BIM技術在工程管理與施工成本控制中的應用

于景飛,謝宇晨

內蒙古科技大學,內蒙古 包頭014010

BIM技術在工程管理與施工成本控制中的應用

于景飛,謝宇晨*

內蒙古科技大學,內蒙古 包頭014010

結合目前建筑信息化技術的快速發展，將BIM技術為工程建立的信息化模型應用于我國大型工程的工程管理與施工成本控制之中，解決工程管理與施工過程中不同部門信息交換，實現信息共享，提高工程管理水平與施工效率，降低施工成本，進一步推動我國建筑工程行業的信息化進程，為BIM技術的進一步中推廣應用提供參考。

建筑信息模型;工程管理;應用

近年來，隨著我國經濟的快速發展與社會需求不斷的提高，大型工程項目日益增多，這些大型項目不僅地理環境比較復雜，而且涉及的各項輔助工程也較為復雜，對項目工程管理與施工成本控制的要求要高于以往工程。建筑信息模型BIM（Building information model）作為一種先進的工程信息管理理念早已被西方發達國家的到很好的推廣應用，目前，BIM在我國一些大型項目的設計、造價、工程管理及施工中也實踐性應用，并且取得了良好的成效[1]。本研究將運用BIM技術對項目的工程管理及施工成本進行分析與優化，提高工程施工效率，進一步推動BIM技術的工程應用。

1 BIM技術的推廣與應用

建筑信息化是我國建筑行業的發展趨勢，BIM技術可以應用于建筑物的整個生命周期，它包括項目的起始籌劃、設計、工程管理、施工成本控制等。目前，我國許多單位在BIM技術的推廣與應用僅做到淺嘗即止的程度，并未發揮其應有的實際效果，不能將BIM技術轉化為真正的生產力。

利用BIM技術建立建筑現場模型，同時結合3D掃描技術對施工現場進行輔助跟蹤，將施工現場數據實時的傳輸到模型中進行更新，完善數據庫，有利于項目執行者對現場工程管理與施工及時作出調整，避免了項目進行過程中設計變更、專業人員流動等帶來的重復勞動與資源浪費，節省人力與物力，避免不必要的資源浪費，降低工程成本，提高施工效率[2]。

2 BIM技術的特性

2.1 BIM數據庫的優點

BIM技術的核心是一個存在于建筑物整個壽命周期的實時動態數據庫。這是一個數據平臺，通過數字化技術，利用計算機建立一個與工程項目相對應的虛擬建筑信息模型即包含建筑物的所有真實信息的數據庫。由于工程項目所涉及的直接參與方間接參與方較多，其復雜性可想而知，不同參與方在信息交流方面沒有一個共同的平臺，不同參與方在進場時會產生碰撞，這樣間接或直接的增加了項目工程管理與施工成本控制的難度[3]。利用BIM技術將工程所有參與者整合在一個統一的數據平臺，整個工程項目的設計方、施工方、業主等所有參與者都可以在這一數據平臺上對工程的所有信息進行瀏覽，將工程進行過程中所有碰撞直觀的展示在所有參與者面前。有利于項目執行者提高工程管理的協調度和施工階段對成本控制的調整。

圖1 BIM數據庫應用示意圖Fig.1 The schematic diagram of BIM database

3 基于BIM技術數據庫應用

3.1 BIM技術在工程管理上的應用

當前，伴隨著我國經濟發展已進入平穩時期及國內工業化水平的提高，對各類工程項目的要求水平較高，工程項目呈現出綜合性、復雜性、施工過程高度動態化的趨勢[4]。因此，這就要求施工企業在施工管理方面要具有科學性、高效性，這不僅關系到施工質量，而且涉及施工進度、施工成本等重大問題[5]。針對結構復雜、功能綜合、系統的工程項目，施工管理的協調度在此極其重要。

利用BIM技術建立的數據模型，不僅具有在施工前驗證施工方案的可行性、模擬在當前環境條件下工程施工周期、暴露施工過程中風險的作用，而且還可以通過施工過程中建立的數據庫，對現場工程管理與施工進行整合，對現場具有良好的可操控性，解決傳統工程管理與施工常出現的問題。

3.2 BIM技術在施工成本控制上的應用

運用BIM技術于工程施工全過程中，利用BIM技術建立工程施工現場3D模型與數據庫，將施工過程中各類工程量數據、工程施工成本數據傳入數據模型，BIM數據系統會對各類信息進行重新拆分與組合，發現工程管理漏洞、現場錯誤。對容易產生沖突的施工項目進行碰撞分析，得到最佳的施工順序，提高個分項承包商間的協調度[6]，避免施工過程中各施工項產生沖突，帶來返工、拆除等后果，節省大量人力物力，對工程管理與施工成本的控制，產生巨大的效益。

BIM技術的數據系統會對工程各個施工項進行計算，得到相應的工程量與成本，使施工人員對整個工程施工過程中任意時間點的施工環節的施工成本有直觀的認識，將施工現場的復雜區域的復雜施工變得可視化[7]，同時還可與各類數碼設備、移動通訊等技術相結合，對施工現場進行跟蹤，可以為施工現場提供準確、直觀的施工指導，有利于施工方案的制定并保證工程施工進度與質量，提高施工效率，避免不必要的資源浪費，顯著降低施工成本[8]。

