BIM技术的建筑工程项目

BIM技术的建筑工程项目（精选十篇）

BIM技术的建筑工程项目 篇1

目前, BIM (建筑信息模型, Building Information Modeling, 以下简称为BIM) 作为一种对全生命周期内数字化定义过的构件数据信息进行有效的合理规划和组织, 使各参与方能够在其中插入、提取、更新数据, 以支持其相应业务, 正在以其白热化的状态推动着建筑业的创新, 甚至是革命[1]。

1 工程概况

工程一为河南某中央广场, 建筑面积逾82万m2, 为双塔式建筑, 由南北两栋塔楼组成;工程二为四川某污水处理工程, 占地面积约15亩。

2 优化设计

2.1 可视化

依据当前的专业分工, 在BIM未涉入的情况, 设计师利用CAD绘制出专业的、抽象的、线条的、符号的、二维的图纸, 而可视化的工作, 便通常委托专门的效果图制作公司根据设计图纸来负责, 最后的成果主要被用作项目的各种相关汇报及展示, 然而最终的项目结果与可视化成果之间的差异程度, 常常在汇报展示一结束后, 鲜有人会去关注。

对于BIM而言, 可视化已成为其本身的一个固有特性。BIM工作的过程与结果, 便是建筑物实际的三维几何形体, 设备与构件的属性信息以及相关的规则信息 (例如增加了一根结构柱, 那么墙与该结构柱在空间重合的量就要扣减) 。

2.2 设计对象与BIM工作对象的区别

设计师利用二维CAD绘图是基于线条、符号和文档的工作对象, 这些具备抽象性质的对象往往是离散的, 非结构化的;而BIM的工作对象, 是经过整合的, 结构化的实体构件, 可以看到Revit模型中仿真实际内容的构件对象的整合情况与其构件库分类存储结构。相对于前者, 我们可以更为直观地在BIM的可视化环境里进行沟通、讨论, 从而完成对专业设计的协调和优化。

2.3 协调与优化

BIM工作环境通过建筑物以及构件的三维造型来辅助不同专业设计人员进行设计观察和分析, 从而解决同专业内部或不同专业之间的沟通协调, 避免了由于不同专业之间的本身差异、二维图纸的抽象和各行业项目信息易出现的“不兼容”现象[2]。

2.4 构件信息化

由之前所提出的, BIM最后的结果, 便包含了构件的属性信息以及相应的规则信息, 这也使得建筑信息模型不光是“模型”, 更具备了实际有效的构件信息。经合理整合后的参数化构件所形成的信息链, 使得BIM可以解决更深更远的问题, 如清单算量、能耗模拟、施工模拟与指导及虚拟经营等, 参数化设计的程度越深, 越能优化设计, 但不局限于设计。

在Revit软件用于BIM建模的过程中, 前期的准备工作做的越充分, 对建模及后期绩效便越有利 (尽管这一过程看上去也显得复杂耗时) 。Revit软件中可以利用族的制作来定义参数化构件, 将想要创建的族的各类型对应的数据制作成数据表, 其次再在建立模型的过程中, 创建参数与数据表中的参数一一对应, 最后对每一组类型参数进行调试, 保证每一个族类型参数都能进行参数化驱动。

3 施工管理

3.1 明细表

BIM不仅仅能够为设计阶段服务, 在施工方面也能起到十分显著的作用。首先, 建造过程可视化对施工组织方案的优化是巨大的, 三维构件的仿真程度越高, 便越能反映实际情况, 从而解决一些在设计阶段仅凭设计人员脑力想象所带来的问题, 而这类问题在BIM环境当中可以通过冲突检查及时发现和回避开来, 如之前提到的管线协同, 或是建筑与结构间的冲突检查等。

另外, 在BIM环境中, 由于工作对象是能够对应于实际的施工设备与构件, 而在建模过程中, 这些设备和构件也都可以具备一定的相应的信息 (这往往需要在建模过程前期利用BIM相关软件对构件的族进行尽可能的信息化) , 因而我们便可以在BIM软件的帮助下利用其做到工程量的实时统计与工程概预算, 并且按量进行备料, 极大地减少了备料的浪费问题。

3.2 结构分析

BIM工作中, 利用Revit软件进行建筑、结构与设备材料的统计, 通过与设计人员的交流反馈及时地更新模型信息, 做到工程量的实时同步更新。

除此之外, 将Revit模型导入到结构分析软件中进行计算, 实现数据互通, 减少重复输入, 工程一北塔楼某层Revit模型被导入到ETABS软件中进行结构分析, 并通过分析结果进行了框架梁设计方面的调整。

3.3 施工模拟

1) 项目的BIM实施在建模的过程中, 将Revit模型信息导入到Navisworks中去并运行其碰撞检测功能, 便能够及时发现设计阶段与建模阶段的相应错误, 然后依据已发现的错误返回来指导Revit建模以完成设计的深化。例如在工程一的建模过程中, 便通过Navisworks的碰撞检测发现了数千个部位的错误, 经后期修改后, 不但优化了设计, 而且精确了各项明细表的统计量。

2) 在Navisworks检视软件中, 根据预定的时间节点及每个节点的施工进度情况, 附上构件对象, 从而做成施工模拟动画, 并以此来指导工程的施工[3]。

4 设计出图

传统的CAD制图采用文字与线条的制图样式与标准, 同时又配以制图标记与符号来解决单一的二维线条图纸反映三维对象的问题。这种方法的出现是为了解决技术的局限而应运而生的, 而目前, 随着三维建模软件与三维参数设计软件的不断涌现, 回归到二维的表达方式去出图, 已经不是必要。

再者, 图纸的主要作用是能够用其来核算成本与指导施工。一方面, 本文前面已经阐明使用三维构件为基本对象的BIM软件对于核算成本的数字化与精确化无疑具有先天的优势, 另一方面, 指导施工的要求是图纸中构件的定位和标注要准确无误, 定位无冲突, 图面标记清晰, 符号容易识别等等。而三维软件的构件绘制都是通过数字化来定义其尺寸及位置的, 因而需解决的问题, 就是出图显示精确度、图面标记以及符号识别的问题。

在项目工程二中, 根据已完成的三维模型, 配合Revit软件, 通过相关族 (如标记族, 标题栏族等) 的自定义功能以及剖截图能力, 达到出图的表达效果。

5 结论及展望

美国国家BIM标准将BIM定义为“一个建设项目 (设施) 物理和功能特性的数字表达”[4], 此外, 通过本文所述两个项目BIM所能实现的管线综合、设计优化、施工运营管理及设计出图等功能也可获知, BIM是一个分享这个建设项目 (设施) 的信息, 为该项目从概念到拆除的全生命周期的所有决策提供可靠依据的过程。简单说来, BIM就是建筑信息数据组织方式的表达, 基于当前国内BIM的运营模式, 笔者也提出以下展望:

1) BIM是为项目从概念到拆除的全生命周期提供可靠依据的过程, 不能仅作用于设计阶段, BIM的最大特点, 便是不同阶段不同利益相关方围绕建筑信息模型的协同作业。

2) 由“一”所知BIM是一个过程, 从其本身而言也是一个模型, 但更重要的是基于其中的信息。如何有效地将建筑信息从过程或是模型中体现出来, 是BIM实施成功与否的一个检验标准[5]。

3) BIM一定是基于专业的, 因而BIM人员一定是需具备专业基础而不是只掌握BIM相关软件的任何人。此外, 从过程的功能上而言, BIM人员与设计人员是要分开的, 设计师不能成为BIM实施者, 正如设计与咨询需要分开一样。

摘要：结合建筑工程项目实例中BIM的运用研究情况, 分析了BIM技术所具有的可视化、协调性、模拟性、优化性、出图及文档等特点, 并指出其在改善或解决设计优化、管线综合、施工模拟及出图等方面的功能, 以达到提升工程质量与工程效益的目的。

关键词：BIM,管线综合,可视化,冲突碰撞

参考文献

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[5]龙文志.建筑业应尽快推行建筑信息模型 (BIM) 技术[J].建筑技术, 2011 (1) :9-14.

BIM技术的建筑工程项目 篇2

摘 要：文章通过分析现有建筑工程项目材料管理过程所面临的管理效率低下，材料质量难以控制等问题，利用建筑信息模型和物联网技术构建项目材料管理系统，结合材料管理的主要环节阐释了两项关键技术在建筑工程项目材料管理中应用的核心价值是实现信息采集和利用的自动化、准确化和可视化。

关键词：建筑信息模型（BIM）；物联网；工程项目；材料管理；物料管理

中图分类号：TP391.44；TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）15-0043-03

建筑工程施工成本构成中，建筑材料成本所占比重最大，占工程总成本的60%以上。建筑施工项目材料管理的成效和效率在施工项目资源管理中占有重要的地位，是降低工程造价，减少工程浪费，节能减排的重要途径。工程项目管理的关键是信息，信息的获取，加工，分析，整合，充分利用与透明沟通贯穿工程项目管理全过程，充分利用先进的信息化管理手段是提升工程项目材料管理效率，降低材料管理成本的重要途径。

1 建筑工程项目材料管理中的问题

1.1 建筑工程项目材料管理的内涵和目标

建筑工程项目材料管理是以施工进度为依据，管控与追踪材料的设计、采购与收发、使用等的数量与时间，使材料的供应能够达到实时且供需平衡，以确保工程依项目计划顺畅进行。其主要内容包括材料的计划管理、材料的进场验收、材料的储存与保管、材料的领用与发放、材料使用的监督、材料的回收及周转材料的现场管理。

建筑工程项目材料管理的目标是将合同范围内所有质量合格的材料适时、适量、适质、适地的提供给材料的使用者，并降低项目总成本，使正确的材料，在正确的时间，用在正确的位置上。其最终的目的节约材料费用，降低工程成本。

1.2 工程项目材料管理困难

若工程项目部要达到以上材料管理的目标，从材料的采购到材料的回收及统计核算，工程项目部的材料管理人员需要进行大量管理工作，并和项目部其他工作多有交叉配合，比如预算员的成本核算和计划员的资源计划，在工作的交接界面上也容易造成诸多诸如工作量分配、工作进度配合等问题，这项工作在人力资源成本不断上升的情况下，会显著的提高人力成本，或者降低材料管理的目标。这一过程可从项目现场材料管理的流程进行分析。

1.2.1 材料计划管理

准确的材料的使用计划是材料管理的基础。开工前的一次性计划可以以投标时施工图预算中汇总的材料用量为基础向企业的材料采购部门提出，作为备料的依据。但是在施工中，需要根据施工的进度，提出供料的月度计划，这个计划需要配合施工进度计划的编制统计每个月的资源需求，还要结合工程变更调整，在实际施工过程中还会发生一些不确定的情况，传统的手算方法很难跟上工程进度的调整，最终导致工地现场的库存很难控制，进而导致材料供应计划名存实亡，被搁置不用。

发生这样问题的核心在于使用传统手算根据实时进度计算和调整材料供应的工作量较大，传统预算的编制方法是为了得到整个工程项目的总费用和整体的材料的用量，在进行施工时，材料用量按照进度和施工局部进行归集时会遇到困难，工作量大。

1.2.2 材料进场验收

材料进场时必须根据进料计划、送料凭证、质量保证书或产品合格证，对材料的数量和质量进行验收，但是在当前的市场环境下，项目人员往往缺乏可靠的工具检验材料是否存在假冒伪劣，一般的证件防伪手段都比较容易被仿冒。

所以现在除了验收品种、规格、型号、数量、证件外，主要的材料还需要见证取样，但是为了防止中途化验样品更换，检验过程一般应由项目管理人员全程跟踪。过程比较繁琐，需要等待检验合格报告后才可以进场，而如果项目施工人员在拿到正式的材料检验报告前施工，一旦材料检验报告不合格，施工单位则需要承担责任。

1.2.3 材料的储存与保管

工地现场需要按材料的规格、类型、性能分类储存仓库或者特定的储存场所。仓库需要安全、干燥，满足材料的储存条件。但是如果材料丢失或者被盗，则很难发现，因为材料员整理清点材料很难做到每天清点，而发现材料不够时可能已经错过查找的时机。在现在施工用地越来越紧张的情况下，工地上很难有集中的场地用作仓库，需要有更加可靠的措施保障材料的安全。

1.2.4 材料领发与回收

限额领料是控制材料超额领用的好方法，但前提是准确的预估领料的数量，根据定额领料固然是好的，但是在企业没有自己的企业定额的情况下，参照国家定额与实际施工是有误差可能误差较大。

另外，材料管理员如果对每天的工程进度和实时的施工情况不了解，则无法判断领料人员是否超额领料，只能进行事后的总量控制，而不是在领料时进行预控。限额领料单的填制与记录也耗时耗力，由此建立的领发料台账记录，很难进行多角度的核算和分析，从而确定领发状况、节超状况和使用效率。特别是异形建筑，预估材料的使用就更加困难，而对于超高层建筑，因为害怕少领材料会多次使用电梯，浪费时间，多余的材料通过施工电梯或者起重机再运送下来也较困难。

