BIM 技術在建筑工程協同管理中的應用

劉 鶴

中鐵房地產集團中南有限公司（430000）

0 引言

我國目前處于快速發展階段，正大力開展基礎設施建設，經過多年的實踐與發展，在工程管理方面已經積累了一定的經驗和技術[1]，但是仍存在管理效率低、信息溝通不暢等問題，影響了工程的建設速度、 質量和安全。BIM 技術于2002 年由美國Autodesk 公司率先提出并加以推廣，其核心理念是建立與工程項目完全一致的數字化三維模型，借助計算機技術實現工程的可視化和量化分析，相較于傳統的管理方法，該方法能夠顯著地提高工程質量和施工速度。隨著云計算的發展及BIM 應用的深入，基于云計算的協同管理模式已經逐步得到應用，進一步提高了建設、設計、施工等專業的合作水平[2-3]。

1 工程項目協同管理的概念

工程項目的協同管理是從項目的規劃、 設計、建造、運營的全過程出發，對工程項目中的各要素進行整合，消除項目實施過程中的障礙，使其能夠在功能、空間和時間上協調運作，實現工程項目的預期目標。

根據協同管理的范圍的差異，協同管理可分為單項內部協同管理和多項目企業內部協同管理兩個層次。

單項內部協同管理是對單個工程項目中的各參與方的關系進行協調，以促進項目順利開展。項目的組織者作為協同管理中的重要角色，對項目的進度、成本、質量等要素進行控制，合理地組織和調配資源和參建方，最大限度地實現既定建設目標。

多項目企業內部協同管理則是對于具有多個項目同時運作的企業來說的，如何協調各項目之間的資源，以實現多項目同時并行，順利地開展并實現各項目的目標。這需要在企業內部對資源進行調配，提高項目的協同管理水平，使得企業各部門和板塊協調運行。

2 BIM 技術在項目協同管理中的作用

BIM 技術在工程項目管理中的應用，能夠將項目中產生的海量信息以直觀有效的方式傳達給管理人員，并且其包含的項目信息經過分析處理后可用于成本管理、施工組織管理等方面，能夠將以往的粗放型管理轉變為精細化管理，從而實現資源的高效利用。

2.1 BIM 模型能夠集成工程項目的相關信息

BIM 的三維模型集成了項目的所有信息。在項目的決策、設計、建造、運行的全生命周期中，通過不斷地完善模型，可以完成信息實時查詢、設計變更、項目跟蹤監控等工作，并能夠實現文件的自動整理和歸檔。在云端進行數據的存儲，并依據項目參與方的不同職能設置不同的權限，以實現項目各參與方的實時溝通。

2.2 BIM 與云計算的結合促進各項目參與方的協作

BIM+云計算的模式，實現了各參與方信息的互聯互通。建筑的設計、施工等信息能夠在云端進行實時的更新；各參與方能夠根據自己的權限查詢、修改相關信息，在云端平臺上對當前的項目進展進行匯報，完成項目審核和簽證等程序。當出現影響項目進行的問題時能夠及時發現并協調解決，減少了資源的浪費。項目建設完成后，運營方能夠根據項目建設過程中的信息制訂合適的管理運營辦法，并且將運營過程中出現的關于建筑的信息上傳至模型中，及時更新建筑物的狀態，以便于下一步運營方案的制訂。

2.2.1 BIM 在方案規劃階段的協同作用

應用BIM 技術能夠在項目的規劃階段建立較粗糙的三維模型，通過模型信息幫助業主進行投資測算，以滿足業主的投資需求。并且依據模型可實現建筑的功能和外觀分析，對于暴露出來的問題進行更正和修改，根據業主的個性化需求進行深化設計，對后續的項目設計工作有促進作用。