4 BIM技術工程應用實例分析

4.1 上海金虹橋國際中心

上海金虹橋國際中心，占地面積3.55×104m2，建筑面積2.6×105m2，地上建筑面積1.2×105m2，地下建筑面積1.2×105m2，利用BIM技術建模及施工過程中管線碰撞檢查見圖2、3。

圖2 建模及施工模擬圖Fig.2 The simulation diagram of modeling and construction

圖3 施工過程中管線碰撞檢查Fig.3 Check on pipelines collision in construction

4.2 BIM技術應用亮點

上海金虹橋國際中心建設過程中BIM技術的應用亮點在于虛擬施工模擬、施工階段碰撞檢查、施工成本控制，對施工管理及施工成本控制實現了“精、準”的目標，對于這樣大型復雜的工程項目，采用BIM技術進行綜合設計有著突出的優勢及價值[9]。利用BIM技術建立施工模型是對整個工程建設的一次“預演”，在建模的過程中及時發現并解決大量傳統施工過程中不易發現的隱藏問題，對現場實現可視化管理，表現出眾多優點，避免了大量資源浪費[10]。

（1）利用BIM技術建立的模型均為實際真實尺寸，模型中所有施工項目均反應現場施工，模型中各項目出現的碰撞及沖突在現場施工過程中均易出現，這樣在模型中尋找解決方法，節省了時間，提高了現場施工效率，避免了現場施工階段的量損失。

（2）全尺寸及全方位的現場三維模型可以提高現場所有施工設備與施工的協調度，建筑任意位置構件及都清晰的顯示出來，立體模型降低了施工人員對施工圖紙的誤讀，提高了施工時間，節約了施工現場施工時間，間接的降低了成本。

（3）三維模型中對各種管線進行碰撞檢查，直觀的反應各種管線的位置分布狀態并進行精確定位，實現施工前所有管線位置可視化，發現影響施工的各種因素，提出解決建議，優化施工方案，使施工管理與成本控制透明化。

（4）BIM強大的數據模型與可視化手段，結合現場各種移動通訊及數據移動終端，施工項目所有參與者都可在BIM三維模型中進行瀏覽查詢，提高了項目參與者之間相互交流及解決問題的效率。

5 結語

（1）BIM技術在我國應用仍處于初級階段，但從已將BIM技術應用于工程管理與施工成本控制的項目可以看出，BIM技術的應用已經產生了較為明顯的經濟效益，在我國的應用前景可觀，其推廣應用需要各方共同努力。

（2）隨著BIM技術應用的推廣，其產生的應用效益已被廣泛認可，但仍存在如現場數據傳輸與信息共享等諸多問題需要解決，目前，將BIM技術與我國工程建設現狀相結合產生更大的經濟效益，使其服務于我國工程建設的信息。

（3）BIM技術在工程管理與施工成本控制方面的應用過程中仍有許多需要改進的地方，其理論完善、工程應用及將其進行本土化并進行推廣應用仍有較長的路要走。

[1]張建平,李 丁,林佳瑞,等.BIM在工程施工中的應用[J].施工技術,2012,41(371):10-17

[2]紀穎波.建筑工業化發展研究[M].北京:中國建筑工業出版社,2011

[3]周宇光.項目管理信息化框架和模型研究[J].施工技術,2012,41(4):94-98

[4]劉 爽.建筑信息模型(BIM)技術的應用[J].建筑學報,2008(2):100-101

[5]王 珺.BIM理念及BIM軟件在建設項目中的應用研究[D].成都:西南交通大學,2011

[6]孫 悅.基于BIM的建設項目全生命周期信息管理研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業大學,2011

[7]任錦龍,毛 路,榮慕寧.BIM技術在工程中的綜合應用[J].建筑技術,2012,43(11):971-974

[8]孫保磊,付海峰.建設方驅動模式的BIM實施全生命周期管理及目標評價方法研究[J].施工技術,2014,43(3):67-71

[9]清華大學BIM課題組.中國建筑信息模型標準框架研究[M].北京:中國建筑工業出版社,2011

[10]劉照球,李云貴,呂西林,等.基于BIM建筑結構設計模型集成框架應用開發[J].同濟大學學報:自然科學版,2010,38(7):948-953

The Application of BIM Technology in Project Management and Cost Control

YU Jing-fei,XIE Yu-chen*
Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou 014010,China

It solves the information exchange and shear,raises efficiency,lowers costs and promotes the informization process of China construction industry to apply the BIM technology in the project management and cost control in China along with the present rapid progress of informization technology.It will provide a reference for an application of BIM technology.

Building information model(BIM);project management;application

TU17

:A

:1000-2324(2017)02-0223-03

10.3969/j.issn.1000-2324.2017.02.012

2016-11-02

:2016-11-20

內蒙古自然科學資助項目(2016MS0723)

于景飛(1974-),碩士生導師,副教授.研究方向:交通運輸規劃與管理.E-mail:1027425120@qq.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:1097086942@qq.com