BIM5D 技術在項目管理中的應用探究

郭素芹 林益珊 程一研 羅康潤 劉雨薇

（福建億力電力科技有限責任公司，福建 福州 350003）

BIM 信息模型最初是三維的，即在二維平面上增加維度，使其成為三維的、立體的、可視化的。在項目的設計階段不應低估這種變化，可視化可以在設計階段用于優化設計，避免管道主要部分的設計錯誤等，以節省成本。四維BIM 技術，也被稱為BIM4D，在三維的基礎上又增加了一個維度，即四維。在這里，時間維度得到了加強，以管理項目進度，簡化項目調度，可視化進度控制的動態，并提供動畫演示，使項目經理能夠充分理解項目進度的執行。BIM5D 技術在建筑項目中的應用，成功地使建筑項目的管理過程更加可視、可控和精細，提高了建筑項目的整體控制力。BIM技術已經從3D 到4D 再到5D。3D、4D、5D 和BIM 技術的高效率結合，使軟件數據和大額合同金額可以跟蹤項目的實際進展，使月度成本報告和預算更加準確。編程數據和可靠的合同金額的強大組合使之能夠在項目周期內跟蹤預測實際成本，以及更準確地進行每月成本報告和預算。

1 BIM5D 技術及特點

1.1 BIM5D 技術概述

建筑信息模型（BIM）是建筑、工程和土木工程領域的一個新工具。BIM 側重于創建建筑項目的虛擬三維模型，并使用數字技術為建筑項目提供全面和真實的信息基礎。這個信息庫不僅包含描述建筑構件的幾何信息、特定屬性信息和狀態信息，還包括與構件無關的狀態信息（如空間行為、運動行為）。有了這個包含土木工程信息的三維模型，土木工程信息的整合水平得到了顯著提高，使土木工程項目的利益相關者能夠交流和分享土木工程信息。

1.2 BIM5D 技術特點

在建設項目可行性研究的基礎上，在建設項目的執行階段，對施工進度、項目預算、資源消耗、施工成本和施工合同等相關信息進行聯合管理，提供關于項目進度、成本、質量和安全的可視化信息。BIM5D技術帶來的好處是：高精度、可視化控制和高管理效率。在施工過程中，詳細的項目數量和材料使用情況為項目預算、材料采購、材料管理、計量和支付、項目發票提供了參考點，也是成本操作的重要數據基礎。BIM5D 管理過程創造了一個成本數據存儲庫，動態地保護成本數據，并顯著提高信息的完整性和準確性[1]。

2 項目管理目標及要求

2.1 進度管理

項目合同有固定的期限，相應的建設工作必須在規定的期限內完成，這是保證企業效率和達到合同標準的重要目標，它是對客戶和承包商利益的共同保證。因此，施工進度的管理關系到項目經理的責任。與項目進度有關的計劃包括項目目標和作為發展中心的發展方向，分別是目標方案和支持方案。造成合同糾紛的主要原因是建設、監理、工程等部門在不了解合同內容的情況下草率簽訂合同，有虛假嫌疑的條款卻未被發現，以及利用法律漏洞在合同履行中偷工減料。

2.2 質量管理

質量標準是工程建設項目盈利的關鍵前提，也是衡量一個工程建設組織盈利能力的關鍵指標。質量要素對建筑項目的進展和建筑成本有著至關重要的影響，因此，目標管理工作必須受到全面控制。一個基礎設施項目的投資、建設和最終的盈利能力主要取決于項目管理的運作，而管理的質量取決于管理者自身的能力和行業經驗，否則就很容易在質量和安全上打折扣。

2.3 成本管理

成本目標作為支出管理的主要方向，具有積極影響。成本管理是通過操縱消費、降低成本、提高效率和實現目標來提高公司競爭力的有效手段。建立和改進管理系統是一個改革、試驗和學習的過程。然而，體制改革的特點通常是執行不力，不能及時總結經驗，導致基礎設施改革的步伐緩慢，使許多環節沒有取得有意義的進展。在基礎設施項目的實施過程中，個別管理人員不了解自己的權利和責任，責任心不強，在某些關鍵節點上存在僥幸心理，這是缺乏法律觀念的典型表現。在這樣的心態下，基礎設施管理變成了紙上談兵，現場安全管理和項目質量保障嚴重不足。同時，一些部門沒有認真執行基礎設施項目管理辦法，導致參考人員不能履行管理職責[2]。