1.2.5 材料使用监督

现场材料管理人员应对现场材料的使用进行分工监督，检查是监督的手段，检查要做到情况有记录、原因有分析、责任有明确、处理有结果。但是若各个局部同时施工，监督需要大量的人力资源，监督管理成本会上升。

2 材料管理中BIM和物联网技术的应用价值

2.1 BIM与物联网技术的概念

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM），是当前建筑企业信息化的核心技术，它将一个建筑项目整个生命周期，从规划、设计、施工到运营维护内的各种信息和建筑的空间三维信息相联系，形成一个多维数据库。这个数据库通常是在建筑项目整个生命周期内，通过项目各方结合自己工作，提取建筑的三维信息，并将产生的新信息与之相关联而逐步完善的，比如添加建筑材料相关材质、价格、供应商等各种信息，形成建筑工程项目材料信息库。BIM为建筑工程项目提供了良好的信息利用的平台。

物联网技术是通过射频识别（Radio Frequency Identificati

on，RFID）、GPS全球定位系统、传感器、激光扫描等设备，将现实世界中的物体以网络的形式连接起来，实现物体与网络间的信息交互，最终达到对物体的识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的技术。在物联网技术提供的无线传感、物品标识等技术支持下，工程项目各阶段的信息可以实现互联、传递、分析、处理和反应等过程，为项目决策者提供辅助决策的信息支持。

2.2 BIM与物联网技术在项目材料管理中应用

2.2.1 物联网技术的应用

物联网技术正广泛的运用在物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件/快运包裹处理、道路自动收费等领域。物联网技术的快速普及在于物联网的RFID技术能够快速、实时、准确采集与处理信息，从而节省劳动力成本。通过采用RFID，美国沃尔玛每年可以节省约80亿美元，其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。

RFID有助于解决零售业商品断货和因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品损耗的难题，据研究机构估计，RFID技术能够帮助把沃尔玛失窃和存货水平降低25%。

对于建筑工程项目，对重要的材料在厂商生产的时候就植入RFID芯片或贴上电子标签，对施工过程中的材料运输、进场、出入库、盘点、领料等都可以采用RFID电子标签的阅读器进行信息的快速读取，通过物联网进行跟踪和监控，方便物流、仓库管理。

在实际应用中，可进一步通过应用软件集成Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。

2.2.2 利用BIM技术和物联网技术的结合

BIM技术的出现不仅可整合建筑工程的图形化及非图形化资料，提供虚拟建筑实境模型，并纳入流程的观念，降低规划、设计、施工、运维各阶段转移工程资料的信息遗漏问题。BIM5D是在三维建筑信息模型基础上，融入“工程进度信息”与“成本造价信息”，形成由3D模型+ 1D进度+ 1D造价的五维建筑信息模型。BIM 5D集成了工程量（包括材料）信息、工程进度信息、工程造价信息，不仅能统计工程量，还能将建筑构件的3D模型与各种工作的施工进度相链接，动态地模拟施工变化过程，实施进度控制和成本造价的实时监控。

①材料使用计划编制。

材料的用量可以利用工程量计算模型在BIM 5D中根据匹配的定额库直接计算得出。这个用量主要是按照构件实体的材料统计的，所以可以随意切割BIM模型，BIM软件即可统计出切割下局部的工程材料用量。并且根据BIM5D关系数据库的特点，若发生工程变更，在修改工程3D模型的同时，工程量会随之发生改变，材料数据库会始终保持在最新的状态。在和工作分解结构（Work Breakdown Structure ，WBS）以及工程进度结合后，可以方便的按照时间进度统计材料用量并编制月度材料计划。如果每天将工程进度录入系统，还可预估出第二天的材料用量。

②材料进场验收。

利用对RFID标签的认证和加密，保证材料来源的唯一性，并在电子标签中添加材料的各种生产信息，比如生产时间、重量、成分组成信息、使用注意事项、甚至生产环节的重要加工信息，这种电子认证可以伴随质量保证书一起提供，从而保证产品的来源，中途不会被更换，从而杜绝假冒伪劣产品。在见证取样过程中，同样因为RFID标签的唯一性，有效防止中途化验样品更换，检验过程不再项目管理人员全程跟踪，节省劳动力成本。检测人员可将信息写入检测报告的电子标签，并将加密的信息传回项目部，项目部即可使用材料。

③材料的储存与保管。

在材料储存的过程中，因为有了电子标签，对材料进行盘点，变得非常容易，只需用阅读器直接阅读电子标签，并可将马上整理出材料的规格、类型、性能分类等列表和领用表进行对比，发现材料数量、规格是否有异常变化，可以做到日清日结，并且监控材料的库存水平，既不会因为材料的短缺造成停工与误工，又不会储存大量材料，增加库存面积和周转资金。若材料被盗，工地周围的自动信息阅读器，一旦检测到电子标签，则会触动报警装置，保障材料安全。

④材料领发与回收。

材料管理员在BIM软件的帮助下，可以判断领料人员是否超额领料。因为每次领料的记录会自动录入到系统，如果领料人员所领取的材料超过了正常使用量与正常损耗之和，系统则会提醒。限额领料单也不需要填写，可以在系统中选取相关材料规格和数量，在由BIM模型所生成的3D建筑界面中直接选取材料相关的位置，系统自动显示相互材料位置，出库阅读器自动阅读电子标签，即可完成材料出库。和视频监控配合，甚至可以做到材料自助出库。由材料的出库记录和与之相连的建筑构件信息，可以领发料台账记录，并进行多角度的核算和分析，从而确定领发状况、节超状况和使用效率，通过计划与实际工程材料的消耗进行对比，分析之间产生差值原因，提高项目材料管理能力，并且，积累的数据为逐步形成或者修正企业自己的材料定额提供充分的依据，提高施工单位整体的材料管理能力。

⑤材料使用监督。

在工地现场，材料管理人员可以使用阅读器对材料的电子标签进行验证，确认材料的使用，在后台的系统中可以看到材料被使用的记录，对于某些特殊的材料，还可以将电子标签嵌入到结构构件之中，后期可以进行读取以监控材料的使用状态。

所以，BIM技术的可视性、可模拟性以及形成多维数据库是物联网在建筑工程中应用的理想平台和基础数据模型。而物联网作为互联网的有效延伸，包含并兼容了互联网所有的应用和资源。工程项目材料管理作为连接建筑项目供应链的纽带，并且具有多目标、多维度管理的特点，是BIM技术和物联网技术应用的良好平台。

3 BIM与物联网技术在建设工程项目材料管理中的 应用案例分析

3.1 2008年北京奥运村内物流管理系统的应用

“奥运村空间规划及物资管理信息系统”即是在物联网和BIM联合应用的雏形。

首次在奥运村信息系统中使用的BIM技术，与传统的物资管理信息系统难以直观、准确、快捷相比，BIM实现了在虚拟的世界中进行现实的奥运村的物流管理，显著提升了庞大物流管理的直观性、降低了操作难度，得以让奥运村物流管理在物资品种多、数量大、空间单元复杂、空间单元及资产归属要求绝对准确、物资进出频繁、作业集中度高的情况下高效、有序和安全地运行。

奥运村房间的格局、所有物资器材信息等都被数字化的导入到奥运村的三维模型中。设计师创建奥运村空间规划及设施的建筑信息模型，在完成奥运村空间规划的同时，自动产生与奥运村三维模型对应的物资、设施数据库，确保了奥运村的资产管理、物流服务可视化和高效性。这可以让非专业人员直观、可视地看到所服务目标的各种变化带来的影响和要求。

3.2 上海中心项目

上海中心项目中，通过以BIM技术，以管道预制化为基础，实现了物资归类统计、分区段配送与错峰运输的垂直运输方案。

首先，利用鲁班BIM软件对各类建筑材料进行按系统、按施工作业区域进行归类统计，并要求材料供应商按统计结果将管道、配件进行分装后运送到材料配送中心。改变了以往供应商按规格配送，施工人员领用后自行运送至作业面的现象，改用以作业面为包装及配送单位的物流办法。

这种办法通过BIM模型对材料进行的精确归类统计，大幅度地减少了材料发放审核的管理工作。

其次，以系统与作业区域相结合的配送方式可以有效控制材料领用的误差，减少了不必要的人员与材料运输成本。并通过夜间运输、错峰运输等手段，可以最大限度地解决施工高峰期垂直运输矛盾。对于市区工程，有助于提升材料的预制加工件现场装配比例，减少现场对加工场地的空间需求、减少噪音污染和能耗、降低生产事故比例。

4 结 语

通过构建并应用基于BIM和物联网技术的建筑工程项目材料管理体系，可以实现大量材料信息的录入，保证材料统计计算的准确和及时，通过材料的全程监控控制材料质量，提高材料管理工作效率，方便施工单位对工程材料和成本进行管理控制。

目前，BIM模型研究还偏重于设计阶段的应用，RFID等物联网技术还只是片段化应用，整个建筑产业链还未实现数字化管理，围绕材料的制造、运输、现场管理、建造的全过程动态可视化管理，还需要进一步研究。

参考文献：

[1] 陈兴海，丁烈云.基于物联网和BIM的建筑安全运维管理应用研究

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[2] 应健，曾志富.物联网技术在智能化建筑领域的发展[J].智能建筑与城 市信息，2012，（2）

[3] 曾凝霜，刘琰，徐波.基于BIM的智慧工地管理体系框架研究[J].施工技 术，2015，（10）.

[4] 辛佐先.基于BIM与物联网的PC住宅精益建造探索研究[J].住宅科技，

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[5] 徐奇升，苏振民，王先华.基于BIM的精益建造关键技术集成实现与优 势分析[J].科技管理研究，2012，（7）.

BIM技术的建筑工程项目 篇3

1.1 进度管理的发展

进度是项目活动在时间上的排列, 与造价和质量被称为工程项目管理的三大目标, 是工程项目在各个阶段的主要工作内容。进度计划技术的发展经历了甘特图、网络计划技术和关键链法。随着计算机技术的发展, 项目进度通过计算机管理得到实现。网络计划软件最早用于国防和大型土木建筑工程。20世纪80年代微型计算机的出现, 使项目管理技术得到快速发展, 涌现出大量相关软件。目前的工程项目管理软件多以时间计划为出发点, 集成网络计划技术, 实现进度、资源、费用的综合管理[1]。以进度控制为核心功能的常用软件主要有project和P6。

1.2 进度管理现状

据有关调查统计, 70%的项目工期滞后;工期滞后的项目中有75%的项目至少高于原合同价格50%[2]。传统方法虽然可以对进度计划进行优化, 但是其可视性弱、不易协同、横道图和网络计划图等工具自身存在缺陷, 无法使进度充分优化。当进度计划中没有被发现的问题在施工阶段表现出来时, 会对工程项目产生非常严重的影响。

依靠传统的技术和工具, 项目进度管理中大量的问题难以解决, 主要原因有:

1) 进度管理影响因素众多, 增加管理难度。工程项目建设过程复杂、周期长、参与单位多, 因而影响进度管理的因素众多 (见表1) 。

2) 进度计划缺乏灵活性, 没有有效的控制方法。现在, 工程项目中的进度管理大多采用甘特图、网络图等, 配合项目管理软件project, P6等制定进度计划并进行控制。但是, 工程项目建设过程中, 影响进度的因素时有发生, 由于进度计划缺乏灵活性, 调整复杂, 导致实际工期的延误。

2 进度精细化管理

2.1 精细化管理概念

精细化管理是科学管理的一项内容。精细化管理理论起源于科学管理之父泰勒, 最初是针对企业管理的一种管理理念。随着社会分工精细化以及质量服务精细化的发展, 精细化管理成为现代管理的必然要求。精细化管理是建立在常规管理基础上, 将常规管理引向深入的基本思想和管理模式[3]。跟传统管理方式相比, 精细化管理强调的是细节, 将原有粗放式的环节一一分解并细化, 从管理的各个环节入手, 确保在管理过程中这些环节都能有效地贯彻执行, 最终提高管理的效率。

2.2 进度精细化管理

首先, 建立项目进度精细化管理体系, 制定进度精细化管理目标。其次, 制定进度计划。根据项目的合同工期以及相关文件要求, 编制项目总进度计划并进行层层分解, 完成年进度计划、月进度计划、周进度计划和日进度计划的编制。在此基础上, 进行交底并将责任层层落实, 建立相关的奖励和惩罚机制。最后, 实施进度计划的过程中, 要跟踪检查, 做好动态控制以便及时发现问题。发现问题后对存在的问题分析原因并纠正偏差, 并对进度计划进行调整和优化。

3 BIM技术在进度精细化管理中的应用

精细化管理最早应用于大规模制造业, 企业通过精细化管理达到降低成本、提高效率的目的, 日本丰田公司、美国戴尔公司是其中著名的代表。与制造业相比, 工程项目建设过程复杂、周期长、参与单位多, 精细化管理在工程建设中应用面临许多难题。BIM技术的产生和发展为解决这些难题提供了技术支持。

