BIM技術在建設項目中的應用及存在問題分析

施沈杰 閆宇翔

宿遷學院土木工程系（223800）

BIM技術在建設項目中的應用及存在問題分析

施沈杰 閆宇翔

宿遷學院土木工程系（223800）

建筑信息模型（簡稱BIM）是一種應用于工程設計、建造、運營管理的數據化工具，借助BIM可以減少工作量和失誤，極大提高項目增值的效果。現從BIM技術在建設項目各階段及在不同建設項目管理模式中的應用予以闡述，提出BIM技術應用中存在的問題并予以分析，以此為BIM技術在建設項目中進一步的應用推廣提供借鑒。

BIM技術；建設項目；管理階段；管理模式

0 概述

依據美國國家BIM標準：BIM是建設項目的兼具物理特性與功能特性的數字化模型,且是從建設項目最初概念設計開始的整個生命周期里做出任何決策的可靠共享信息資源。其技術特征就是在于借助建模軟件，建立建筑物可視化、可模擬、可優化、可聯動等優點的三維數字模型，以此減少工作量和失誤，極大提高項目增值的效果。

BIM技術應用始于美國，2003年美國總務管理局（GSA）推出國家3D-4D-BIM計劃，隨后又陸續發布BIM指南以規范和引導BIM在實際工程中的應用；2006年美國陸軍工程兵團（USACE）發布一份15年（2006-2020）的BIM路線圖，期望至2020年實現利用BIM標準使項目全生命周期任務自動化；2007年美國建筑科學研究院（NIBS）發布美國國家BIM標準（NBIMS），隨后歐洲、日韓等發達國家也相繼推廣和研究BIM技術。我國從2003年引進BIM技術，而應用則始于北京奧運會與上海世博會部分場館、上海中心大廈等工程項目，而作為BIM技術應用標桿的上海中心大廈項目，從設計、施工、運營均應用BIM技術進行全面的規劃。2011年住建部發布了《2011-2015年建筑業信息化發展綱要》；2014年住建部在《關于建筑業發展和改革的若干意見》中明確推進建筑信息模型（BIM）等信息技術在工程設計、施工和運行維護全過程的應用，提高綜合效益，各省市也陸續出臺各項指導意見與實施辦法以推動BIM發展。

1 BIM技術在建設項目各階段的應用

在可行性研究階段，BIM可以為業主提供概要模型，對建設項目方案進行分析、模擬,以降低建設成本、縮短工期、提高質量。

在設計工作階段，相較于傳統CAD繪制的2D圖紙冗繁、常出錯誤、頻繁變更、協作溝通困難等缺點，應用BIM技術繪制的3D模型更加快捷、準確、直觀，為項目各參與方提供溝通協調平臺；基于BIM的整體參數模型，可以使多個專業系統的設計協作進行、減少專業設計矛盾；利用BIM整體參數模型還可自動更新,使設計變更做到專業并行聯動；通過BIM建立的3D共享模型，加強設計與施工的交流，提高圖紙的可施工性；BIM模型平臺與概算定額關聯，可直接導出工程概算，使設計概算變得精準高效；利用BIM模型與能耗分析軟件關聯，利于低能耗與可持續發展理念的設計。

建設實施階段，BIM模型整合了各專業設計，施工前可進行專業碰撞檢查,改正設計錯誤與漏洞；將構建的BIM模型導入到相關模擬軟件進行施工方案優化,將Project繪制的施工進度計劃與BIM模型連接起來可動態模擬整個施工過程；將BIM和RFID技術結合,解決了管理中信息傳遞不暢的弊病,以使建設項目各參與方即時高效地進行信息交換與共享,提高了工程質量安全管理水平；BIM設計模型可以生成細節化的構件模型，可用來指導預制生產與施工，以3D的形式創建的構件，有利于數控機械自動化工業生產。利用BIM參數模型涉及每一施工過程所需的勞動力、材料、機械等信息，為建設各參與方的協作提供了基石,使精益化施工成為現實。

運營維護階段，BIM參數模型在各階段做出的修改將全部同步更新，最終形成BIM竣工模型，基于該模型可以進行設備的運行和管控、建筑能耗監測與管控、安保與應急管理、物業租售管理等。

2 BIM技術在建設項目管理模式中的應用

設計一招標一建造（DBB）模式中，該模式下各參與方目標的不一致，使得相互之間缺乏溝通、協作。每一階段的開始，實施方需重新生成或復制大量信息。在此模式下，BIM技術的應用通常局限于項目某個階段,如設計階段利用BIM技術繪制3D圖紙進行結構分析、施工階段生成模型模擬施工過程等。為發揮BIM技術在整個項目周期的價值,業主常在合同中約定BIM模型創建格式與有關標準，避免BIM模型在各參與方之間的移交銜接困難。

相較于DBB模式,設計一建造（DB）模式是由某總承包方統一完成設計與建造工作，BIM技術的應用貫穿于設計與施工階段，例如美國丹佛藝術博物館擴建工程，DB承包商創建了整體的設計、施工、安裝BIM模型，避免了BIM模型移交銜接所帶來的問題。

代理型項目管理模式雖然項目管理工程師在設計階段已經介入協作與溝通，降低了各階段大量信息的重新生成或復制,但BIM技術的應用仍是局限于各個階段。由于風險型項目管理承包商是施工總承包商，其項目管理工程師可以利用施工的主動性，協調設計師在BIM設計模型中提高其可施工性。相較于DB模式，由于設計與施工的分離，無論是代理型還是風險型項目管理模式，其BIM技術的應用環境仍舊不利。

一體化項目管理（IPD）模式，依據美國建筑師協會的定義：將項目各參與方集合成協同工作的團隊，通過各種技術使團隊的知識與經驗早期貢獻于項目，以實現其在建設項目整個生命周期的價值最大化。在此模式下，BIM技術連續應用于項目整個生命周期內，沒有階段性的交接過程及大量的重復工作、保證了信息的一致性及BIM最大化應用價值的實現。例如美國特洛伊藝術中心就是基于IPD模式下的BIM技術應用。

3 BIM技術在建設項目應用中存在問題的分析

BIM用戶協作協議問題，盡管BIM技術為各參與方的協同工作提供了平臺,但是在實踐中，項目各參與方對項目BIM成果所有權與責任不明晰，極大地影響各參與方對BIM模型共享程度及BIM的實際利用效果。BIM專業技術人才培養的難點突出，盡管部分高校開設了相關BIM課程，但是培養體系無參考，缺乏系統教材，制約BIM復合型的人才培養。BIM相關軟件的公允性，也是制約著BIM技術應用，例如，Revit、Navisworks等BIM軟件雖然可以進行工程量的計算，但卻不具備公允性，因造價軟件需經過建設行政主管部門標準定額司專家論證并取得認證證書；同時，國內外標準規范的差異也影響BIM技術的應用，例如國內標準和規范與歐美相關BIM軟件產品存在矛盾，這在鋼筋平面表示法中尤為突出；傳統項目管理模式與BIM項目全壽命周期的應用不銜接，BIM技術的應用只能是階段性的或某一參與方，不能實現其最大化價值。為適應BIM這一革新技術，建筑業企業需要加大投入進行軟硬件設施、組織結構、管理方式等轉型,但建筑行業的普遍低利潤及BIM帶來的利益可預見性模糊使得投入難以為繼。

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[3]張泳,王全鳳等.建筑信息模型的建設項目管理[J].華僑大學學報(自然科學版),2008,29(03)：424-426.

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