基于BIM技術(shù)的工程項(xiàng)目全過程優(yōu)化管理

肖漢+張雪琰

摘 要：文章界定了BIM技術(shù)的工程全過程管理的界定，并從設(shè)計(jì)階段、施工階段和竣工驗(yàn)收運(yùn)營(yíng)階段分析了工程項(xiàng)目全過程的優(yōu)化管理即措施，為BIM技術(shù)在全過程管理中的運(yùn)營(yíng)起到引導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；工程項(xiàng)目管理；全過程管理

隨著我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展以及對(duì)建筑功能、造型等需求，建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額印發(fā)了《工程造價(jià)行業(yè)“十三五”規(guī)劃（征求意見稿）》，“規(guī)劃中”明確提出了“以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，以企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐，建立工程項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)”。

在政策引導(dǎo)下，結(jié)合BIM技術(shù)的特質(zhì)，已經(jīng)被運(yùn)用到了超高層建筑工程項(xiàng)目管理中。例如上海中心大廈、上海世博會(huì)中國(guó)館等。通過BIM技術(shù)對(duì)專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙的優(yōu)化、施工場(chǎng)地布置模擬、施工節(jié)點(diǎn)工藝模擬以及進(jìn)度分析等，對(duì)各部分方案進(jìn)行優(yōu)化，最后將工程項(xiàng)目以一種高效、快捷、準(zhǔn)確的方式展現(xiàn)。BIM技術(shù)參數(shù)化、面向?qū)ο笮汀⒅悄芑膬?yōu)點(diǎn)使得BIM技術(shù)成為了我國(guó)當(dāng)前以及未來建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，BIM技術(shù)一定可以成為建筑行業(yè)中的中流砥柱，它對(duì)工程項(xiàng)目全國(guó)成管理具有優(yōu)化作用。

1 基于BIM技術(shù)工程項(xiàng)目全過程界定

BIM是Building Information Modeling或Building Information Model的簡(jiǎn)稱，前者譯為建筑信息建模，體現(xiàn)的是BIM技術(shù)在建模過程中的應(yīng)用；后者譯為建筑信息模型，偏重于對(duì)模型的分析和應(yīng)用。由此BIM技術(shù)適用于從設(shè)計(jì)到施工到運(yùn)營(yíng)管理的全過程，貫穿工程項(xiàng)目的全生命周期。

（1） 設(shè)計(jì)階段。BIM技術(shù)具有三維數(shù)字技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)可視化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了圖紙和構(gòu)件的模塊化，將設(shè)計(jì)人員從抽象瑣碎的空間想象中解脫出來，通過建立BIM三維模型可方便直觀地發(fā)現(xiàn)在二維抽象條件下不易發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷。另外，通過BIM將各個(gè)專業(yè)很好地對(duì)接，能使得各專業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)BIM模型進(jìn)行進(jìn)一步的分析和設(shè)計(jì)，將構(gòu)建的模型通過Luban BIMWorks碰撞檢查系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化檢查，將模型中設(shè)計(jì)問題整理匯總，生成碰撞報(bào)告。同時(shí)，將項(xiàng)目各專業(yè)相關(guān)信息的集成上傳云端共享，避免沖突，降低成本。[1]

（2） 施工階段。施工單位根據(jù)優(yōu)化后的三維管線方案進(jìn)行施工交底、施工模擬，并基于BIM技術(shù)進(jìn)行四維施工模擬，不僅可以直觀地體現(xiàn)施工的界面、順序，從而使總承包與各專業(yè)施工之間的施工協(xié)調(diào)變得清晰明了，而且將四維施工模擬與施工組織方案相結(jié)合，使設(shè)備材料進(jìn)場(chǎng)，勞動(dòng)力配置，機(jī)械排版等等各項(xiàng)工作的安排變得最為有效經(jīng)濟(jì)地控制。

（3）竣工驗(yàn)收階段。對(duì)工程進(jìn)行結(jié)算是控制造價(jià)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過對(duì)于BIM模型進(jìn)行造價(jià)計(jì)算，能夠自動(dòng)生成材料和設(shè)備明細(xì)表，為工程決算提供了有利的依據(jù)。