3.1 BIM的概念

BIM, 即建筑信息模型 (Building Information Modeling) 。2002年, 美国建筑师协会资深建筑师杰里·莱瑟琳在《比较苹果与橙子》一文中首次提出Building Information Modeling这一术语, 并逐渐得到业界人士的广泛认可[4]。不同的机构和专家给出了关于BIM不同的定义, 其中美国国家BIM标准给出的定义为:BIM是设施的物理和功能特性的数字表达;BIM是一个共享的知识资源, 是分享设施的信息为该设施从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠依据的过程[5]。

3.2 BIM技术对进度管理的意义

1) BIM模型包含完整的建筑信息。与传统的图形化模型不同, BIM模型包含着完整的建筑信息。从构件的尺寸、数量到构件材质, 以及构件之间的连接、位置、环境等。通过BIM模型, 可以获得构件的工程量信息, 为工程进度计划的编制提供依据。同时, 可以获取施工过程中材料和资金的需求信息, 便于提前与建设单位和供应商沟通, 保证材料和资金的及时到位, 避免了资源因素对进度的影响。

在三维的建筑模型上加入进度计划, 形成4D模型。在4D模型时间参数的基础上, 对实际的施工建造过程进行模拟。在此基础上, 检查进度计划的时间参数是否合理, 各工作的持续时间是否合理, 工作之间的逻辑关系是否正确等, 从而对项目的进度计划进行检查和优化[6]。

2) BIM技术为各专业之间协同创造条件。建立BIM模型时, 是分专业进行的。完成各专业BIM模型之后, 在同一的平台上进行各专业模型之间的空间整合, 通过碰撞检查, 检验各专业模型整合之后是否存在问题并协调解决存在的问题。在施工前发现问题解决问题, 减少施工过程中因为模型的空间碰撞而产生的变更, 从而确保项目的进度按计划实施。

3) 可视化的表达方式。BIM模型支持可视化的表达方式, 可以精细化的修改模型中构件的物理、非物理信息, 例如构件尺寸、空间位置、材质外观等, 减少甚至避免设计错误对施工进度造成的负面影响。BIM技术还支持进度计划可视化表达。通过4D模型, 将三维的模型构件与进度信息联系起来, 将各阶段工程项目计划达成的进度目标形象的表现出来, 将项目的具体情况和整个施工过程进行更直观的表示, 这样有利于施工人员更深刻的理解设计意图和施工方案要求, 避免信息传达错误对进度计划的负面影响, 提高项目建造质量。

3.3 基于BIM技术的工程项目进度精细化管理体系

1) 建立BIM三维模型。通过BIM三维模型获得构件的工程量信息, 并对工程量信息进行分类汇总, 为工程进度计划的编制提供依据。2) 在3D模型的基础上增加时间维度, 形成4D模型。4D模型是BIM技术在进度精细化管理中功能发挥的关键。3) 通过虚拟施工, 模拟实际的施工过程, 发现问题, 调整和优化4D模型。4) 将最优模型用于指导施工。

基于BIM技术的工程项目进度精细化管理见图1。

4 结语

工程建设项目的规模越来越大, 结构越来越复杂, 传统的项目进度管理方式方法难以满足要求。将BIM这一新兴技术应用于进度精细化管理, 得到基于BIM技术的工程项目进度精细化管理体系, 为工程施工提供依据。

参考文献

[1]牛博生.BIM技术在工程项目进度管理中的应用研究[D].重庆:重庆大学, 2013.

[2]滕佳颖, 吴贤国, 翟海周, 等.基于BIM和多方合同的IPD协同管理框架[J].土木工程与管理学报, 2013, 30 (2) :80-84.

[3]梁建平.建筑企业施工精细化管理研究[D].杭州:浙江大学, 2014.

[4]Jerry Laiserin.Comparing Pommes and Naranjas[C].China Academic journal Electronic Publishing House, 2011:136-139.

[5]美国国家BIM标准NBIMS的BIM简介[M].美国国家建筑科学研究院, 2006.

浅谈BIM技术在工程中的应用 篇4

【关键词】BIM技术；工程应用

1.虚拟施工技术的特点

（1）在建设工程中采用BIM虚拟施工技术进行项目管理，公司管理层能随时了解现场信息，及时、准确的下达指令，减少了沟通的成本，实现集约化管理，提高工作效率和管理水平，有效地节约施工管理费用。

（2）在建设项目日益复杂化的情况下，因设计和施工返工原因造成的成本增加越来越引起各参建单位的关注，据相关部门统计，对建设总承包工程，因设计或施工失误形成的返工成本约占总建造成本的12%～22%，为解决此类问题，因扩大管理队伍提高的管理成本约占总建造成本的13%～30%。基于BIM技术模型，详细地展现了工程的空间资讯，在正式施工前即能验收工程的设计和施工成果，有效地控制了这类成本。通过BIM模型碰撞检查提前发现设计问题并进行解决及应用虚拟仿真技术进行预应力钢筋的排布模拟方案防止后期返工。

（3）BIM虚拟施工技术在工程未开工建设前，对整个施工过程进行模拟，把工程每一构件及管道的位置进行精确定位，使工程的精细化管理得到了保证，通过精确到极致的精工细作，创建卓越的品质。BIM模型对工程管道精确定位，虚拟施工中，砌体工程加强带、构造柱、门框住及砌块排版可视化交底。

（4）虚拟施工技术利用BIM 4D关联数据库，可以快速、准确获得过程中工程基础数据拆分实物量，随时为采购计划的制定提供及时、准确的数据支撑，为项目限额领料提供及时、准确的数据支撑，为公司对项目成本管控提供技术支持。

（5）传统施工中，常常难以实时统计出项目支出费用、甲方已支付款项、合同应当支付款项，也无法根据形象进度、变更图纸及时、准确获取合同规定的工程量及工程造价，虚拟施工根据BIM技术4D关联数据库与三维图形确定相关参数区域——框图出价，实现过程三算对比，月度产值核算，月进度控制等，为数据指导生产提供依据。

2.BIM虚拟施工技术的应用

BIM虚拟施工技术，适用于工程建设的全过程，包括工程的设计阶段、施工阶段及后期的物业管理阶段，特别适应于规模较大、设计复杂的总承包建设工程项目。

3.工艺原理

（1）BIM虚拟施工技术，是通过BIM软件建立起的集成建筑工程项目各种相关信息的模型，施工前期即对建筑项目的设计方案进行检测、对施工方案进行分析、模拟与优化，制定详细的进度计划和施工方案，并提前发现问题、解决问题，直至获得最佳的设计和施工方案，辅以3DMAX动画对复杂部位或工艺的展示，以视觉化的工具指导现场实际施工，协调各专业之工序，减少施工作业面干扰，防止人、机待料现象。

（2）在项目施工过程中对模型进行实时维护，及时根据设计变更、技术核定和实际施工状况调整模型，施工结束后，可随时重现施工过程，作为检查、改进和责任追溯的依据。

（3）通过多维度的BIM模型，相关负责人可在有网络的情况下查看所有项目的资金使用情况、成本支出情况、项目工期形象进度等内容，为公司对项目的管控提供技术支持。基于BIM虚拟施工技术的公司管理。

4.工艺流程及操作要点

（1）操作要点：

提供标书文件、图纸、施工合同等虚拟施工方案编制依据资料员收集并提供工程《设计图纸》、《标书文件》、《工程施工合同》、《建筑施工组织设计规范》（GB/T 50502-2009）、《设计图纸参照图集》等编制《虚拟施工方案》依据。

（2）组织虚拟施工方案编制工作。根据工程工程施工合同、公司对项目的策划要求，组织虚拟施工方案编制工作。

（3）提供建模阶段技术支持。专业技术部在建模过程中提供必需的技术支持，如：不同专业图纸之间冲突的、图纸表达意思不清楚的，导致存在有多种理解意思的、按照图纸建立的模型明显差错的、图纸未设计，现场必须做的、涉及相关专业性较强技术方案的设计做法。

（4）根据施工图纸、招投标文件、招标答疑等相关资料，建立工程土建、钢筋、安装BIM模型。

5.BIM模型评审

通过BIM模型展示的三维情况，对模型进行审核，重点审查模型和原设计图纸是否相符，节点部位是否符合图纸设计要求和满足现场施工条件，专业技术人员提出需模型支持的部位建模是否达到预设目标，模型是否能真实反映原设计意图等。

6.汇总图纸设计问题，提请设计院予以解决

通过BIM三维模型碰撞检查，发现设计与图纸中存在的问题，例如：不同系统管件碰撞、梁与门窗碰撞、结构与安装管道碰撞等，根据变更条件进行BIM维护，对施工设计问题提前反应，避免返工与延误工期。

7.根据BIM建模提供工程量预算，提供制造数据

利用快速建立的工程项目模型，围绕模型自动统计工程量，把AutoCAD设计图形转化成概预算模型数据，由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可以快速提供支撑项目各条线管理所需的数据信息。

8.根据方案，进行3D MAX设计，动画渲染

对工艺复杂、质量要求较高的节点部位，利用虚拟仿真技术进行关键节点操作工艺及质量标准的三维展示，制造身临其境的虚拟环境。

9.方案审核

根据合同要求、施工现场实际情况、施工规范规定对虚拟施工方案进行审核，对不符要求部位进行调整和优化。

10.对项目进行可视化方案交底，指导施工

经审核和优化后的虚拟施工方案，对项目施工人员进行可视化方案交底，并指导后期全过程的施工。

11.维护模型

后续施工中，根据设计变更单、签证单、工程联系单、技术核定单等相关资料实时对BIM模型进行维护、更新，保证工程土建、钢筋、安装各专业BIM模型与现场实际同步，为项目各管理条线提供最为及时、准确的工程数据。

12.及时关联实际数据信息

成本部人员及时根据变更模型重新计算，列出变动工程量对比表，及时在模型中关联项目实际发生成本、当前实际施工产值等成本制造数据。

13.及时关联工程资料信息

资料员及时在图形中关联当日施工进度、项目材料进场及检测、各分项工程施工质量检查验收等工程施工资料，并根据模型列出投标进度计划、施工进度计划、实际施工进度对比表。

14.质量要求

（1）BIM模型须及时维护，项目需安排专人每日定时上传项目发生的各项信息，公司应定时对模型信息的上传情况进行检查。

（2）运用BIM虚拟施工技术进行项目管理时，需要提升和设计院和后期物业管理的上下游合作，实现各个阶段数据的有效流通，以实现BIM在项目生命周期全过程的有效利用。

（3）企业内部须加强BIM与ERP的对接，利用BIM技术提供的强大的项目基础数据，着力建设三大基础数据库（BIM数据库、价格、企业定额），最终实现BIM数据与ERP系统的对接，形成完整的信息管理平台。 [科]

【参考文献】

[1]张琴.虚拟仿真技术应用的探讨.N.虚拟仿真技术在建筑施工中的应用二，应用方向，2012，10.

BIM技术的建筑工程项目 篇5

大型建筑工程项目是指投资规模巨大的工程项目, 相比较普通的工程项目而言, 大型工程项目有更加复杂繁多的工序, 也需要更多的人力物力等资源, 因此对各个施工环节的协调控制, 尽可能以低成本高效率最优的调配整个工程中的有限资源就显得格外重要。

由于大型工程的不确定性, 按照传统方法调整工期资源配置并不适用。大型工程项目的复杂性使传统方法从单一角度上检视问题和错误, 并逐步修改的方法显得十分笨拙。由于其复杂与可变性, 站在宏观角度, 进行统一的调配, 也就是应用现有BIM技术, 才能更好地完成计划整体的调整。

二、什么是BIM技术

BIM就是建筑信息模型Building Information Modeling的简称, 用通俗的话来讲就是很多软件共同作用下的构建出的虚拟模型。为了创造更大的经济利益, 现如今, BIM软件经过不断的发展, 已经分化为几个不同的类别, 软件数目达到几十个之多。但是, BIM在国内的应用还是少之又少。2012年, 建筑协会做了一个这样的统计 (见图1) 。

通过这几年的统计图表, 我们可以看到, 从2009年开始, 认识BIM的人逐渐增多, 但真正认识BIM价值并加以利用的人还并不是很多。到2012年, 熟练掌握BIM技术的人仅占行业人群中的21%。反观国外的情况, BIM技术在国外发展已经十分成熟, 而在国内才刚刚起步, 这其中很大的一部分原因就是因为政府没有对这项技术有足够的重视, 没有大力推广, 在一些国家级别的大型项目上为了节约一些可见的成本而忽略了不应用BIM带来的隐形成本。

三、BIM技术的价值

BIM的价值体现在如下四个方面, 一是提高工作效率;二是提高建筑质量;三是节约成本;四是便于管理。下面, 就对以上四个方面进行逐个阐述, 以证明BIM在建设中的必要性。

首先, BIM让设计、建造、管理在同一个平台下工作, 构成建筑工程的集成管理环境, 可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。针对BIM的很多步骤, 进行主体一体化。

