BIM 技術(shù)在建筑工程協(xié)同管理中的應(yīng)用

劉 鶴

中鐵房地產(chǎn)集團(tuán)中南有限公司（430000）

0 引言

我國(guó)目前處于快速發(fā)展階段，正大力開(kāi)展基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐與發(fā)展，在工程管理方面已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)[1]，但是仍存在管理效率低、信息溝通不暢等問(wèn)題，影響了工程的建設(shè)速度、 質(zhì)量和安全。BIM 技術(shù)于2002 年由美國(guó)Autodesk 公司率先提出并加以推廣，其核心理念是建立與工程項(xiàng)目完全一致的數(shù)字化三維模型，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程的可視化和量化分析，相較于傳統(tǒng)的管理方法，該方法能夠顯著地提高工程質(zhì)量和施工速度。隨著云計(jì)算的發(fā)展及BIM 應(yīng)用的深入，基于云計(jì)算的協(xié)同管理模式已經(jīng)逐步得到應(yīng)用，進(jìn)一步提高了建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工等專業(yè)的合作水平[2-3]。

1 工程項(xiàng)目協(xié)同管理的概念

工程項(xiàng)目的協(xié)同管理是從項(xiàng)目的規(guī)劃、 設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程出發(fā)，對(duì)工程項(xiàng)目中的各要素進(jìn)行整合，消除項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的障礙，使其能夠在功能、空間和時(shí)間上協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的預(yù)期目標(biāo)。

根據(jù)協(xié)同管理的范圍的差異，協(xié)同管理可分為單項(xiàng)內(nèi)部協(xié)同管理和多項(xiàng)目企業(yè)內(nèi)部協(xié)同管理兩個(gè)層次。

單項(xiàng)內(nèi)部協(xié)同管理是對(duì)單個(gè)工程項(xiàng)目中的各參與方的關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)，以促進(jìn)項(xiàng)目順利開(kāi)展。項(xiàng)目的組織者作為協(xié)同管理中的重要角色，對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度、成本、質(zhì)量等要素進(jìn)行控制，合理地組織和調(diào)配資源和參建方，最大限度地實(shí)現(xiàn)既定建設(shè)目標(biāo)。

多項(xiàng)目企業(yè)內(nèi)部協(xié)同管理則是對(duì)于具有多個(gè)項(xiàng)目同時(shí)運(yùn)作的企業(yè)來(lái)說(shuō)的，如何協(xié)調(diào)各項(xiàng)目之間的資源，以實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)目同時(shí)并行，順利地開(kāi)展并實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)目的目標(biāo)。這需要在企業(yè)內(nèi)部對(duì)資源進(jìn)行調(diào)配，提高項(xiàng)目的協(xié)同管理水平，使得企業(yè)各部門(mén)和板塊協(xié)調(diào)運(yùn)行。

2 BIM 技術(shù)在項(xiàng)目協(xié)同管理中的作用

BIM 技術(shù)在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，能夠?qū)㈨?xiàng)目中產(chǎn)生的海量信息以直觀有效的方式傳達(dá)給管理人員，并且其包含的項(xiàng)目信息經(jīng)過(guò)分析處理后可用于成本管理、施工組織管理等方面，能夠?qū)⒁酝拇址判凸芾磙D(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化管理，從而實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。

2.1 BIM 模型能夠集成工程項(xiàng)目的相關(guān)信息

BIM 的三維模型集成了項(xiàng)目的所有信息。在項(xiàng)目的決策、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行的全生命周期中，通過(guò)不斷地完善模型，可以完成信息實(shí)時(shí)查詢、設(shè)計(jì)變更、項(xiàng)目跟蹤監(jiān)控等工作，并能夠?qū)崿F(xiàn)文件的自動(dòng)整理和歸檔。在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，并依據(jù)項(xiàng)目參與方的不同職能設(shè)置不同的權(quán)限，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目各參與方的實(shí)時(shí)溝通。