（4）運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段。工程項(xiàng)目竣工驗(yàn)收后進(jìn)入到運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，基于BIM技術(shù)結(jié)合了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)平面圖、建立好的模型、效果圖以及各種信息進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)該項(xiàng)目的工程損耗、折舊以及安全性等。

2 BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目全過程中的優(yōu)化管理

2.1 設(shè)計(jì)階段精細(xì)化管理

專業(yè)協(xié)調(diào)是建筑工程中的重點(diǎn)內(nèi)容，不管是施工單位還是業(yè)主及設(shè)計(jì)單位，無不在做著協(xié)調(diào)及相配合的工作。但是由于各個(gè)專業(yè)之間的差異性，各專業(yè)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)存在專業(yè)碰撞的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象普遍存在于現(xiàn)在各大設(shè)計(jì)院中。例如在裝配式建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，由于預(yù)制構(gòu)件不能在施工的時(shí)候進(jìn)行開洞、開槽，因此必須在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行預(yù)埋和預(yù)留的精確設(shè)計(jì)，利用建筑信息模型，可以隨意生成各種視圖，可以直觀的了解預(yù)制構(gòu)件尺寸大小，確保問題不會(huì)出現(xiàn)在施工階段，大大增強(qiáng)了構(gòu)件的精確設(shè)計(jì)。[2]

此外BIM技術(shù)還可在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段進(jìn)行各專業(yè)間的碰撞檢查，通過碰撞與自動(dòng)糾錯(cuò)功能，自動(dòng)篩選出各專業(yè)之間的設(shè)計(jì)沖突，幫助各專業(yè)設(shè)計(jì)人員及時(shí)找出專業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問題，生成數(shù)據(jù)。且BIM模型還提供了各類構(gòu)件的實(shí)際存在的完整信息，并且通過互聯(lián)網(wǎng)可以上傳到云端，實(shí)現(xiàn)云端共享，利用云端可以讓各專業(yè)設(shè)計(jì)師快速傳遞自己的設(shè)計(jì)信息，對(duì)碰撞部位進(jìn)行專業(yè)協(xié)商，減少后期的設(shè)計(jì)變更，節(jié)約時(shí)間與成本。真正實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)階段的精細(xì)化設(shè)計(jì)。

2.2 施工階段管理

2.2.1信息化管理

設(shè)計(jì)階段的BIM模型提供了各類構(gòu)件的實(shí)際存在的完整信息，確保了構(gòu)件采購(gòu)過程中所需信息的準(zhǔn)確性與完整性，甲方可從已經(jīng)建好的工程項(xiàng)目BIM模型中直接調(diào)取各類構(gòu)件的幾何尺工期、價(jià)格信息，分析制定好構(gòu)件采購(gòu)計(jì)劃，采購(gòu)?fù)瓿珊蟊O(jiān)理單位也可以按照BIM信息模型對(duì)甲供材料或者乙方自行提供的材料進(jìn)行隨機(jī)抽查，檢查質(zhì)量與信息是否符合要求。提供材料或者預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)廠家應(yīng)該在BIM模型中錄入預(yù)制構(gòu)件的非幾何尺寸信息，讓預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量廠家保障，有理可依，真正實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件的可追溯性，最后根據(jù)錄入的信息將預(yù)制構(gòu)件的分類運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)或儲(chǔ)存。