其次, 碰撞检验。这个检验在应用BIM之前很多东西是很难想象的。BIM中的碰撞检查是针对整个建设周期中的多专业协同设计, 将不同专业的信息模型进行协调审查。通过碰撞分析有助于建筑设计、结构设计、电气设计、暖通设计、给排水设计等各专业团队及时发现问题和解决矛盾, 优化工程设计, 减少在项目实施过程中错误和返工可能性, 大大的节约了工期与成本。

第三, 成本方面。斯坦福大学曾经调查研究了一些2005年到2007年的实际项目, 并从以下几个方面进行了分析, 第一个就是BIM的投入, 第二个就是应用BIM带来的直接成本节省, 第三个就是BIM产生的应用, 还有最后一个是BIM的ROA投资回报率。单看直接节省成本这一部分, 一些项目获得了26倍的回收率, 最少的也是在2倍左右, 还有的达到了300多倍。所以对BIM来说各种项目回报是不一样的。但是从整体来看都是正回报, 不是负回报, 这是BIM对成本方面的一个价值。

美国佛罗里达大学Patrick Suermann博士等人在2007年对美国国家BIM标准 (NBIMS) 委员会的105个委员就BIM对工程施工6个关键指标 (质量控制、按时完工、成本、施工安全、单位造价、单位人工时完成量) 的影响情况进行了调研, 共收回50份有Á效问卷 (见图2) 。

按数量从高到低排列结果分别为90%认为对质量控制有改进价值、90%认为对按时完工有改进价值、84%认为对总体成本有改进、76%认为对单位人工时完成量有改进价值、70%认为对单位造价有改进价值、46%认为对施工安全有改进价值。

而进一步对施工单位进行BIM对这6个指标的影响程度的调查竟不约而同的与上述结果相符:BIM对工程质量的影响程度在90%以上, 其余5个指标的数字分别为按时完成88%, 单位人工时完成量86%, 单位造价80%, 成本80%, 安全54%。

美国的工程不论工程进度、工程成本、施工质量比我们的好应该是不争的事实, 主要原因是美国对BIM推广及应用比我们国家要重视的多。根据Mc Graw Hill的统计资料, 北美建筑业BIM应用的普及率从2007年的28%上升到了2012年的71%, 较我国2012年BIM的普及率25%相差甚远。

四、BIM技术推广上遇到的阻碍

首先, 从施工单位的角度来看, 在现行的招投标程序下, 报低价是最容易中标的方法。然后在施工过程中, 通过业主的设计问题、合同问题等方面, 要求工程变更与索赔, 以寻求更高的利润。但是, 如果应用了BIM技术, 一是成本上无法保证一个低价, 不中标的风险加大, 这对于施工单位是惨痛的损失。二是所有可能遇见的问题全部可以使业主方提前发现, 施工单位无法要求索赔, 减少所获的利润。三是业主方会经常要求改动图纸, 这会使已经做好的计划全部推翻, 必须重新建模, 重新碰撞检验, 全过程预览, 发现并改动新发现问题。所浪费的时间, 有可能造成工期延误等巨大损失。

其次, 从业主方的角度来看, 虽然从各方向上看BIM对业主方产生的价值增益是最多的, 但是使用BIM技术造成成本增加是业主最不愿意看到的。现在建筑业还在发展阶段, 行业尚不规范, 绝大部分的公司运作都是通过贷款———获利———还款的形式对资金进行快速周转, 而BIM的高成本有可能使得业主方获利减少甚至入不敷出而导致资金链断裂。

最后, 我国不规范的行业制度不适合BIM的发展。BIM技术会造成行业整个信息的公开透明化, 使得各个参与方的灰色收入大大减少, 因此整个行业对于BIM是不敞开接受的。BIM需要高成本, 操作BIM的人员需要高学历与高技术, 我国建筑业中, 挂靠现象十分严重, 很多公司实际上并没有那么多的技术人员, 因此BIM无法得到充分的应用。

五、政府推行BIM的优势及必要性

目前, 建筑行业还没有真正进行到完全的市场化, 政府在行业调整推进作用中发挥了很大一部分作用。2014年, 政府逐步加大对房地产行业的治理, 逐步使行业走向市场化、规范化。因此, 目前, 由政府通过大型的公共项目来推广BIM的实施是一个很好地时机。规范化就是要公开、透明化, BIM技术的广泛使用必然会造成这样一个结果。

同时, 很多决策者 (业主) 没有看到BIM显性成本背后巨大的隐性利益, 政府通过在大型工程中应用BIM技术, 将难度大、耗时长、问题多的工程用最少的成本与时间建设出来是对BIM优势的充分证明, 以促使BIM在各建设工程中应用。

目前, 中国房地产市场正在接受着不小的考验, 政府也在逐步将市场规范化、透明化、市场化。现在由政府领头, 推广BIM技术, 势必会加速规范化的趋势, 减少各参与方的灰色利润, 从而将成本控制。BIM带来的利益是十分可观的, 在保证工程质量的前提下大大的提高了工作效率, 抑制了烂尾工程的增加, 真正实行有计划的采购, 节约材料, 从而减少项目资金风险, 提高项目利润。也防止了业主资金链断裂, 导致工程无法正常进行对各参与方所带来的损失。

实行BIM技术有利于政府对各工程项目全方位的监控, 减少了在监控、抽查等方面的资金和人力投入。

六、总结

我国在大规模发展BIM技术方面还有很大的改进空间, 但是由于经济体制、法律体制不健全等原因, 使得中国BIM发展受到了重重阻碍。根据国内外BIM文献研究和专家访谈, 从技术、经济、操作、法律等方面总结出建筑业BIM发展普遍存在的阻碍因素共41项, 根据重要程度排序前11项依次为:没有充分的外部动机、国内缺乏BIM标准合同示范文本、不适应思维模式的变化、对于分享数据资源持有消极态度、缺乏国产的BIM技术产品、没有政策部门和行业主管部门颁发的BIM标准和指南、基于BIM的工作流程尚未建立、BIM项目中的争议处理机制尚未成熟、缺乏能够保护BIM模型的知识产权的法律条款和措施、聘用BIM专家和咨询需要额外费用、国内缺乏对于BIM技术的研究。

为了推动BIM技术在我国的发展, 首先应该发挥由政府带动建筑市场变化的优势, 所以建议政府在大型公共项目中率先规定使用BIM技术, 并要求项目参与方具有一定的BIM应用实力。为了有效地实施BIM项目, 政府的行业主管部门首先需要研究制定BIM标准和指南, 建立BIM应用的框架, 规范BIM市场的管理。政府颁发的标准和指南可为企业和个人提供具体的BIM应用指导。只有政府应用BIM技术带来可视化的效益, 并且通过运用BIM而逐渐使得与BIM相关的法律成熟, 建立起BIM的工作流程, 自主开发出BIM技术核心软件, 降低应用成本, 才能使BIM技术在中国得到大规模的推广。

参考文献

[1]何关培.BIM和BIM相关软件[E].土木建筑工程信息技术, 2010 (12)

[2]袁正刚.BIM从理解到实践[J].特别关注, 2013 (11)

[3]晏永刚, 任宏, 范刚.大型工程项目系统复杂性分析与复杂性管理[A].科技管理研究, 2009 (9)

[4]杨科, 康登泽, 车传波, 徐鹏.基于BIM的碰撞检查在协同设计中的研究[A].土木建筑工程信息技术, 2013 (8)

BIM技术的建筑工程项目 篇6

国内已经将BIM技术应用于建筑设计阶段、施工过程及后期运营管理阶段,主要进行协同设计、效果图及动画展示和加强设计图的可施工性,以及三维碰撞检查、工程算量、虚拟施工及4D施工模拟等[1]。但是随着国内建筑工程规模不断扩大,新的复杂结构不断出现,各参建单位之间的协同管理面临着巨大的挑战。不论是对设计,还是施工及项目管理,或者后期运营管理等,都对BIM技术提出了更大的要求,并且目前国内BIM技术还缺乏统一的应用和实施标准[2,3]。因此,有必要对BIM技术在建筑设计、施工及管理乃至建筑整个生命周期更广泛深入的应用进行进一步的研究,从而将BIM技术全面应用到我国建筑行业中,实现BIM技术功能和效益最大化。

1 BIM技术在建筑设计过程中的应用

在建筑设计领域,BIM技术首先得到了应用,该技术不只是充当画图的工具,而是已成为一种设计理念。在设计中,是以数字化的建筑实体和构件作为设计元素,基于相应的族库和单元,创建一个包含实际建筑所有特征的虚拟建筑模型,并能自动计算和反映这些元素之间的空间几何关系、功能联系等,从而为设计师想象力的发挥提供极大的空间。在设计中,BIM技术主要包含协同设计、效果图、动画展示及可施工性的加强。

1.1 协同设计

随着建筑工程复杂性的不断增加,学科的交叉与合作成为建筑设计的发展趋势,这就需要协同设计。而在二维CAD时代,协同设计缺少统一的技术平台。虽然目前也有部分集成化软件能在不同专业间实现部分数据的交流和传递(比如PKPM系列软件),但设计过程中可能出现的各专业间协调问题仍然无法解决。基于BIM技术的协同设计,可以采用三维集成设计模型,使建筑、结构、给排水、暖通空调、电气等各专业在同一个模型基础上进行工作。建筑设计专业可以直接生成三维实体模型;结构设计专业则可以提取其中的信息进行结构分析与计算;设备专业可以据此进行暖通负荷分析等。不同专业的设计人员能够通过中间模型处理器对模型进行建立和修改,并加以注释,从而使设计信息得到及时更新和传递,更好地解决不同专业间的相互协作问题,从而大大提高建筑设计的质量和效率,实现真正意义上的协同设计。

1.2 效果图及动画展示

利用BIM系列软件强大的建模、渲染、动画技术,可以将专业、抽象的二维建筑描述通俗化、三维直观化,使得业主等非专业人员对项目功能性的判断更为明确、高效,决策更为准确。另外,如果设计意图或者使用功能发生改变,基于已有BIM模型,可以在短时间内修改完毕,效果图和动画也能及时更新。并且,效果图和动画的制作功能是BIM技术的一个附加功能,其成本较专门的动画设计或者效果图的制作,成本会大大降低,从而使得企业在较少的投入下获得更多的回报。

1.3 设计图纸可施工性的加强

在传统的设计模式中,各专业(建筑、结构、暖通、机械、电气、通信、消防等)之间经常出现矛盾和冲突,并且难以协调和避免。而利用BIM模型,可以对建设项目的各系统进行空间协调,大大缩短设计时间、减少设计错误与漏洞,从而有效消除碰撞与冲突。通常,大多建设项目的设计与施工人员之间交流相对较少,并且设计人员普遍缺乏施工经验,设计中往往不考虑实施施工的难易性,这便容易导致施工难度大大增加,使得施工人员难以按照设计图纸进行施工。BIM技术则可以提供强大的可协调性交流平台,加强设计与施工之间的交流,让施工人员提前参与到设计阶段,改变传统的设计模式,使得设计图纸的实际可施工性得到加强。

2 BIM技术在施工过程中的应用

据统计,全球建筑行业普遍存在生产效率低下的问题,其中30%的施工过程需要返工,60%的劳动力被浪费,10%的损失来自材料的浪费[4]。庞大的建筑行业被大量建筑信息的分离、设计的错误和变更、施工过程的反复进行而分解的支离破碎。BIM应用系统创建的虚拟建筑模型是一个包含了建筑所有信息的数据库,因此可以将3D建筑模型同时间、成本结合起来,从而对建设项目进行直观的施工管理。BIM技术在建筑结构施工中,主要包含三维碰撞检查、算量技术、虚拟建造和4D施工模拟等技术,具体应用如下。

2.1 三维碰撞检查

传统的二维图纸设计中,在结构、水暖电等各专业设计图纸汇总后,由总图工程师人工发现和解决不协调问题,这将耗费设计师大量时间和精力,影响工程进度和质量。BIM技术在三维碰撞检查中的应用已经比较成熟,国内外也都有相关软件可以实现。像设计阶段的Navisworks,施工阶段的鲁班虚拟碰撞软件。这些软件都是应用BIM可视化技术,施工设计人员在建造之前就可以对项目的土建、管线、工艺设备等进行管线综合及碰撞检查,不但能够彻底消除硬碰撞、软碰撞,优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性,而且优化净空和管线排布方案,某工程的三维碰撞检查与处理如下图1所示。最后施工人员可以利用碰撞优化后的三维管线方案,进行施工交底、施工模拟,提高施工质量、同时也提高了与业主沟通的能力。

2.2 算量技术

BIM中的构件信息是可运算的信息,借助这些信息,计算机可以自动识别模型中的不同构件,并根据模型内嵌的几何和物理信息对各种构件的数量进行统计[8]。使用BIM模型来取代图纸,直接生成所需材料的名称、数量和尺寸等信息,而且这些信息将始终与设计保持一致。在设计出现变更时,该变更将自动反映到所有相关的材料明细表中,造价工程师使用的所有构件信息也会随之变化,下图2为某工程采用BIM模型所显示的不同构件的信息。

