BIM技術在建設工程項目信息化系統中的應用研究

孫竹君

（中電建路橋集團北方建設投資有限公司， 北京 100070）

0 前言

現階段有關BIM技術在建設工程項目信息化系統中的應用相對研究較少，基于該現狀，要求施工建設與設計單位采取更加行之有效的措施對其進行深入研究與應用，如全面開展外部關聯、強化信息化人才隊伍建設、構建BIM信息化管理體系等，通過本次研究為后期工作的開展提供些許參考。

1 BIM技術概述

隨著當下建設工程項目管理逐漸向信息化、數字化轉型，以數據分析、信息共享及視圖模擬為主的項目管理模式日益普及推廣。BIM技術，即建筑信息模型，該技術主要通過對建設項目涉及到的數據信息等進行集中采集利用，將集成后的數據信息作為模型核心基礎進行整體構架與分析，并以更為直觀立體的方式開展模擬建模，過程中中需要以信息仿真模擬為主，客觀真實、精準科學地將真實信息進行模型植入，為項目管理者與項目決策者提供設計參考、執行依據等。BIM技術的特點主要包括：

第一、信息完備性，將所有建設項目信息進行全面采集、分析與存儲，規避以往的單獨數據信息利用，提升項目管理的全面性、實效性。

第二、信息關聯性，BIM技術能夠有效體現各信息數據的關聯效能，強化不同工序、工種之間的信息互動影響，提升項目管理多工種協同配合水平及施工流程掌握應用能力。

第三、可視化，以往項目管理中主要以設計圖紙、施工方案等為主，對項目整體結構與組織框架的掌握不夠，BIM技術采用三維建模形式，以影像動畫方式將項目結構、各組參數及數據指標等給予整體呈現，便于管理者研究分析并發現問題。

第四、協調性與模擬性，BIM技術中通過人為操作與控制可實現項目施工模擬、推演等，并可對各種施工流程及工序進行組織協調，提升項目實操性與調度感，為項目的實施開展與全面推動奠定基礎[1]。

2 BIM項目信息化系統應用可行性分析

第一、BIM技術應用在工程項目領域不是對單一數據源組進行計算及信息利用，而是以頂層設計為過程的方法進行數據詮釋、價值應用，具有較強實際意義。經分析后發現，在工程項目信息化系統應用中BIM技術的可行性較強，該技術從資源、行為、交付維度等各方面將其應用功能、技術價值進行體現。為項目建設單位提供較為具體且完善的設計方案，在工程建設實際過程中，項目信息化系統會對各種問題、弊端等進行集中分析，將設計方案與實際項目現狀進行同步對比，實現設計、建造及管理的三維一體化管控，促進工程項目集成化、信息化系統的構建。

第二、工程項目信息化系統具有更強的時效性，在具體施工中將BIM技術應用到該系統當中，配合項目信息進度跟蹤模塊，能夠及時發現實際施工過程中的潛在風險，并采用模擬推演及效果對比的方式，全面降低施工風險、提升施工效率。最后，從技術支持與系統環境層面分析，BIM技術在項目信息化系統應用中較為可行，可通過軟件植入或程序設計方式，利用工程項目信息化系統平臺發揮BIM各項功能[2]。

3 BIM技術在項目信息化系統中的應用實例——以雄安新區某一快速路建設項目為例

3.1 項目概述

以雄安新區某一不具名標段快速路建設項目為例，該項目全長8.35km。全線共設1段地下快速路、1段地面快速路，主線設計車速為80km/h，地面輔路設計車速為40km/h，匝道設計車速為40/60 km/h，快速路主線為雙向六車道，地面輔路為雙向四車道（最外側為公交專用道）規模。全線共設置2座互通式立交，立交間間距為5.0km，另設有2對主輔路出入口。主要實施內容包括道路工程、交通工程、橋梁工程、隧道工程、景觀綠化工程、照明工程及配套建設監控管理中心、高速收費站及管理用房等。

3.2 階段性準備工作

在該項目中針對BIM技術應用需進行預先設計，按照保障安全、保證質量及客觀科學的應用原則，相關階段性準備工作要點如下：第一、完成主體建模，將項目架構及結構等進行數據信息采集輸入，完成初期主體建模工作。第二、完成實際應用建模，如榮烏立交互通區施工進度及工藝模擬、主線地下及地面道路工程施工進度及工藝模擬、兩個工區場平布置模擬等。第三、完成傾斜攝影，完成施工前、中、后三期傾斜攝影模型建模任務。第四、設計構建智慧工地平臺，完成項目信息化系統應用技術環境、技術支持等，并對其進行線上測試與安全檢測。第五、持續對整體模型進行優化設計，過程中保證技術參數與項目實際相匹配，提升后期實際利用率。