2.2.2成本控制

施工階段是實(shí)現(xiàn)建設(shè)工程價(jià)值的主要階段，也是項(xiàng)目資金投入的最大階段，對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目造價(jià)影響度為5%-35%。[3]在施工過程中，利用BIM5D施工技術(shù)，引入成本維度，在可視化中了解工程施工方案的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，達(dá)到控制成本的目的。在原有BIM3D視圖中引入時(shí)間概念形成4D進(jìn)行虛擬施工，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地并且直觀地將施工計(jì)劃與工程的實(shí)際進(jìn)展情況進(jìn)行對(duì)比，這樣業(yè)主、施工方、監(jiān)理方和設(shè)計(jì)方都對(duì)工程項(xiàng)目的各種問題以及情況一目了然，就算施工過程中有了偏差，也可以及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。例如在深圳平安金融中心項(xiàng)目施工過程中，該項(xiàng)目機(jī)電安裝部分專業(yè)種類多，系統(tǒng)復(fù)雜，施工精度要求高。施工單位采用了基于BIM平臺(tái)智能型全站儀指導(dǎo)機(jī)電管線安裝施工，提高施工精度和施工效率。以塔樓現(xiàn)場(chǎng)放樣為例，完成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層主要風(fēng)管放樣及支吊架固定過程，利用傳統(tǒng)方法需要1名工人工作7個(gè)工作日，利用該方法，只需要2名工人工作3個(gè)工作日即可完成。又例如上海中心大廈項(xiàng)目中，業(yè)主單位利用3D激光掃描建立真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)施工情祝的3D模型，通過與BIM模型進(jìn)行比對(duì)，得出偏差分析報(bào)告，收到高效、精確的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情祝校對(duì)的效果。具體地，將反映現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)情祝的BIM模型和設(shè)計(jì)模型導(dǎo)入Geom agic公司的Qualify軟件中，進(jìn)行具體偏差值的評(píng)測(cè)，大大減少了業(yè)主方對(duì)與成本的控制。

2.2.3竣工驗(yàn)收階段正規(guī)化

工程預(yù)結(jié)算審核，是控制工程造價(jià)的最后環(huán)節(jié)。一直以來，工程竣工結(jié)算超出施工圖預(yù)算是造價(jià)管理亟待解決的問題。原因主要出現(xiàn)在于工程項(xiàng)目工期長(zhǎng)，項(xiàng)目量大，合同管理復(fù)雜，多方參與產(chǎn)生協(xié)調(diào)困難等問題。如何保障工程結(jié)算趨于正規(guī)準(zhǔn)確化，BIM技術(shù)為此提供了可靠的依據(jù)，BIM作為建筑信息模型，它具有一個(gè)強(qiáng)大的云端儲(chǔ)存數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)件信息、材料信息、合同信息、設(shè)計(jì)變更信息等等都會(huì)作為信息儲(chǔ)存云端，因此使建筑行業(yè)竣工驗(yàn)收階段更具有標(biāo)準(zhǔn)和正規(guī)化。

2.2.4運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段

基于BIM的建筑工程管理系統(tǒng)中結(jié)合了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)虛擬漫游功能：通過對(duì)平面圖、建筑模型、效果圖以及各種信息、和相關(guān)軟件的分析，預(yù)測(cè)相關(guān)的能耗、折舊和安全性，分析建筑使用情況以及性能，包括建筑的容量以及可以入住的人員數(shù)目，可出租面積以及其它相關(guān)的信息等等都為后期運(yùn)營(yíng)階段的合理性提供了保障，減少了質(zhì)量安全等問題的發(fā)生。[4]且由于建筑各個(gè)方面信息的錄入，使得如果建筑出現(xiàn)安全性問題，追根溯源，糾察各方責(zé)任問題等提供了依據(jù)。

3 結(jié)論

綜上所述，BIM技術(shù)真正地實(shí)現(xiàn)了對(duì)工程項(xiàng)目全過程的優(yōu)化，其有效地確保了從工程項(xiàng)目從設(shè)計(jì)階段到運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的高質(zhì)量，又有效地控制了造價(jià)成本、縮短了工程項(xiàng)目工期，BIM技術(shù)通對(duì)工程項(xiàng)目全過程優(yōu)化管理，為傳統(tǒng)工程項(xiàng)目全過程管理帶來了新方法，新思路。

參考文獻(xiàn)

[1]基于BIM的項(xiàng)目施工全過程管理[J].項(xiàng)目管理技術(shù).2016

[2]李安永.BIM技術(shù)在裝配式建筑構(gòu)件中的應(yīng)用[J].江西建材.2016

[3]秦丹緋.基于BIM技術(shù)工程項(xiàng)目全過程造價(jià)控制的實(shí)踐與思考[J].建筑工程.2013

[4]楊琴.BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn).2016.

作者簡(jiǎn)介

肖漢（1994—）男，漢族，四川自貢人，碩士，研究方向：工程項(xiàng)目管理。