2.3 虚拟建造

虚拟建造技术是实现概念设计的有效手段,其是利用虚拟现实技术在可视化方面的强大优势以及可交互式功能,对建筑物的外观、环境功能、施工等方面进行交互的建模与分析。要求虚拟建造的模型能够反映物理原型的特性(包括外观、空间关系以及力学性质)。用户应能从不同的角度,以不同的比例观察虚拟模型,通过操纵原型对建筑物的功能进行定性的判断。采用BIM技术可以很好的达到上述功能和要求,能够利用BIM建立虚拟建筑模型(图3是某别墅的虚拟建造模型),进行施工方法试验、施工过程模拟及施工方案优化,达到“先试后建”的目的,可以排除施工过程中的错误及风险、对比分析不同施工方案的可行性、实现虚拟环境下的施工周期管理。

2.4 4D施工模拟

施工进度是整个施工过程中的重要控制内容,进度计划、资源安排、技术力量、方案、天气情况、建材运输等都是影响施工进度的关键因素。然而,实际实施情况往往与制定的进度计划偏差较大,并且随着进展,进度滞后的情况将逐步累积。如果冲突不能得到及时处理和修正,矛盾将被不断扩大,甚至影响工程质量和施工安全[9]。采用BIM技术,可以实现4D施工模拟,该技术将建筑物及施工现场3D模型与施工进度相结合,并与施工资源与场地布置信息集成一体,以时间为维度,建立4D施工信息模型,图4为某工程的4D施工模拟示意图。通过4D施工模拟,可以直观地体现施工的界面、顺序,从而使总承包更容易与各专业施工分包进行施工协调和管理,将四维施工模拟与施工组织方案相结合,可以使设备材料进场、劳动力配置、机械排班等各项工作安排的更加经济合理。4D施工模拟技术可以跟踪项目进程,检验施工进度计划是否合理有效,快速辨别实际进度是否提前或滞后,从而避免工程质量和施工安全等问题。

3 BIM技术在项目管理过程中的应用

3.1 数据共享与协调管理

一些系统庞大、结构复杂、功能要求比较高的建设项目,各单位之间的数据共享及协调管理尤为重要。基于BIM技术在项目各参与者之间建立信息交流平台,可以使业主、设计院、顾问公司、施工总承包、专业分包、材料供应商等众多参建单位在同一个平台上实现数据共享与调用,具体共享构架图见图5。共同数据共享,可以使协作更为紧密、沟通更为方便、管理更为有效、工作更为顺畅,同时基于准确及高效的数据反映,施工过程中审批、流转的速度也大大提高,从而使工作效率显著提升。运用BIM导出的数据可以极大程度地减少现场测绘工作量,使原本粗放性、分散性的施工模式变为集成化、模块化的现场施工模式,从而很好地解决了现场加工场地狭小、垂直运输困难、加工质量难以控制等等问题。

3.2 项目精细化管理

目前,我国建筑企业在施工中应用计算机技术进行项目管理的不到10%,建筑施工企业员工的专业素质也普遍偏低,如果急于将BIM技术应用于建设项目精细化管理可能会会产生相反的效果。因此,企业对BIM技术的应用需要一个“认识一理解一引进一消化吸收一应用”的过程,以三维碰撞检查、工程算量、虚拟施工等技术作为突破口,将BIM应用到实际项目中并解决问题。通过提高工程基础数据管理水平,以BIM为核心,以工程数据管理为基础,然后把BIM应用拓展到全过程管理的轨道上。

BIM作为项目基础数据提供者,可以将项目基础管理数据信息化、自动化、智能化,整合BIM和ERP的管理技术和理念,改变了以往ERP实施中缺乏工程数据这个施工企业核心数据的格局,使得项目精细化管理和建设企业的集约化经营目标有个切实的支点[7]。基于BIM技术创建的工程造价的相关数据可以对施工过程中涉及成本和相关流程的工作给予巨大的决策支持。无论是资料员、采购员、预算员、材料员、技术员等工程管理人员还是企业级的管理人员都通过信息化的终端和BIM数据后台将整个工程的造价相关信息顺畅的流通起来,保证了各种信息数据及时准确的调用、查阅、核对。

4 建筑行业对BIM技术的发展需求

4.1 多维(nD)项目管理

将集成的理念和工程项目管理的实践相结合,从工程项目的全局出发对工程项目实施的全过程进行科学、系统的管理是工程项目集成化管理的基本思想。以业主需求为导向,以高速发展的IT技术为基础,实现项目执行过程中各参与方之间的高效率信息交流,对项目的整个生命周期进行系统的研究和规划,最大限度减少变更和返工现象是建筑项目管理的核心目标。在项目的多个目标同时优化的基础上,寻求项目目标间的协调和平衡,从而最终实现整个项目管理活动的效果和效率的提高。上述内容也是BIM技术实现多维项目管理的具体体现。

20世纪90年代末,英国Salford大学开始进行一项名为“From 3D To nD”的研究项目,nD即是在3D模型的基础上,加上成本、进度等参数,使之成为多维计算模型。nD的含义是指多维,是指工程项目随生命周期而表现出的多个方面,包括:空间三维、时间或进度维、费用维、质量维、安全维、能维、光维、热维等,它包括建筑设施全寿命各个阶段所需的多方面的设计信息,具体见图6。

nD管理技术是未来工程管理所必需的辅助工具,具有广阔的应用前景,对于提高工程管理水平具有重要意义。随着社会的发展和建设工程的复杂程度的增加,项目管理的模式将由三维(3D)、四维(4D)发展到五维(5D,包括3D实体、时间、工序),最终甚至发展为多维(nD)。虚拟建造模式将被广泛应用到项目管理中,同时会有越来越多的BIM相关软件相继涌现并支撑其在建设项目中的应用。

4.2 绿色建筑分析

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染,为人们提供健康,适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。由于气候变化、可持续性发展、建筑舒适度要求提高等方面的因素,绿色建筑的建设和发展已经成为一种趋势。利用BIM进行绿色建筑分析(可持续性设计),可进行能耗分析、选择低环境影响的建筑材料等,还可以进行环境生态模拟,包括日照模拟、日照热的情境模拟及分析、二氧化碳排放计算、自然通风和混合系统情况仿真、通风设备及控制系统效益评估、采光情境模拟、环境流体力学情境模拟等,达到保护环境、资源充分及可持续利用的目的,并且能够给人们创造一种舒适的生活环境,功能应用的图例见图7。

4.3 建筑全生命周期管理

全寿命周期管理(Life Cycle Cost,简称LCC),早在20世纪60年代出现在美国军界,主要用于军队航母、激光制导导弹、先进战斗机等高科技武器的管理上。从20世纪70年代开始,全寿命周期管理理念被各国广泛应用于交通运输系统、航天科技、国防建设、能源工程等各领域所谓全寿命周期管理,就是从长期效益出发,应用一系列先进的技术手段和管理方法,统筹规划、建设、生产、运行和退役等各环节,在确保规划合理、工程优质、生产安全、运行可靠的前提下,以项目全寿命周期的整体最优作为管理目标。

全寿命周期管理内容包括对资产、时间、费用、质量、人力资源、沟通、风险、采购的集成管理。通过组织集成将知识、信息集成,将未来运营期的信息向前集成,管理的周期由原来以项目期为主,转变为现在以运营期为主的全寿命模式,能更全面地考虑项目所面临的机遇和挑战,有利于提高项目价值。建设项目全寿命周期是指从建设项目构思开始到建设工程报废(或建设项目结束)的全过程,在全寿命期中,建设项目经历前期策划、设计和计划、施工和运行、报废处置五个阶段。

在传统的建设工程实施过程中,项目实施的不同阶段有不同类型的信息。信息种类繁多,来源庞杂,其创建过程也各不相同。因此,应该着手解决如何将各种不同的建设工程信息创建过程规范化,将不同的信息创建工具系统化、加强相互之间的一致性和兼容性,并最终整合成为一个唯一的、完整的建筑信息模型。国内外的学者和专家等对这方面有过大量的研究,但是大多停留在理论和概念的层面上,很少应用在实际工程中。

BIM技术的出现,为真正实现建筑生命周期管理的理念和实践应用提供了技术支撑。BIM技术从根本上改变了建筑信息的创建方式和过程,保证对建设信息有效的跟踪、存储、管理和共享,保证信息在不同参与方、不同阶段之间的传递不会流失。BIM在建设项目全生命周期信息管理中的应用价值主要体现在[5]:、实现关联修改,减少信息的重复输入,实现各参与方协同工作,自动化程度提高,支持运营维护活动,实现数据互用。

采用BIM技术,从建筑设计开始,创建的就是数字化的建筑信息,再应用建筑生命周期管理的相关技术和产品,可以保证全生命期的建筑信息得到有效的管理和共享,为建设项目全生命期管理提供了切实可行的实现方法,具体流程见图8。

4.4 建筑结构族库的开发及标准的制定

族是BIM系列软件中组成项目的单元,同时是参数信息的载体,是一个包含通用属性集和相关图形表示的图元组。族中的每一类型都具有相关的图形表示和一组相同的参数,称作族类型参数。常用到的族大致可以分为三类:系统族、内建族和可载入族。

1)系统族是已经在项目中预定义并只能在项目中进行创建和修改的族类型,例如墙、楼板、天花板、轴网、标高等。他们不能作为外部文件载入或创建,但可以在项目和样板间复制、粘贴或者传递系统族类型。

2)内建族只能储存在当前的项目文件里,不能单独存成RFA文件,也不能用在别的项目文件中。通过内建族的应用,我们可以在项目中实现各种异型造型的创建以及导入其它三维软件创建的三维实体模型。同时在通过设置内建族的族类别,还可以使内建族具备相应族类别的特殊属性以及明细表的分类统计。

3)可载入族是使用族样板在项目外创建的RFA文件,可以载入到项目中,具有高度可自定义的特征,因此可载入族是用户最经常创建和修改的族。可载入族包括在建筑内和建筑周围安装的建筑构件,例如窗、门、橱柜、装置、家具和植物等。此外,它们还包含一些常规自定义的注释图元,例如符号和标题栏等。创建可载入族时,需要使用软件提供的族样板,样板中包含有关要创建的族的信息。

族的实用性和易用性对设计及应用的效率具有很大的影响。以万能窗的应用为例。通过创建一个万能窗族,载入到项目后,对其参数(材质参数、竖挺横挺相关参数、窗套的相关参数)进行修改,可得到多种多样的窗(如图9),这将给BIM技术的应用及推广提供很大方便。

对于特殊的结构形式,如预应力钢结构,其通常具有拉索、索夹、耳板、复杂节点等构件,并且其结构形式变化多样,空间性较强,如果建立此类结构的BIM模型,将需要建立这些特殊构件的族库,这将是BIM技术在此类结构应用中的难点,所以对与这类结构族库有待研究与开发。图10和图11所示为基于BIM开发的族库。

整体上讲,BIM技术已开始渗入到建筑行业的各个领域,在国内不少的高校、科研院所、设计院及施工企业等都开始思考如何应用BIM技术来满足建筑行业的发展需求,这些需求集中在方案设计、施工管理及项目精细化管理上,但目前国内还没有建立统一的BIM技术行业标准,该方面也是我国BIM技术未来的发展方向和目标。

4.5 基于BIM技术的施工全过程控制

事实表明建筑物从施工建设阶段到运营使用阶段,再到老化维修阶段的整个生命周期过程中,施工建设阶段因建筑结构的不完整性、结构抗力的不成熟性、建筑材料性质的时变性、所受荷载的复杂性等,结构的平均风险率最高,失效概率最大。如果不严加控制建筑施工过程中产生的不利影响,轻则导致建筑功能不能正常发挥,重则引发重大工程事故。所以,针对建筑施工过程特点,研究基于BIM技术的施工全过程控制技术的意义重大。

基于现有的施工监测技术,对建筑施工、运营过程中各种安全监控信息进行汇总并存储,开发与BIM软件连接接口,将数据导入BIM模型中。然后应用BIM建立建筑结构随着施工过程变化并且附带安全信息的三维立体可视化模型。对施工过程进行4D可视化模拟并对施工过程中的结构安全性能进行连续动态地分析,从而构建了一个建筑结构施工和运营期的结构安全信息可视化显示平台。该平台可以将建筑结构的施工过程和各种安全监控信息非常直观、三维形象化的呈现在业主、公众和用户面前,使施工和业主单位能够进行全面的建筑结构施工管理。具体构架图如图12所示。

5 结论

本文对BIM技术在建筑设计、施工及项目管理过程中的发展和应用进行了详细的阐述,并对建筑领域对BIM技术的未来需求进行了研究分析,且得到以下结论:

1)国内建筑和施工企业要抓住机遇,做好充分准备迎接BIM技术带来的变革和挑战。

2)多维管理技术是未来工程管理所必需的辅助工具,项目管理的模式将由三维(3D)、四维(4D)发展到多维技术,该技术具有广阔的应用前景,可以大大提高工程管理水平。

3)BIM技术以其强大的建筑信息模型可以实现整个建筑工程生命周期的集成管理,但是该技术的研发需要计算机、数值方法、有限元法、控制理论及数据库管理等多学科的交叉。

4)族是BIM系列软件中最基本的参数信息的载体,族的实用性和易用性对设计及应用的效率具有很大的影响。对于大型复杂结构,族的标准性和通用性亟待进一步的开发研究。

5)近年来建筑安全事故不断发生,人们防灾减灾意识也有很大提高,为保证建筑结构的安全,基于BIM技术,开展全过程施工控制方法和技术的研究,建立全过程施工控制系统,具有重要理论意义和工程应用价值。