3.3 應用實施

第一、準備階段，根據項目需求與施工方案對BIM應用目標、實施任務等進行明確，并對BIM計劃與實施方案進行制定，從人力、物力、技術、保障等層面開展各項施工準備，保證BIM技術在項目信息化管理系統中的應用實施。同時，構建BIM初期主體模型，對本項目設計方案、設計圖紙及設計模型進行整理搜集，并在原有設計模型基礎上進行升級創新，注入自身設計元素，構建新建模型。在具體工作流程開展中受圖紙變更影響，需多次對新建模型進行設計改動時，則及時調整及新增相關內容。當前已完成的模型包括：100%隧道主線主體結構模型、100%地面道路模型、100%橋梁結構模型、100%管理用房及附屬用房模型以及部分鋼筋模型等。

圖1 主體模型示例

最后，進行施工前傾斜攝影作業，對該工程項目現場的影像信息進行采集，必須提升影像信息的清晰度，對影像信息的利用性及價值性進行評估，快速完成傾斜影像模型設計，掌握了解施工現場前期的地形原貌與真實情況。

第二、應用階段，結合本項目工程實際情況，科學合理應用BIM技術，主要原則是通過經驗總結與BIM以往應用效果深入分析，探索出更為適應本項目開展的應用方案，具體分析成果如下：

1、待施工進場后，選擇總體模型方式，根據周邊項目實際情況，對其進行模型碰撞測試，在該過程中已順利結束隧道工程與道路工程、橋梁工程與隧道工程等的碰撞檢測工作。

2、在實際施工作業中對各施工難點、重點等進行進度跟進，并開展針對性的施工模擬，簡化實際人工調查與問題分析流程，采用模擬推演及結構分析方式，已完成榮烏立交互通區施工進度及工藝模擬、主線地下及地面道路工程施工進度及工藝模擬等。

圖2 模型效果

3、圖2為施工工區場地布置設計圖形成的施工場地模型，結合項目需求對施工場地模型及方案進行優化，已經完成所需工區的施工場地模型。

4、完成施工中期的傾斜攝影工作，對現場實際影像基礎信息等進行采集。

圖3 系統平臺

5、構建智慧工地平臺，實現物聯網關聯，智慧工地平臺系統已正式運行，模塊包括：綜合展示、BIM展示、質量巡檢模塊、視頻監控模塊、揚塵監測模塊、車輛管理模塊、人員管理模塊、智能安全帽模塊等。

4 進一步提升BIM技術應用效果及質量的措施途徑

4.1 全面開展內外部關聯

第一、對內部BIM信息化進行外部延展，將外部信息與數據及時獲取、引入。主要體現在關聯外部網絡、與相關機構進行協同合作，提升內部信息建設的多重性發展，規避傳統的單一建設模式。在與外部網絡進行關聯中要體現信息獲取的價值性，實現多企業、多行業的信息數據交換，如掌握其他企業信息數據、掌握建筑行情及價格走向、掌握相關政策機制等，通過多方協調與信息關聯，起到一定促進作用。

第二、進行內部BIM信息化建設延展與搭配，不能將項目BIM信息化管理只應用在辦公層面，應從施工作業流程、項目開展各層級中都融入BIM信息化管理，在成本控制中的預算、審核、結算等工作流程中同樣進行BIM信息化關聯，便于各種會計數據信息的快速掌握，對存在的問題及時處理、及時溝通，提升成本控制的時效性與優化性[3]。

4.2 開展信息化人才隊伍建設

鞏固BIM信息化人才與隊伍建設，在建筑工程項目BIM信息化管理中應對人的作用給予充分肯定。首先，強化BIM信息化人才培訓，建筑工程施工企業應站在戰略發展高度，對項目管理人員以培訓方式進行側重培養，主要包括：網絡信息技術專業培訓、數據庫構建及云計算培訓、自動化管理模式及理念培訓等，將當下較為流程的管理軟件、信息體系進行高層搭建，全面落實人才培養的時效性、多元化[4]。

4.3 構建BIM信息化管理體系

第一、以精細化管理模式為主，對BIM信息化管理體系進行深入構建，過程中一定要強調各細節、各流程的量化控制，如確認崗位BIM信息化責任機制，對項目管理中各相關崗位職責進行深化、細化，將可調度數據信息的權限性進行重新界定，可促進BIM技術的全面應用與實施。

第二、強化監督機制，在項目管理BIM信息化體系建設中應側重監督機制，將監督效應充分發揮，如實時監督、定期跟蹤反饋等，在施工過程的實際應用中也應體現監督效應。傳統模式下的施工作業監督管理多為人工監督，而數字化信息技術的應用將遠程控制平臺與遠程監督進行實時呈現，保障項目管理者更為快速、精準地掌握施工動態與施工情況[5]。

5 結論

綜上所述，本文通過分析研究BIM技術在建設工程項目信息化系統中的應用可行性，結合實際施工案例，提出相關優化建議及措施，主要包括全面開展內外部關聯、強化信息化人才隊伍建設、構建BIM信息化管理體系等，對BIM技術在建設工程項目信息化系統中的應用理論進行補充，為提升工程項目建設質量奠定良好基礎。