3 BIM5D 技術在項目建設管理中存在的問題及對策

3.1 設計缺失

BIM5D 技術一體化還沒有達到廣泛普及，使得部分項目的設計、施工、運維以及管理等環節都存在協調不充分的情況，這類問題也增加了項目規劃管理部門的工作量。我國建筑工程項目發展過程中，對于各方面的要求都變高，盡管BIM5D 技術為項目建設解決了諸多問題，但是隨著技術發展，一體化設計缺失使其實際應用效果并不能達到預期。

針對此類問題，相應的建設方首先要改變傳統觀念，注重實時引進相關專業管理人才，對內部人員定期開展BIM5D 技術培訓工作。彌補國家設計不足的缺陷，完善整體結構，確保工作人員充分了解BIM5D 技術知識的標準化及其實際應用。

3.2 運行不佳

BIM5D 技術運用模型涵蓋大量數據，大量數據在運行中會造成網絡擁堵和頁面卡頓等情況，所以，系統和數據在BIM5D 技術框架中不能有效運行，使得現場工作與決策都變得異常困難。此后BIM5D 技術將會應用到更廣泛的項目中，如果不能解決數據運行問題，將會降低應用有效性。針對這些問題，必須根據現場布置、施工進度控制和竣工后的情況搭建相應的系統平臺，全面分析其施工各階段的質量安全管理、技術變更管理、商務成本管理和物資管理，使BIM5D 技術在建筑工程管理中的實質性應用價值得以充分體現。可見，BIM5D 本身具有精細化管理、降低施工方和設計方成本的特點，也是順應時代發展潮流的必然產物，這樣才能保證BIM5D 技術在建筑工程管理中的應用得以全面推廣。

3.3 軟件缺陷

建筑項目中BIM5D 技術是通過軟件實現，不同進程使用不同軟件，BIM 核心建模軟件是技術發展和應用的重點，其他軟件可以通過核心技術軟件在不同程度上完成信息交換，但是，在實際應用中發現，核心建模軟件也有數據缺失問題，個別軟件在工作中有構件丟失的情況。出現這類問題之后，需要通過人工補充的方式進行調整，浪費人力、物力而且增加工作量。為了解決這些問題，建筑業應該與開發BIM5D 軟件的公司達成戰略合作，并增加對BIM5D 技術的硬件基礎設施的投資。確保BIM5D 技術系統使用的硬件和軟件符合標準，整個應用過程按照專業規范標準設計[3]。

4 BIM5D 技術應用的價值分析

4.1 項目設計

設計階段在整個項目的實施和成本中起著重要作用。在項目計劃的基礎上，根據項目的現狀、技術復雜性和規模等因素，分階段進行規劃。通常有三個階段：初步設計階段、技術設計階段和最終設計階段。BIM技術的可視化功能可以解決傳統工程設計中出現的管道沖突，促進結構、電氣、管道和暖氣等不同行業之間的合作，減少施工中常見的變更和成本增加、施工周期延誤和相互反對的現象。

4.2 動態施工

在工程項目的施工過程中，BIM5D 允許管理人員直接區分工藝步驟，并將其與模型聯系起來，自動將工作量分配給相應的工藝步驟，可在施工設計中使用。當5D 模擬設計時，編程過程被優化為合理化。在實際施工過程中，手機與云端連接，實時捕捉現場施工進度，簡化現場資源的使用，減少施工時間，按時完成施工任務。

4.3 精益管理

1.在材料管理方面，材料管理人員應按時間段、具體項目部、施工班組等查詢材料需求，并編制材料需求計劃，便于材料管理人員按計劃收發材料，便于施工管理人員根據施工總需求，按施工班組定額控制材料的收發。