摘要：BIM技术可用于建筑设计、项目施工及全生命周期的数字化管理,已开始渗入到建筑行业的各个领域。基于BIM技术现有发展状况,阐述了其在建筑设计、项目施工及管理中的功能和应用方法,且对相关技术进行了总结;论述了建筑行业未来对BIM技术的发展需求,并指出在应用中BIM技术有待发展和完善之处。

关键词：BIM技术,建筑设计,施工过程,项目管理

参考文献

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BIM技术的建筑工程项目 篇7

1 项目概况

BIM应用项目余征储出 (2011) 80地块, 项目有地上A区, B1区, B2区, C区四栋单体组成, 地上最高十一层, 地下两层;总建筑面积:79480㎡, 地上50283㎡、地下29197㎡;地上为综合性办公楼, 地下平时为地下停车库及设备用房, 局部战时为人防地下室, 该人防工程类别为甲类二等人员掩蔽所;结构类型:框架结构加局部型钢砼组合框架。

在项目BIM应用启动之初, 由项目的建设单位、项目管理单位、监理单位、总包施工单位作为甲方聘请乙方上海鲁班软件有限公司作为BIM公司, 负责项目BIM模型的建立、项目协同管理、机电碰撞检查、管线综合排布、虚拟施工漫游、质量安全管理、运维资料管理及各单位人员的培训考核等工作。建立项目BIM工作领导小组, 由各单位项目负责人任组长, 配备专业的BIM工作人员, 监理单位主动参与BIM工程, 积极探索监理单位在施工阶段BIM的应用。

2 BIM在监理项目中的应用

利用BIM的价值点全面提升监理管理水平, 提高监理工作的效率, BIM都具有很好的优势。

2.1 可视化功能强大

替代原有二维技术, 并支持深化设计和4D施工的可视化模拟, 让BIM技术不仅在招投标中成为一大亮点, 更可以优化施工方案、对施工质量和施工进度予以监控, 并能尽量避免施工过程中的碰撞或其他误差等问题。

通过BIM的引入, 可以把各专业整合到一个统一的BIM平台上, 监理可以从不同的角度审核图纸, 利用BIM的可视化模拟功能, 进行模拟碰撞检检查不合实际之处, 降低设计错误数量, 或因理解错误导致返工费用, 综上所述极大地减少了工程的变更和可能发生的纠纷。

在通过对BIM技术研究应用可以进行三维空间的模拟碰撞检查, 这不但可在设计阶段彻底消除碰撞, 而且能优化净空及各构件之间的矛盾和管线排布方案, 减少由各构件及设备管线碰撞等引起的拆装、返工和浪费, 避免了采用传统二维设计图进行会审中未发现的人为的失误和低效率。

通过BIM应用软件可以直观的看到建筑物的整个模型, 如图1所示。

通过BIM应用软件可以找出各专业之间的碰撞, 并通过管综优化调整好, 类似的碰撞问题在本项目中有上百个, 通过BIM技术都已在施工前完美解决, 避免了不必要的返工, 节约了成本, 如图2、图3所示。

2.2 全过程造价成本管控

BIM技术可以有效避免项目施工过程中的粗估冒算, 加快项目结算的过程, 避免少算漏算, 反映真实的项目盈利水平。全过程造价成本管控, 提升项目预算的精度与效率, 提升项目精细化管理水平。

监理严格工程计量, 做好工程款项支付工作和工程结算、决算方面的控制。监理可利用当前的工程量完成情况和施工状态的详细信息, 基于BIM处理中心, 通过BIM相关软件实现快速、精准地多算对比, 自动计算各构件所需的人、材、机等资源及成本, 并且汇总计算, 通过BIM技术掌握应用, 监理能够及时做好工程计量工作审核, 有效防止工程进度款超付和提高结算、决算准确度, 合理计取费用标准, 正确反映工程造价。

通过BIM软件的成本控制功能本项目的施工成本得到了大大的节省, 如图4所示。

2.3 协同效率高

BIM技术可以使项目的各参与方有了更方便更高效的协同沟通工具, 使网络协同作业成为可能, 有效提升管理效率。例如在施工阶段的施工指导、直接支持预制加工都是直接的体现。

根据BIM在集成的数字环境中, 使用上述信息保持最新、易于访问, 让监理工程师、建筑商、项目管理方和业主方从整体上了解他们的项目, 监理以此能够更加迅速地做出明智决策, 提高施工质量和效益, 再利用BIM技术把施工方案中重要的施工工艺、流程模拟出来, 发现问题并做好预防措施, 避免施工中断导致工期延误, 提高施工效率等保证施工质量。

在施工质量安全方面, 监理可通过采用施工质量安全监控子系统, 结合P-BIM模型、互联网技术、现场视频, 实现与协同施工管理平台的集成, 通过监测关键施工阶段关键部位的应力、变形, 可以提前识别施工现场危险源, 防患于未然。

项目各参建单位可以通过BIM应用软件上传并查看下载施工中的相关资料, 这使得监理单位及其他参建单位的工作效率都得到了极大的提高, 如图5所示。

BIM应用软件的任务提醒功能可提示监理单位及时的对需要验收的工序进行验收, 大大的提高了监理单位的工作效率和工作质量, 如图6所示。

2.3.1 实现基于BIM的安全、质量管理远程协同实际应用

现场安全问题可以利用手机或者pad直接拍照, 然后跟BIM模型直接关联, 业主方、项目管理方、监理负责人、监理企业总部, 甚至质安总站可以远程查看现场安全问题。所有问题可以追溯并且了解整改情况。跟目前流行的“大数据”管理相结合, 分析出现的哪类问题比较多, 然后落实整改。

(1) 步骤一:发现问题现场拍照, 南侧外排架顶层通往厂房顶层通道未规范设置, 如图7所示。

(2) 步骤二:远程能上网的地方可以实时在BIM模型上看到发现的问题, 如图8所示。

(3) 步骤三:对所有安全问题可以分类, 可追溯, 可查询, 如图9所示。

(4) 步骤四:安全问题落实整改完情况, 如图10所示。

(5) 步骤五:可以按时间、按工程项目等生成报告, 如图11所示。

监理单位通过BIM客户端将施工现场发现的需要整改的安全问题传达给施工单位, 使得安全隐患得到及时的整改, 完成整个安全问题的闭合工作。

通过建立4D施工信息模型, 将建筑物及其施工现场3D模型与施工进度计划相连接并与施工资源和场地布置信息集成一体, 实现以天、周、月为时间单位, 按不同的时间间隔对施工进度进行工序或逆序4D模拟, 形象反映施工计划和实际进度。如可以按照工程项目的施工计划模拟现实施工过程, 在虚拟的环境下检视施工过程中可能存在的问题和风险, 同时可以针对问题, 对模型和计划进行调整、修改, 反复的模拟检查和调整, 可使施工计划过程不断优化。通过该技术软件在一定程度上能够更好的完成进度控制。

2.3.2 实现基于BIM的安全、质量资料追溯管理实际应用

安全、安全相关资料全部可以跟BIM模型关联, 包括安全交底记录、隐蔽验收记录、整改通知书等资料, 相关方根据授权情况, 协同调用、查看。如图12所示。

2.4 基础数据获取方便准确, 有效支持管理决策

BIM模型是一个关联的数据库, 可以快速准确地汇总、拆分、分析各类数据, 为企业经营决策提供参考依据, 并实现与管理系统的有效整合, 提升企业整体的管理效率。

监理通过BIM技术引用, 可将各种建筑信息组织成一个整体, 并贯穿于整个建筑生命周期过程中, 从而使建设各方及时进行管理, 达到协同设计、协同管理、协同交流的目的, 再加上BIM所拥有的优势, 可帮助提高编制结构设计文档的多专业协调能力, 最大程度的减少错误, 并能够加强工程团队与建筑团队之间的合作, 大大地减少了整个建筑过程中监理的协调量和协调难度。

结语

BIM技术的出现, 是建筑行业走向信息化的一大助力, 通过使用BIM技术有利于提高监理单位的工作效率, 减少工作失误, 有利于建筑工程管理的科学化和规范化, 通过监理项目的BIM应用, 我们可以感受到BIM技术对监理单位的影响将越来越大, 无论是BIM的可视化功能还是成本控制功能等都有利于监理更好的做好施工项目管理, 掌握好BIM技术将是监理未来发展的一大核心竞争力, 作为监理单位, 要有前瞻意识, 牢牢掌握新技术新科学, 这样才能发展成一个优秀的监理团队。

参考文献

BIM技术的建筑工程项目 篇8

据有关数据显示, 我国建筑业信息化率仅约0.027%, 与国际建筑业信息化率0.3%的平均水平相比, 差距高达11倍。如此重大的差距与我国的经济发展水平是严重不协调的。更有甚者, 由于建筑行业信息化的极不完善, 导致在工程项目各职能部门之间信息传递效果差, 信息协同性不强, 信息意思表达不够明朗, 信息利用价值不高等等状况, 极大地弱化了建筑行业的经济效益和社会效益。

BIM (Bullding Information Molding) 技术的创新为解决建筑行业中存在的棘手项目工程管理信息化带来了“福音”, 有学者甚至将BIM技术称为自CAD技术之后的建筑行业技术革新的第二次革命性变革。它的引入解决了长期以来困扰建筑行业发展的项目工程信息管理的难题, 实现了项目工程内部各职能部门的信息共享以及对项目工程的全生命周期管理, 使建筑工程项目管理实现了“质的飞跃”。

1 BIM的技术特点分析

何谓BIM, 美国的BIM国家标准做出了如下的解释:“对一个建筑工程项目的物理和功能特性的数字化表达;一个信息共享的平台;一个实现建筑工程全生命周期管理的信息过程;一个实现建筑项目不同阶段信息插入、提取、更新以及修改的协同化作业平台。”从BIM的标准中, 我们可以发现BIM所具有的可视化、协同性、模拟性、关联性和一致性的技术特点。

1.1 可视化

所谓的可视化, 即是说在BIM技术的支持下, 实现对建筑实物的立体化展现, 这种近乎“逼真”的效果可以有效避免施工过程中的损失。在以往的建筑施工过程中, 一般是应用平面的施工图纸做导向, 但图纸最大的缺陷就是立体感明显不足, 仅是设计人员的凭空想象, 直观性不强, 势必会对建筑物重要功能产生遗漏而不得不重新施工, 造成了极大的损失。然BIM技术的引入, 以其三维、四维、甚至N维的可视化强大功能, 可以实现对建筑物物理结构和功能特性的数字化表达, 使一个超乎真实的立体建筑物模型得以呈现在人们的面前 (如图1) 。更有甚者, BIM不仅在建筑设计阶段实现可视化, 在施工、运营的过程中同样可以达到可视化的效果。

1.2 协同性

由于建筑项目工程涉及的部门较多、包括了施工部门、设计部门、监管部门、甚至融资部门等等, 实现各方的信息的有效沟通以实现建筑项目的协同性是项目顺利开展的关键环节。此外, 由于各方对于项目相关技术参数的掌握和理解程度有所偏差, 假使在施工之前未能实现充分的沟通, 就有可能导致“临时抱佛脚”甚至施工事故的产生, 不仅对项目的进度产生重大影响, 也会导致相关部门的信誉度遭受重创。为此, 在问题为暴露之前实现各方“未雨绸缪”的有效沟通无疑是“共赢”的最佳表达, 而BIM技术所特有的对项目各方的意见、建议进行交流和汇总的强大功能, 并通过计算机程序来对施工工序进行模拟, 不仅有效避免了建筑事故的发生, 还能做到发现问题, 协调沟通的理想效果。

1.3 模拟性

BIM的模拟性技术特点, 是指BIM不仅能在项目设计阶段实现对建筑物的模型模拟, 通过三维、四维的效果图来消除以往图纸设计的缺少直观性的缺陷, 还能够在项目实施过程中达到模拟的效果, 即是说模拟施工建设的整个过程。在建筑物设计阶段, BIM会针对所设计的建筑物的各个部门的性能进行模拟, 包括节能模拟、突发危机事件的人员疏散模拟、对建筑物的光照模拟、热能传导模拟等等;而在项目施工阶段, 则表现为对项目的施工效果的三维模型进行4D模拟 (如图2) , 即是说可以实现模拟施工流程, BIM的此种性能, 不仅为建筑工程的施工方案的确定寻求依据, 更为重要的是, 在施工流程模拟中, 项目各方可以及时发现问题, 并实现工程造价成本的有效控制, 为经济效益的提高“保驾护航”。