2.2 BIM 與云計(jì)算的結(jié)合促進(jìn)各項(xiàng)目參與方的協(xié)作

BIM+云計(jì)算的模式，實(shí)現(xiàn)了各參與方信息的互聯(lián)互通。建筑的設(shè)計(jì)、施工等信息能夠在云端進(jìn)行實(shí)時(shí)的更新；各參與方能夠根據(jù)自己的權(quán)限查詢、修改相關(guān)信息，在云端平臺(tái)上對(duì)當(dāng)前的項(xiàng)目進(jìn)展進(jìn)行匯報(bào)，完成項(xiàng)目審核和簽證等程序。當(dāng)出現(xiàn)影響項(xiàng)目進(jìn)行的問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并協(xié)調(diào)解決，減少了資源的浪費(fèi)。項(xiàng)目建設(shè)完成后，運(yùn)營(yíng)方能夠根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的信息制訂合適的管理運(yùn)營(yíng)辦法，并且將運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的關(guān)于建筑的信息上傳至模型中，及時(shí)更新建筑物的狀態(tài)，以便于下一步運(yùn)營(yíng)方案的制訂。

2.2.1 BIM 在方案規(guī)劃階段的協(xié)同作用

應(yīng)用BIM 技術(shù)能夠在項(xiàng)目的規(guī)劃階段建立較粗糙的三維模型，通過(guò)模型信息幫助業(yè)主進(jìn)行投資測(cè)算，以滿足業(yè)主的投資需求。并且依據(jù)模型可實(shí)現(xiàn)建筑的功能和外觀分析，對(duì)于暴露出來(lái)的問(wèn)題進(jìn)行更正和修改，根據(jù)業(yè)主的個(gè)性化需求進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，對(duì)后續(xù)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作有促進(jìn)作用。

2.2.2 BIM 技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的協(xié)同作用

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式是建筑方案設(shè)計(jì)先行，結(jié)構(gòu)、水暖電等設(shè)計(jì)隨后進(jìn)行，專業(yè)之間各自為政，常出現(xiàn)各專業(yè)設(shè)計(jì)方案之間“打架”的現(xiàn)象。并且相較于三維模型，二維圖紙的展現(xiàn)方式在直觀性上有所欠缺。將BIM 與云計(jì)算相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法能夠使得各個(gè)專業(yè)之間的溝通更加順暢，當(dāng)不同專業(yè)的設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，設(shè)計(jì)的參與方能夠及時(shí)地調(diào)整與修改設(shè)計(jì)。如傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)計(jì)常會(huì)出現(xiàn)管線之間的碰撞、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與管線設(shè)計(jì)相沖突的問(wèn)題，而基于云計(jì)算的BIM 正向設(shè)計(jì)則能夠及時(shí)地對(duì)管線進(jìn)行“碰撞檢查”，提前發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。

2.2.3 BIM 技術(shù)在施工階段的協(xié)同作用

工程施工階段的任務(wù)是將BIM 模型轉(zhuǎn)化為工程實(shí)體，此階段涉及到各施工專業(yè)與資源等的協(xié)同與調(diào)配。采用BIM 模型后，能夠依據(jù)資源配置情況合理地制訂施工方案。另外在施工過(guò)程中往往伴隨著工程變更、加快進(jìn)度等，需要對(duì)設(shè)計(jì)方案和施工方案進(jìn)行修改，采用BIM 技術(shù)后，各工程參與方可在云端進(jìn)行工程變更，實(shí)時(shí)更新設(shè)計(jì)；業(yè)主單位可隨時(shí)監(jiān)控和審批相關(guān)事項(xiàng)。施工單位依據(jù)變更可更加便捷地制訂新的施工方案，以提高施工速度。