2.2.2 BIM 技術在設計階段的協同作用

傳統的設計模式是建筑方案設計先行，結構、水暖電等設計隨后進行，專業之間各自為政，常出現各專業設計方案之間“打架”的現象。并且相較于三維模型，二維圖紙的展現方式在直觀性上有所欠缺。將BIM 與云計算相結合的設計方法能夠使得各個專業之間的溝通更加順暢，當不同專業的設計出現問題時，設計的參與方能夠及時地調整與修改設計。如傳統的機電設計常會出現管線之間的碰撞、結構設計與管線設計相沖突的問題，而基于云計算的BIM 正向設計則能夠及時地對管線進行“碰撞檢查”，提前發現和解決問題。

2.2.3 BIM 技術在施工階段的協同作用

工程施工階段的任務是將BIM 模型轉化為工程實體，此階段涉及到各施工專業與資源等的協同與調配。采用BIM 模型后，能夠依據資源配置情況合理地制訂施工方案。另外在施工過程中往往伴隨著工程變更、加快進度等，需要對設計方案和施工方案進行修改，采用BIM 技術后，各工程參與方可在云端進行工程變更，實時更新設計；業主單位可隨時監控和審批相關事項。施工單位依據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 技術在運營維護階段的協同作用

在設計、施工階段建立的BIM 模型能夠在建筑的運行維護階段大展身手，讓建筑的使用者更加詳細地掌握建筑的健康狀態。BIM 模型可幫助管理者制訂更加合理的檢修維護方案，提高建筑檢修工作的效率。當建筑出現病害時，可在BIM 模型中標注出現病害的部位及時間，有利于下一次的檢修。在建筑的生命周期內，BIM 模型不斷地更新，使得使用者能夠依據當前建筑的狀態，更加合理和高效地使用建筑。

3 BIM 技術協同管理存在的問題

當前BIM 技術作為一種新興的設計和管理手段，正被我國大力地推廣實施。但目前BIM 技術的應用尚存在不少的問題。文章針對工程中的相關問題進行了分析。

1）BIM 技術尚不完善。目前，國外的 BIM 軟件不能很好地適應國內市場，而國內相關軟件的發展又不完善，某些軟件的運行甚至需要以國外軟件為基礎，急需在此方面進行大力的開發和投資。并且由于BIM 軟件的特殊性，其開發應用需要兼具工程知識和計算機知識的復合型人才，但是目前能夠同時掌握這兩項技能的人才較為稀缺，而高校在相關領域的人才培養機制也較為落后，不能滿足市場對該類人才的需求。

2）項目參與各方動力不足。目前的BIM 應用還處于建立基本模型的階段，大多是為了滿足相關的政策要求，對模型應用的進一步探究則進行的較少。BIM 模型往往成了擺設，只用于項目信息展示和成本計算方面，在施工管理等方面的應用較少，不能最大化地開發模型的價值。

3）業主單位作為建設方，其關注點主要在項目的建設過程和結果，對后期運營關注的較少。BIM技術的應用會增加設計和建設過程中的成本，導致其投資測算大幅增加，因而建設單位對推動該技術的應用熱情不足。而設計和施工方使用BIM 技術需要投入更大的人力物力，在設計和建造費用不增加的情況下，設計和施工單位進行BIM 技術應用的動力不足。總的來說，在建立BIM 模型過程中，工程項目的各參與方往往需要承擔更高的成本，但獲取的利益卻不明顯，各方參與的積極性不高。

4）相關實施標準和制度不完善。BIM 作為一項新興技術，在應用過程中遇到了應用主體不明確、項目參與各方難以有效協同工作等問題。相關的行業標準和制度欠缺，應用環境不甚理想。

4 結語

BIM 技術能夠在建筑工程實施過程中顯著地提高協同管理效率，促進各方的溝通。但是在實際的應用過程中尚存在軟件不完善、相關的高端人才欠缺、行業標準和環境需要進一步的提升等問題。提高項目各參與方的積極性才能進一步將BIM 協同管理技術的應用推向深入。