1.4 关联性和一致性

所谓的关联性, 是指在BIM技术下, 项目设计模型中的各项数据是彼此关联的, 当某一数据参数发生改变时, 与这一数据参数相关联的其他参数信息都会随之发生变化, 以实现技术数据参数的吻合性。此外, 在项目进度的不同阶段, 这些技术数据参数信息无需重复输入, 也不会发生改变, 实现了项目数据信息的全生命周期的一致性。BIM技术所具有的关联性和一致性的功能, 保证了施工过程中各种数据参数信息的精确性, 也实现了建筑工程全生命周期管理各个阶段信息资源的无缝链接。

因此, 在对BIM技术特点的分析中, 我们可以得出, BIM技术是一种以信息技术为基础的, 以计算机为载体的, 能够对建筑工程全生命周期管理过程中的各种信息数据进行有效分析和整合的信息管理模式。

2 当前建筑工程项目信息管理的现状与不足

对建筑工程项目进行科学管理, 重点无疑是成本的管理和控制。在以往的建筑项目管理实践中, 概算超估算、预算超概算、决算超预算的现象屡见不鲜, 不仅影响了施工的进度, 更是由于成本控制的不完善导致诸多“烂尾楼”的出现, 这些不良结果的产生, 与传统落后的项目信息管理模式“唇齿相依”。

在信息化、网络化不断迈进的今天, 以计算机软件为载体来实现对建筑工程项目相关信息的科学化、规范化管理, 可谓是形势之所需, 发展之所求。然在《全国施工企业信息化建设现状与发展趋势调查报告》 (2009) 提到:我国大中型建筑企业约 20%开展了信息化工作, 达到对企业管理辅助应用水平的比例为39%;61%企业处于办公文字处理和简单工具软件的应用水平。由此可见, 我国建筑企业的项目管理信息化仍然“任重而道远”, 然是否实现项目管理信息化也就成为现代建筑企业与传统建筑企业的“分水岭”。由于大多数建筑企业为实现信息化管理, 导致当前建筑工程项目信息管理中出现诸多不足, 主要表现为以下几个方面:

2.1 图纸化设计的“专业碰撞”导致施工难度增加

建筑工程的设计, 并非某一个专业可以达成, 必是各个专业发挥“主观能动性”并形成合力的最终结果。这些专业无疑包括了土木工程、电气自动化、通信安全、排水工程、建筑工程等等, 对于某一个专业的设计图纸而言, 是不存在问题的, 然将所有的图纸设计综合在一起, 问题将在所难免, 尤其是现代建筑与以往建筑相比, 结构更为复杂、功能更为齐全, 愈加增加了设计的难度, 出现图纸化设计的“专业碰撞”。然这种碰撞的结果, 一方面是导致施工方“无所适从”、“难以下手”, 出现工期延误和成本增加的不良后果;另一方面则表现为由于对施工图纸的似懂非懂, 为赶进度, 进而影响工程质量安全。

2.2 信息沟通的不到位导致项目各方的协同性严重不足

由于建筑项目工程在设计、施工和运营阶段均涉及到诸多的数据参数信息, 大量的工程数据在施工开始之后也会“批量”产生。对于项目相关各方来说, 能否及时、准确地接收到工程信息对其进行深入分析和总结, 并实现各部门之间的无缝隙交流, 是保证工程质量安全和进度的基本条件。然在传统的信息管理模式中, 由于缺乏信息化为支撑, 项目各方在接收信息的过程中存在滞后性, 使项目各方的沟通和协同性严重不足, 导致工程项目管理成本的不必要的增加。

2.3 工程量计算不得法导致工程造价“失准”

工程量是决定工程造价的关键部分, 而工程造价又是建筑工程成本控制的重要内容。然在传统的工程量计算方法下, 由于缺少科学、规范、高效的计算模型, 而工程量又具有计算规则繁琐、涉及面广、工作量极大的特点, 稍不谨慎, 就会出现多算、重算或漏算, 进而导致工程量计算“失准”不良状况, 极大地影响了建筑工程的成本控制。

3 基于BIM技术的工程项目信息管理模式及优势

在对传统的信息管理弊端的分析中, 不难发现, 存在着图纸化设计欠缺全局功能、信息交流不畅、成本控制“失真”等缺陷, 导致工程项目全生命周期难以实现无缝隙管理。为此, 必须引入BIM技术的工程项目信息管理模式, 改变传统的信息管理的不足。基于BIM技术条件下的工程信息管理模式的构建, 从根本上改变了传统信息管理模式下项目信息管理的屏障, 将工程项目管理全生命周期的过程、专业、关键指标、组织、项目等信息进行整合和集成, 并促使工程项目系统内部的资源实现协调一致, 以形成项目信息管理的信息流网络 (如图3) , 这一模式的实现, 推动了项目信息管理的优化提高。

3.1 以BIM为枢纽的中央数据库的实现, 为项目各方的协同交流提供平台

从基于BIM技术的工程项目信息管理模式中我们可以得知, BIM中央数据库, 不仅将传统信息管理模式下存在图纸化设计的“专业碰撞”导致施工难度增加的弊端破除, 更为重要的是, 将各个集成阶段的资源和数据实现有效链接, 通过智能化和参数化的手段将本来极为复杂的项目信息以数字化的方式表现出来。而在关键指标集成中, 也有效地解决了传统信息管理模式中存在的工程量计算不得法导致工程造价“失准”的问题, 通过三维或者四维的模式来实现工程实体的模式, 进而实现工程造价的精确性计算。此外, 在项目信息管理全生命周期中, 通过BIM平台, 能实现对与项目有关的数据参数进行共享、更新和管理, 实现信息的一致性。

3.2 以BIM为枢纽的中央数据库的实现, 能有效满足项目各方对信息的共享需求

在传统的工程项目信息管理过程中, 由于缺少功能强大的信息共享交流平台, 导致在项目施工过程中时常出现各自为政的不良局面, 为建筑工程的施工带来诸多隐患。而以BIM技术为依据的工程项目管理模式的创建, 有效地将工程项目管理全生命周期的每一个过程、每一个专业、每一个关键指标、每一个组织、每一个项目等信息进行整合和集成, 使项目中的各个“成员”不再是彼此“隔绝”的关系, 每一个成员都可以在BIM信息平台顺利地实现交互性的共享, 以满足各成员对信息的需求。

3.3 基于BIM技术的工程项目管理模式可以实现对整个项目的动态控制

基于BIM技术下的工程项目信息管理模式的实现, 能够对传统图纸化设计中的专业间的协调性不足实现优化, 而在项目施工过程中存在的节能减排问题、施工进度、工程成本控制、施工安全管理、管线碰撞问题所涉及到的重要参数数据或信息也同样能实现模拟化管理, 以保证对整个项目的动态化控制管理。进而提高工程设计、施工和维护管理的质量、工作效率和科学管理水平, 体现信息对工程项目服务的动态优化性。

3.4 基于BIM技术的工程项目管理模式是一个不断自我更新的系统

随着项目管理周期的不断缩短, 项目信息的也会越来越多, 在此过程中, 某一阶段工程的结束会使某些信息过时, 这时就必须要对信息进行处理, 否则不断累积, 必然会使信息难于管理。BIM技术项目信息管理模式可以从根本上根本这一状况, 因为BIM信息模式不是一个一成不变的模型, 而是能够在项目进展的过程中, 随着数据参数的变化而不断进行自我更新的智能化系统, 使得其能够对项目进展各生命周期实现有效跟踪, 为整个全生命周期的优化管理服务。

总之, BIM技术所具有的可视化、协同性、模拟性、关联性和一致性的特点, 可以有效解决建筑工程在项目管理过程中面临的信息化管理问题。而基于BIM技术的工程项目信息管理模式的构建, 更使工程项目信息管理“如虎添翼”, 保证项目工程的成本控制和科学开展, 为企业经济效益的提升夯实根基。

摘要：BIM技术的引入以及广泛使用实现了我国建筑工程信息化管理的重大变革, 尤其是在当前建筑工程行业竞争激烈、项目过大导致信息数据管理难度增大的情形下, 以BIM技术为支撑的建筑工程项目管理信息化的实现, 助推了建筑行业效率和利润的有效增长。正是基于此, 有必要对BIM技术的基本特征进行分析, 探讨我国当前在建筑工程项目管理中的不足, 并指出基于BIM技术的工程项目信息管理模式的构建对工程项目信息管理的优势及效能, 为推动建筑行业的科学发展提供参考。

关键词：BIM技术,工程项目信息管理模式,探讨

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BIM技术的建筑工程项目 篇9

摘 要：随着经济的高速发展，我国建筑工程的建设规模越来越大，呈现出复杂化、多样化、大型化的特点，为了保证建筑工程项目的施工质量，除了加强施工过程中的质量监管以外，还要对施工工艺技术和工程项目不断进行完善管理。工程项目在建设过程中，工程管理水平的高低对整个工程建设质量和施工工期有直接的影响。因此，加强建筑工程管理颇为重要。文章从BIM技术入手，阐述了BIM技术在工程项目设计管理中的应用情况，在工程项目施工管理中的应用情况，通过论述从工程设计和施工管理过程中体现BIM技术的优势，以供参考，希望通过本文的分析和介绍，能够为全面提升建筑工程管理工作效率提供保障。

关键词：BIM技术；工程管理；优点

中图分类号：TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）14-0073-02

1 概 述

当前，我国建筑行业已经进入到快速发展时期，大规模的城市化进程为新建建筑带来了前所未有的需求，但在工程项目设计和施工环节均存在诸多问题，如：工期短、数据重用率低、信息交流不畅等，使得整个建筑工程领域信息化的瓶颈问题越来越严重，因此，如何最大化地提高工程项目设计和施工效率，更好的满足业主的各种需求，已经成为当前建筑行业急需要解决的问题之一，解决这些问题必须要实现各专业协同设计、协同施工，实现对工程项目建设的一体化和系统化管理模式。而BIM技术的应用，为工程项目设计和施工提供了一个得力的工具平台，使整个工程项目的得到科学的管理，最终为提高建筑工程设计和施工效率提供强有力的保障，达到提高工程决策质量，加快决策进度的目的。文章具体从工程项目设计和工程项目施工两大方面论述BIM技术在整个工程项目管理中的优点。

2 BIM技术介绍

所谓BIM技术具体是指信息模型技术，它作为一个数据化工具被应用于工程项目设计、工程项目施工等环节中。具体是建筑项目从立项、规划、概算、设计、预算、结算、审计、物业等全生命周期中的智能动态控制系统，俗称为建筑智能机器人系统。其特点主要表现在模型信息的完整性，模型信息的关联性，模型信息的一致性。总之，将BIM应用到建筑工程领域，它通过建立单一工程数据源，促进建筑生命期管理，解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题，实现建筑生命期各阶段的工程性能、质量、安全、进度和成本的集成化管理，此外，BIM技术还可以对建设项目的总成本、能源消耗、环境影响进行预测、分析和控制，促使整个工程项目顺利进行。

3 BIM技术在工程设计环节的应用情况

关于BIM技术在工程设计管理中的应用情况，其优点具体表现在：实现三维设计、实现对不同专业设计之间的信息共享，实现设计碰撞检测、能耗分析、成本预测、实现虚拟设计和智能设计相结合等作用，相关内容主要表现在两大方面：

一方面，基于BIM技术，保障设计成果的一致性。建筑领域，传统建筑项目设计一般采用的是二维设计方式，这种方式具有诸多局限性，如：设计信息单一、修改复杂等。这些都会导致施工阶段出现返工等，在一定程度上增加的工程投资，且延长了工程施工时间。而BIM技术的应用，将良好的运用到工程项目设计管理环节，这种新型技术从数据上的改变，有效解决了传统二维设计的信息单一问题，它是利用数据整体性和唯一性的存储方式，保证了设计图纸的一致性，避免修改给工程带来的不利影响。

另一方面，BIM技术的应用使得设计成果之间的沟通和协调。基于BIM技术的应用，它通过模拟软件便能够提供一个集成的设计环境，在工程二维设计和三维模型设计中均有较高的应用价值，能够更加清晰、准确的反应出设计内容。它主要利用BIM软件所展现的集成设计环境，将设计成果更直观、更形象的展开出来，便于设计单位、施工单位及其他部门相互交流和沟通，不断优化工程设计方案，提高设计效率。

4 BIM技术在工程项目施工管理中的应用

4.1 优点分析

关于BIM技术在工程项目施工管理中的应用情况，其优点具体表现在：实现集成项目交付IPD管理，实现动态、集成和可视化呢4D施工管理：能够将建筑物及其施工现场的3D模型与施工进度相连接，同时与施工资源和场地布置信息集成一体，最终建立4D施工信息模型，确保施工项目进行过程中的人力、材料、设备及其他内容形成一体化、系统化的管理模式；此外BIM技术的应用还可以实现各参与方协同工作的目标，基于网络技术的应用下，将建筑文件进行传输，多方共同协调、优化施工方案，进而实现对整个工程项目质量、安全、成本和进度的科学管理和控制，所以说BIM技术的应用对工程项目管理水平的提升有重要的保障意义。