2.在成本控制方面，對成本方案和方案實施的具體流程、施工方位、施工力量等要素進行制定，多維度的合同價格對比分析、預算價格和實踐價格表的對比分析，可以通過三者分析每個項目的資源成本節約和節約方位信息，可以及時發現成本控制不合理的地方，做出決策，降低成本[4]。

5 BIM5D 技術在施工項目管理中的應用研究

5.1 提升BIM5D 技術在施工項目管理中的被重視程度

BIM5D 技術還存在一些問題，但實際上這些小問題會隨著技術的發展而得到解決和克服；只有認真對待BIM5D，才能真正促進建筑施工項目在效率、精度和美學方面的整體發展BIM5D 技術，建筑用戶應加強對與該技術兼容的軟件的研究和開發，積極發現使用中的問題，并與軟件開發商一起研究和解決這些問題。同時，建筑公司需要及時生產或更換專業的、高配置的硬件工具，以滿足BIM5D 技術的需求。根據中國的可持續發展戰略，有效地管理項目成本，可以在節約資源的同時實現項目的經濟效益最大化。在電力基建項目的成本管理中，要貫徹“科技是第一生產力”的發展理念，在管理過程中采用科學合理的技術手段，促進電力基建項目質量的提高，在保證工程質量的前提下降低生產成本。在電力基礎設施項目建設前，應編制合理的項目成本預算，在建設過程中，應根據成本預算嚴格控制各方面的實際成本，用科學的方法降低投入成本，避免資源浪費。

5.2 不斷提高BIM5D 技術人才的培養和引進力度

建筑業應注重引進和培養BIM5D 技術的高層次人才，對內部員工進行定期培訓和學習，不斷提高他們的技能，確保BIM5D 技術人員具有技術意識和實踐規范性，始終保持學習狀態，多與有實踐經驗的同行交流，吸收更多的實踐經驗，不斷提高現有BIM5D 技術人員的專業技能。在BIM5D 技術人才的配置上，要加大力度，為企業提供各種激勵政策和平臺、合理的推廣機制等。在績效考核制度下，應實行末位淘汰制，使工作能力低下、工作態度差、缺乏動力的工人被淘汰，鼓勵其他人員努力工作。

此外，管理層應多關注員工的思想狀況和對公司管理的看法，采納員工的合理建議，尊重員工的主觀能動性，同時在嚴格管理的同時，為員工提供開明的工作環境，提高員工對公司的認可程度，使他們在工作中更加獨立和積極。

5.3 加強BIM5D 技術的推廣

利用多媒體平臺詳細講述和介紹BIM5D 技術在建筑項目中的作用，并組織建筑項目負責人集體學習BIM5D技術，講解BIM5D 技術可以降低建筑項目成本等特點的精細化管理功能，確保BIM5D 技術能夠得到高效、全面的應用，保證BIM5D 技術能夠在建筑業中得到有效和全面的推廣和應用。為項目質量管理樹立相應的質量管理意識，嚴格按照國家相關法規和實際項目計劃進行設備采購，確保電力基建項目的施工質量。為了保證質量管理的實施，該組織首先必須建立健全質量管理體系，并要求在施工過程中嚴格按照質量管理體系的規定進行管理；其次，為了確保質量管理措施得到有關人員的執行，該組織除了質量管理審查部門外，還必須在組織內部設立單獨的監督部門，監督質量管理的實施。而不是對電力能源基礎設施工程項目施工過程中可能出現的其他風險因素進行監控，從各個方面保證電力能源基礎設施工程項目的順利施工。質量管理不僅要解決施工過程中的材料質量問題，還要解決電力基礎設施項目的施工過程，充分保證項目的施工質量[5]。

通過對BIM5D 技術在建筑工程管理中的應用和分析，可以看出BIM5D 技術在建筑工程管理中的實際作用是有效實現模型建筑、節約建筑成本和建筑工程管理過程的可視化。盡管仍有改進的余地，但只有通過不斷的實踐，BIM5D 技術才能成熟。BIM5D 技術的廣泛采用將對中國建筑業的發展產生重大影響。