2.2.4 BIM 技術(shù)在運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的協(xié)同作用

在設(shè)計(jì)、施工階段建立的BIM 模型能夠在建筑的運(yùn)行維護(hù)階段大展身手，讓建筑的使用者更加詳細(xì)地掌握建筑的健康狀態(tài)。BIM 模型可幫助管理者制訂更加合理的檢修維護(hù)方案，提高建筑檢修工作的效率。當(dāng)建筑出現(xiàn)病害時(shí)，可在BIM 模型中標(biāo)注出現(xiàn)病害的部位及時(shí)間，有利于下一次的檢修。在建筑的生命周期內(nèi)，BIM 模型不斷地更新，使得使用者能夠依據(jù)當(dāng)前建筑的狀態(tài)，更加合理和高效地使用建筑。

3 BIM 技術(shù)協(xié)同管理存在的問(wèn)題

當(dāng)前BIM 技術(shù)作為一種新興的設(shè)計(jì)和管理手段，正被我國(guó)大力地推廣實(shí)施。但目前BIM 技術(shù)的應(yīng)用尚存在不少的問(wèn)題。文章針對(duì)工程中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了分析。

1）BIM 技術(shù)尚不完善。目前，國(guó)外的 BIM 軟件不能很好地適應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，而國(guó)內(nèi)相關(guān)軟件的發(fā)展又不完善，某些軟件的運(yùn)行甚至需要以國(guó)外軟件為基礎(chǔ)，急需在此方面進(jìn)行大力的開(kāi)發(fā)和投資。并且由于BIM 軟件的特殊性，其開(kāi)發(fā)應(yīng)用需要兼具工程知識(shí)和計(jì)算機(jī)知識(shí)的復(fù)合型人才，但是目前能夠同時(shí)掌握這兩項(xiàng)技能的人才較為稀缺，而高校在相關(guān)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)機(jī)制也較為落后，不能滿足市場(chǎng)對(duì)該類人才的需求。

2）項(xiàng)目參與各方動(dòng)力不足。目前的BIM 應(yīng)用還處于建立基本模型的階段，大多是為了滿足相關(guān)的政策要求，對(duì)模型應(yīng)用的進(jìn)一步探究則進(jìn)行的較少。BIM 模型往往成了擺設(shè)，只用于項(xiàng)目信息展示和成本計(jì)算方面，在施工管理等方面的應(yīng)用較少，不能最大化地開(kāi)發(fā)模型的價(jià)值。

3）業(yè)主單位作為建設(shè)方，其關(guān)注點(diǎn)主要在項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程和結(jié)果，對(duì)后期運(yùn)營(yíng)關(guān)注的較少。BIM技術(shù)的應(yīng)用會(huì)增加設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中的成本，導(dǎo)致其投資測(cè)算大幅增加，因而建設(shè)單位對(duì)推動(dòng)該技術(shù)的應(yīng)用熱情不足。而設(shè)計(jì)和施工方使用BIM 技術(shù)需要投入更大的人力物力，在設(shè)計(jì)和建造費(fèi)用不增加的情況下，設(shè)計(jì)和施工單位進(jìn)行BIM 技術(shù)應(yīng)用的動(dòng)力不足。總的來(lái)說(shuō)，在建立BIM 模型過(guò)程中，工程項(xiàng)目的各參與方往往需要承擔(dān)更高的成本，但獲取的利益卻不明顯，各方參與的積極性不高。

4）相關(guān)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和制度不完善。BIM 作為一項(xiàng)新興技術(shù)，在應(yīng)用過(guò)程中遇到了應(yīng)用主體不明確、項(xiàng)目參與各方難以有效協(xié)同工作等問(wèn)題。相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和制度欠缺，應(yīng)用環(huán)境不甚理想。

4 結(jié)語(yǔ)

BIM 技術(shù)能夠在建筑工程實(shí)施過(guò)程中顯著地提高協(xié)同管理效率，促進(jìn)各方的溝通。但是在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中尚存在軟件不完善、相關(guān)的高端人才欠缺、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境需要進(jìn)一步的提升等問(wèn)題。提高項(xiàng)目各參與方的積極性才能進(jìn)一步將BIM 協(xié)同管理技術(shù)的應(yīng)用推向深入。