淺析BIM5D技術在大型建設項目管理中的應用

陳 卓

（大連財經學院，遼寧 大連 116622）

進度管理是建筑工程項目管理工作中不可或缺的部分，一個項目整體的社會和經濟效益都被進度管理影響著。在當前項目建設的實際管理過程中，許多問題是陳舊的技術和管理理念不能妥善處理的，如工期延誤、進度延后等。隨著技術的發展，BIM技術有望解決工程管理中缺少精細化和動態化管理等問題。信息是影響項目管理效率的主要因素。BIM5D模型是“進度——成本”5D模型，是使用虛擬技術軟件進行二次開發產生的。在虛擬技術建立的模型中引入進度關聯和成本控制，建造出一個擁有五個維度建筑信息的模型。通過對施工過程中材料和資金改變的顯示，優化進度和資金管理流程，有效細化成本管控、進度管理和動態化的應用，方便施工各方的協同管理，提高管理效率。

1 概述

1.1 BIM5D技術及特點

1.1.1 BIM5D技術概述

建筑信息模型（Building Information Modeling）是建筑學、工程學及土木工程的新工具。BIM的核心是通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數字化技術，為這個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建筑物構件的幾何信息、專業屬性及狀態信息，還包含了非構件對象（如空間、運動行為）的狀態信息。借助這個包含建筑工程信息的三維模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，從而為建筑工程項目的相關利益方提供了一個工程信息交換和共享的平臺。

BIM技術是現代建筑行業中較新的技術，但隨著我們對BIM技術的不斷研究，也出現了許多新的概念和辦法。在項目成本管理過程中，BIM技術也稱為BIM5D技術。在三維模型的基礎上，增加了時間軸和成本軸。BIM5D技術不僅提高工程造價預算的效率，而且能夠從根本上解決水平信息損失和垂直信息交互問題。

1.1.2 BIM5D特點

BIM5D技術主要用于建設項目成本的動態管理，將建設項目各個模塊信息進行整合，并增加時間和成本維度。

基于施工項目實施階段的施工可行性點評，將施工進度、項目預算、資源耗費、施工成本、施工協議等相關信息進行聯合管理，并將項目進度、成本、質量、安全等信息進行可視化展現。BIM5D技術有準確性高、可視化管理、管理效率高等優勢。在施工的過程中，詳細的工程數量和材料使用量不僅是工程預算、購買材料、下料控制、計量支付和工程結算的參考依據，也是在成本操控方面的重要數據參考。在BIM5D管理過程中，建立成本信息庫，動態保護成本數據，大大提高了信息的完整性和準確性。

1.2 大型建筑項目管理目標及要求

1.2.1 進度管理

項目合同是有一定期限的，應該在規定的期限內完結相應的建造任務，這是保證企業工作效率，達到合同標準的重要目標。是業主和承包商利益的共同保證。因此，施工進度的管控是相關項目負責人的工作職責。項目進度的相關規劃包含以項目目標、開發方向為開發中心，分別為目標方案和支持方案。

1.2.2 質量管理

質量標準是工程建造項目效益的基本前提，是工程建造主體效益的首要指標。質量作為要素對施工進度、施工成本等要素有著至關重要的影響，因而目標操控比較困難。所以，在目標操控工作中，要做到全面操控。

1.2.3 成本管理

成本目標作為成本管理的主要方向，具有積極的作用。施行目標的成本管理是操控消費、降低成本、提高效率、增強企業競爭力的有效途徑。在招標階段，項目成本目標是項目的總體目標。項目的施工主體為了取得更大的利潤空間，需采取優化施工工藝、提高施工效率等一系列辦法。

2 建筑項目管理現狀

宏觀上，隨著經濟全球化，建筑市場競爭越來越激烈，業主需求越來越嚴格，資金推動和降價規模越來越大，建設周期越來越短，質量要求越來越高，傳統的項目管理方法越來越難以實現，一些影響建筑企業發展的深層次矛盾暴露出來。微觀上，施工項目管理中存在著對招投標重要性認識不清，導致盲目降價；項目管理的操作模式無序，項目管理、項目評價的職責不夠明確，配套措施不完善，缺乏行之有效的動態管理機制；資金短缺成為制約項目開展的瓶頸；成本管理不精細，利潤難以達到最大化等問題。

3 BIM5D技術在大型建設項目管理中的優勢

3.1 成本前期預測

項目建造前期，項目建造單位與建造單位按規則簽定建造合同。項目建造單位能夠預測所需的結算資金的時間節點，在施工過程中，依據合同文件BIM5D渠道的信息基礎,協助建造單位做好結算資金的審計。此外，施工單位能夠編制方案預算成本文件，導入BIM5D渠道信息數據庫，完成方案預算成本與BIM4D項目施工進度模型的結合。基于BIM5D信息數據庫的數據信息核算，對項目資金流和資源流進行相應的可視化模仿，使項目經理能夠提前將資金投入到預計的項目中，并采取相應的資金控制措施。

3.2 成本自動核算

BIM5D信息渠道集成了合同預算文件、方案預算成本等多種類型的成本信息，并將其與項目建造過程方案相結合。在這種情況下，BIM5D模型可以主動依據既定規則進行具體的成本核算，也可以進行具體的成本會計依據不同專業的觀念和不同的樓層,時間節點，流段相等參數區間占每種類型的相對具體的成本，項目每個區間的損益和節約成本，精算計算贏利和實際贏利方案，以及材料在施工過程中的具體使用和耗費。

