰撞檢查報告；

第四階段：根據(jù)碰撞報告修改優(yōu)化模型；

第五階段：重復以上工作，直到無碰撞為止。

對于大型復雜的工程項目，采用BIM技術進行碰撞檢查有著明顯的優(yōu)勢及意義。在此過程中可發(fā)現(xiàn)大量隱藏在設計中的問題，這些都是在傳統(tǒng)的單專業(yè)校審過程中很難被發(fā)現(xiàn)。所以與傳統(tǒng)2D管線綜合對比，三維管線綜合設計的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在： 

1、三維渲染的動畫視頻，給人以真實感和直接的視覺沖擊。在投標階段能給業(yè)主更為直觀的宣傳介紹，大大提升中標幾率。 

2、BIM最直觀的特點在于三維可視化，在將所有專業(yè)管線放在同一模型中時，可全面檢測管線之間、管線與土建之間的所有碰撞問題，進而反饋給各專業(yè)工程師進行調整，既能優(yōu)化工程設計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工整改的可能性，也能優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案。最后施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線方案，進行施工交底，提高施工質量。 

3、三維的BIM模型可瀏覽、可漫游，管線關系一目了然。全方位的三維模型可在任意位置剖切大樣及軸測大樣圖，觀察并調整該處管線的標高，以多種角度進行直觀展現(xiàn)。 

4、BIM模型對管線標高進行全面精確的定位，通過旋轉視圖直觀反映樓層凈高的分布狀態(tài)，輕松發(fā)現(xiàn)影響凈高的瓶頸位置，從而優(yōu)化設計，優(yōu)化管路走向。 

5、由于BIM模型已集成了各類管線的信息數(shù)據(jù)，因此可以準確快速計算工程量，并對設備管線進行精確的列表統(tǒng)計，從而提升施工預算的精度與效率，大大降低由于人工統(tǒng)計工程量而出現(xiàn)的潛在錯誤。

由此可見，BIM技術進行三維的管線綜合設計的優(yōu)勢是非常巨大的，有了BIM這樣一個信息交流平臺，可以使業(yè)主、管理公司、施工單位、施工班組等眾多單位在同一個平臺上實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，使溝通更為便捷、協(xié)作更為緊密、管理更為有效。