4.2 相关内容

BIM技术在施工安全管理方面：重视工程项目施工安全管理，对于提升工程项目的经济效益和社会效益具有非常重要的作用，基于BIM技术应用下，结合该项工程的实际情况，构建适合本工程建设的安全信息模型，以便在施工过程中辅助施工管理人员做好安全管理工作，减少和避免工程安全事故的发生。

应用过程中，具体通过建立4D施工安全信息模式，根据工程项目建设过程中涉及到的结构信息、支撑体系信息等保证工程顺利进行。该模型是建立在施工成本、施工进度和施工安全的基础上具体进行的，能够帮助施工安全管理人员准确分析和把握施工过程中各类可能冲突的问题，从而制定及时有效的防范对策，减少安全隐患。

BIM技术在施工进度管理中的应用情况，当前我国建筑工程规模越来越大，呈现出复杂化、多样化和大型化的特点，工程项目在建设过程中涉及到的工种非常多，由于这些施工管理模式和组织结构有一定的差异性，使得施工信息相对比较独立，这样难以对整个工程项目提供科学的决策，从而出现各个工序配合不当，衔接不合适等问题，直接影响到整个工程项目的建设进度，增加项目成本。

BIM技术的运用，结合工程实际情况，构建一体化和集成化的信息管理模式，将施工现场的信息、施工进度信息和工程成本等多项内容集成一体，从而构建新的信息分析模型，加快工程进度，保证工程质量。该模型在建立过程中，充分利用BIM技术在信息集成与共享上的特点，对有关项目建设的内容进行集成管理，并构建信息分析模型，最终为整个工程项目的建设提供更优的方案。

除此之外，还可以运用BIM技术的可视化模拟技术，实现对工程建设过程的模拟化操作，使得施工方案更有效，从而达到保证工程质量，提升工程建设效率的目的。

5 结 语

综上，BIM技术是对工程项目信息的数字化表达，将其应用到工程管理中，代表了信息技术在我国建筑行业的应用新方向，实现了对整个工程项目科学管理的目标。文中基于BIM技术，将其应用于工程项目设计管理和施工管理中，体现了BIM技术运用的优越性，同时为保证工程质量，保障整个工程项目顺利进行提供了积极作用。此外，随着我国社会经济的高速发展，能源问题日益严重，建筑节能设计变得越来越重要，可综合利用BIM技术，解决建筑行业的能耗问题，促使建筑行业朝着绿色、良好的方向发展。笔者希望更多人士参与到运用BIM技术对工程进行管理的优点研究当中来，为更好的解决当前建筑领域信息化的瓶颈问题做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 郭济语.分析BIM技术在工程管理中的应用[J].城市建筑，2015，（17）.

[2] 赵彬，王友群，牛博生.基于BIM的4D虚拟建造技术在工程项目进度管 理中的应用[J].建筑经济，2011，（9）.

BIM技术的建筑工程项目 篇10

关键词：BIM,5D,工程造价管理

我国传统的建设工程造价从手工计算阶段发展到电脑软件绘图算量及采用定额或清单模式计价阶段, 虽然造价管理方式不断发展和完善, 但是仍然没有实现造价管理信息化、精细化和高度动态管理。BIM具有工程量计算、框图出价、动态管理工程造价、造价信息共享等功能。世界大部分国家已经逐渐开始运用BIM技术来实现建筑工程的协同设计、虚拟仿真、工程量计算和工程造价控制[1]。

1 工程项目造价管理中存在的问题

1.1 造价管理与市场脱节

我国现阶段主要运用清单计价模式来计算造价, 即采用地区主管部门统一编制的预算定额配合定时调整市场动态价来计算。定额的消耗量指标是地区的社会平均生产力水平, 且定额每五年才更新一次, 具有严重的滞后性, 没有办法准确反映生产力现状, 造成定额利用的资源单价与实际市场脱节, 只能通过二次调价来进行计价工作, 使造价人员的工作量大大增加。这种建设工程造价管理体制限制了我国造价管理水平的提高, 已经不符合市场经济的发展要求。

1.2 多次性计价造成造价难以控制

我国建设项目需要计算建设期间各阶段的工程造价, 不同阶段的工程造价各不相同, 各阶段造价如图1所示。图中每个阶段工程造价编制主体不同, 而各主体都是从自身利益最大化的角度去考虑问题, 会有意无意使信息在流通过程中失真或者流失, 使得工程各个环节需要重复计价甚至有时白做功, 导致造价管理工作难度大, 耗时耗力。

1.3 造价数据更新较迟钝

由于工程建设过程中发生设计不足或工程需求改变的概率很大, 所以设计变更和签证索赔时常发生。对于设计变更, 往往修改一个构件, 就会引起相关构件的工程量发生改变, 造价人员需要消耗较多的时间和精力去调整项目工程造价, 造成工程造价不能及时更新, 对工程造价的控制很不利。如何快速准确地收集并汇总这些变更、索赔信息, 是当前造价管理亟待解决的问题之一。

2 BIM原理5D技术简介

BIM即建筑信息模型, 也称建筑物的虚拟模型 (数字模型) , 它能够创建、收集、管理和应用各种信息。这些信息有模型本身的几何信息和可视化信息, 也有建筑、结构、机电、热工、声学、材料、价格、采购、规范、标准等专业信息。BIM可以利用模型里面的信息在设计、施工、运营维护等建设项目的各个阶段或全生命周期, 对建设项目进行系统设计、虚拟建造、协同施工、工程量计算、造价管理、运营维护。在BIM三维模型基础上增加时间维度, 便形成BIM四维 (4D) 模型, 它具有仿真模拟施工过程、优化施工进度计划、进行施工管理 (资源、场地、安全) 和成本实时监控等功能。在BIM4D模型上再加入工程造价维度, 便形成BIM 5D模型。由于5D模型包含了所有成本相关信息, 如工程量、进度、费用等, 它可以汇总项目任意时间段内发生的费用, 还可以分析任何时间段的成本和进度偏差情况, 从而能够做好项目精细化预算及施工过程造价动态管理。

3 BIM的5D技术在项目工程全过程造价管理中的应用

3.1 项目投资决策阶段

投资者在投资决策阶段需要进行投资方案的选择和决策, 如工程建设标准的确定、施工工艺的评比和施工材料设备的选取等, 这些决策对工程造价的影响很大。该阶段, 投资者可以使用设计师根据项目初步规划建立的BIM模型或者以往相似项目的BIM模型来提取数据, 快速、准确地汇总建筑面积信息, 加上企业数据库中所存储的指标 (土建每平方米造价、安装每平方米造价) , 就能快速编制出项目投资估算, 做出正确决策。调查可知, 用BIM模型编制的项目投资估算精确度可达到3%, 真正起到控制后期成本的作用。

3.2 项目设计阶段

项目设计阶段对工程造价的影响非常大, 它将决定工程项目的工期长短、工程质量的好坏、工程造价的高低和项目建成后的经济效益。设计阶段, BIM-5D模型主要从以下几个方面来控制工程造价。

3.2.1 优化设计方案

设计单位可以建立多个方案的BIM模型, 由系统自动生成各方案的工程造价, 利用价值工程的综合评价法来对模型提供的方案和造价对比得出最优的项目方案, 从源头上控制工程造价。

3.2.2 实现限额设计

建设单位可以将其设定的设计概算费用和限额设计指标信息导入BIM模型, BIM模型系统能够自动对其计算出来的项目的工程造价和设计指标与导入的设计概算和限额设计指标进行对比, 进行真正意义的限额设计。

3.2.3 提高设计质量

BIM模型具有可视化和模拟施工的功能, 建设单位根据三维模型能清楚看到设计单位的设计内容, 了解建筑整体的虚拟形态, 发现设计内容与自己要求不符可以立即告知设计单位, 提高了图纸会审效率。BIM模型包含水电、暖通、建筑等专业, 管理者可以利用施工模拟软件进行碰撞检测, 在施工前检查是否有管线、构件碰撞等情况, 以减少后面阶段的设计变更或者返工, 避免造成成本损失和工期延误, 较好地控制工程造价。

3.3 招投标阶段

在招投标阶段建设单位可以运用设计师建立的BIM模型直接汇总工程量, 编制工程量清单[2]。这样能够大大减少人为编制清单时由于信息量过大而发生的漏项或算错问题。建设单位编制好工程量清单后, 可以将清单附加到BIM模型中, 在发出招标文件时将模型一起发给投标人, 帮助投标人快速准确地提取并核算工程量, 使其有更多的时间用于保证投标质量。BIM模型还能为评标工作提供数据支持, 防止投标人徇私舞弊, 保证招标工作的公平公正, 使真正有实力的单位中标。

3.4 项目施工阶段

BIM-5D模型在项目施工阶段的造价控制有如下几个方面。

3.4.1 优化施工组织设计

BIM-5D模型包含构件信息、进度信息和成本信息, 选定任意施工时间或时间段, 模型就能依据施工进度展现出当前的施工状态, 并快速汇总人工、材料、机械的使用量。施工管理人员综合考虑项目限定的资源、总工期, 在模型中设定各个施工班组并设置好每个班组的工作限度, 模型就能准确而快速地完成各个工种的工作量安排并自动检测各个班组在时间或空间上是否冲突[3]。施工管理人员根据模型计算的施工资源用量, 可以编制出合理的进度计划, 安排施工人员调配、工程材料的采购和大型机械的进场等工作, 反复调整施工进度计划以达到流水施工, 保证施工队交叉作业、连续作业, 防止出现窝工现象。

3.4.2 快速实现进度款支付管理

在我国, 有各种各样的结算方式, 有每月结算、分段结算、竣工后结算和单项工程结算等。如按月结算, 先由施工单位根据本月完成的工作量编制结算文件, 再由业主及监理确认后支付价款。由于当月实际完成哪些工程部位业主很难区分, 特别是当完成某层的一小部分工程时, 如刚把梁钢筋绑扎完成, 很难去界定当月实际完成的工程量, 所以施工单位往往会多报很多工程量, 想提早获得工程价款, 甚至出现工程进度款累计支付超出合同价的情况。依据建设合同和图纸对BIM模型构件设置对应参数, 能快速、精确地完成框图出量、框图出价, 设置好结算的起止时间, 模型就能快速实现拆分和汇总工程量, 并形成造价进度文件, 为造价人员审核进度款提供数据支撑。

3.4.3 动态成本分析

在传统的动态成本管理方式中, 动态成本管理很难落到实处。BIM-5D模型可以使资金使用状况在建设的过程中动态地展示出来, 建设单位能够形象地看到资金的投入过程。把建设单位制定的资金安排计划投资额作为目标金额, 系统能够自动将目标金额拆分到各成本科目甚至是构件当中, 在施工过程中, 可以在任意时刻设定时间段汇总造价与目标金额进行对比, 可以及时发现偏差, 找出偏差原因并及时采取改正措施。BIM-5D模型可以展示工程的合同价格、工程实际支付的价格、实时结算价格, 实行“三算”对比分析, 做好实时纠偏。

3.4.4 工程变更管理

在建设工程中, 难免会发生一些工程变更, 随之而来的是施工进度和工程造价发生改变。传统的工程变更审核需要很长的时间, 因为除了变更部位工程量外, 其他与之相关联的部位的工程量也会发生变化, 而造价人员需要一点一点去计算变化部分的造价, 费时费力。利用BIM-5D技术, 造价人员可以直接在模型上对变更部位进行修改, 其他相关联的部位也会自动更改过来, 并且造价信息也会相应改变, 能快速方便地将造价信息变化计算出来。

3.5 项目竣工决算阶段

在竣工决算阶段, 传统的工程决算价的计算方式为软件与手工结合算量, 建设单位造价人员在审核结算文件时要一个个构件去核对它的计算式, 并要与合同及招标文件中的工程量清单进行对比, 核算难度大、工作量大。BIM模型经过施工阶段的修改完善, 能够体现竣工结算时的实际工程, 用其统计出来的工程量就是实际发生的工程量。我国当前较多采用固定单价合同, 综合单价不进行调整, 工程造价随着工程量的改变而改变, 将综合单价数据加入到BIM模型构件中, 即可实现框图出价, 大大提高了结算速度, 并且能减少双方的纠纷[4]。

4 展望

BIM-5D在我国的发展还处于起步阶段, 但它有很大的潜力进行工程造价管理及成本控制, 实现全过程、全方位和动态目标的工程项目管理。目前, BIM-5D系统与BIM平台的连接虽然有实现方案, 但全国甚至全世界范围内IFC标准还不统一, 需要进一步努力去解决这些问题[5]。

参考文献

[1]秦丹绯.基于BIM技术工程项目全过程造价控制的实践与思考[J].科技信息, 2013, 03.

[2]艾新, 等.基于BIM的全过程造价管理应用探索[J].建筑与预算, 2014, 217 (5) .

[3]张建平, 等.基于4D-BIM的施工资源动态管理与成本实时监控[J].施工技术, 2011, 40 (4) .

[4]杨宝明.基于BIM的造价全过程管理解决方案[J].城市住宅, 2014, 6:21-25.