3.3 成本進度分析

成本進度剖析對整個工程建造過程具有重要的現實意義。BIM5D信息渠道集成了很多的施工數據信息，為成本剖析提供所有相關的成本信息。成本數據信息經管理人員整理后，進入BIM5D信息渠道，進行主動核算和剖析，生成直觀的成本圖。

3.4 成本實時動態評價

成本實時動態評價是在項目成本操控過程基礎上改進掙值法進行的，同時也是BIM5D信息歸納管理渠道，它的作用是更新和操控工程建設中的成本信息。在工程建設過程中，成本能夠經過多種方式進行監控，因此，有必要在施工過程中建立合理的成本偏差預警系統，當成本違背超出預警范圍時，可依據詳細的違背值，以不同程度顯示，使項目管理人員能夠快速呼應，并依據詳細的成本違背采納相應的辦法。

3.5 成本偏差響應

有兩種方法來處理工程施工成本誤差：一是處理可接受的小誤差，這意味著誤差自身很小，能夠通過組織管理和施工技術在以后的項目中有效補償；二是對不可接受誤差的處理，即對后期施工中成本誤差較大的數據，無法經過正常手段進行彌補。

4 以佛山市某基坑工程項目為例，分析BIM5D技術在大型建設項目管理中的應用

4.1 項目概況

佛山市某基坑工程是一個深大基坑，周邊有三條環線，周圍有埋地管道，毗鄰河流。基坑支護跨度大，基坑受獨立樁基礎支配，地質條件差，場地施工用地很小，給整個基坑的施工和控制帶來諸多困難。根據基坑工程的特點，施工方選用BIM5D技術輔佐施工。

4.2 BIM5D技術在進度管理中的應用

4.2.1 工期管理

在工程建造過程中，經過移動終端上各節點的實時輸入、各部分建造的開始時間和完成時間的顯示，管理員能夠看到詳細開發的各個工作面，同時能夠看到開發和解決方案開發的實踐，剖析項目實體中存在的問題，調整和優化調度。

4.2.2 質量安全的管理

通過廣聯達BIM 5D移動終端，記錄現場作業的質量，項目部人員能夠對質量例會中追蹤的質量問題進行剖析。

4.2.3 資源精細化管理

經過BIM5D的物料查詢功用，能夠快速了解各時段的資源耗費情況，提出下周的資源需求。同時，施工方協調人員、材料、機械進行資源精細化管理。

4.2.4 過程提量

在工程量核算過程中，因為5D模型與工程承包詳單、分包詳單等信息有所關聯，根據工程的完成進度，選擇模型上與分包規模相應的模型，軟件將自行對工程量進行計算和匯總。總承包商應向所有者報告數量，依據數量從模型中提取，并檢查分包數量、數量比較報告的業主與分包量，比較收入和支出，控制分包的付款數量的收入依據經甲方批準，并對生產的成本進行實時動態的監控。

4.2.5 成本與合同的管理

合同模塊即經過合同計劃可以查看標量，贏得招標單價、數量、預算單價，外部分包合同單價和其他信息的人、材料、機器和其他資源在任何WBS節點，能夠查詢WBS的分包資源節點，有利于分包合同的管理。同時，經過輸入實踐成本單價和實踐的作業數量工程系統，能夠與招標價格和預算價格形成三個列表核算比較，分析誤差的數量、單價和成本節省。經過對中標清單、預算清單和實際資源的比較,完成三種資源的核算比較。

4.3 BIM5D技術應用的價值分析

4.3.1 項目設計

設計階段在整個項目的施行和工程造價中起著重要的作用。在項目策劃的基礎上，依據項目現狀、技術復雜性、規模等要素，分階段設計。一般分為三個階段：初步設計階段、技術設計階段和施工圖設計階段。對十分簡單沒有技能含量的小項目，有時能夠一次完成，而不需要考慮階段的劃分。BIM技術能夠利用其可視性的特點，很好地處理好在傳統工程設計模式中管線碰撞的問題,促進不同專業間的合作，如結構、電力、水暖等，并減少施工中常見的頻繁改動和成本增加、施工周期延遲、互相推諉等問題。

4.3.2 動態施工

在工程項目建設中，管理者可以直接在BIM5D體系中區分進程段，并與模型關聯起來，自動提取相應進程段的工程量，進行施工計劃部署。經過4D模仿施工，優化了方案編制時的合理性。在實際施工進程中，經過手機與云端對接，實時掌握現場施工進度，合理利用現場資源，縮短施工工期，及時完成施工任務。

4.3.3 精益管理

（1）在物資管理中，通過該體系可以按時間段、工程的具體部分、施工人員等查詢物資需量，構成物資需求方案，方便物資管理人員有方案地進行物資的收集和供應，方便施工管理人員按施工總需求進行施工人員定額領取物料的管控。

（2）在成本管控方面，成本方案和執行方案具體的流動部分、施工方位、施工部隊等項目的發展，多維合同價格的比較剖析，預算價格和實踐價格列表和比較剖析能夠進行資源的三個剖析每個項目的成本節約和節省資料的方位，能夠及時發現成本操控不合理的地方，做決定并降低成本。

5 結語

近年來，BIM技術在美國、日本和香港的建筑工程范疇取得了很多成就。國內已經有許多大中型建筑施工企業測驗并使用了BIM5D施工管理技術，在一些項目中取得了顯著成績，大大減少了施工周期和成本，提高項目的質量，動態模仿施工過程的變化，以便可以實時監測施工管理，大大提高施工管理的效率和質量，已經成為實現建筑行業跨越式發展與科技創新的重要手段。