基于BIM技術(shù)的信息化監(jiān)理方法研究

朱志剛

（五洲工程顧問集團(tuán)有限公司，杭州 310053）

1 引言

隨著當(dāng)前建筑工程行業(yè)的發(fā)展，監(jiān)理工作的重要性逐漸凸顯，科學(xué)有效的工程監(jiān)理在保障工程質(zhì)量和效率，強(qiáng)化成本控制，以及確保施工安全等方面發(fā)揮著巨大作用。但是由于高層建筑、異形建筑的數(shù)量逐漸增加，工程監(jiān)理的內(nèi)容及復(fù)雜程度不斷提升，為確保監(jiān)理工作的作用價(jià)值得到充分發(fā)揮，業(yè)內(nèi)逐漸將BIM 技術(shù)運(yùn)用到實(shí)際工程監(jiān)理中。國內(nèi)外學(xué)者及從業(yè)人員也加強(qiáng)了此方面的研究，并取得了良好進(jìn)展和技術(shù)應(yīng)用效果。結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，采取案例分析法展開研究，對技術(shù)運(yùn)用的理論研究具有一定支持作用，同時(shí)也能為類似建筑工程項(xiàng)目提供實(shí)踐參考，在促進(jìn)行業(yè)和技術(shù)發(fā)展方面具有積極意義。

2 工程概況

2.1 項(xiàng)目簡介

以某企業(yè)工廠建設(shè)項(xiàng)目為例，規(guī)劃建設(shè)用地40 萬m2，新建建筑面積21 萬m2，主要建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施范圍如表1 所示。主要規(guī)劃建設(shè)內(nèi)容包括土建、機(jī)電、鋼結(jié)構(gòu)及場地設(shè)備安裝等方面。

表1 項(xiàng)目實(shí)施范圍

2.2 監(jiān)理內(nèi)容

結(jié)合案例工程實(shí)際情況可知，此工程項(xiàng)目體量較大，涉及專業(yè)較多，尤其是綜合管線協(xié)調(diào)工作量較大，質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)較多，且施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，安全管理難度較大。此次工程監(jiān)理的主要內(nèi)容包括以下方面。

1）要求施工方提交施工組織設(shè)計(jì)方案、進(jìn)度計(jì)劃方案，并審查相應(yīng)方案的合理性和科學(xué)性，審核方案設(shè)計(jì)是否滿足工程工期要求[1]。

2）檢查進(jìn)場材料、設(shè)備等物資的質(zhì)量，確保物資材料質(zhì)量合格，符合工程建設(shè)要求。

3）進(jìn)行施工過程監(jiān)督管控，確保嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)展開施工，嚴(yán)格把控關(guān)鍵部位及隱蔽工程的施工質(zhì)量。

4）要求施工單位提交施工周報(bào)、月報(bào)，并核對實(shí)際施工完成情況、現(xiàn)場人員配備情況及物資進(jìn)場情況等，并對下階段施工計(jì)劃進(jìn)行說明。

5）協(xié)助完成工程變更以及索賠工作，科學(xué)展開工程量計(jì)量，確保計(jì)算精準(zhǔn)可靠，并對已經(jīng)完成施工的部分進(jìn)行檢驗(yàn)，確保工程量計(jì)量準(zhǔn)確。

6）檢查施工現(xiàn)場環(huán)境情況，確保現(xiàn)場施工安全，不存在違章作業(yè)、安全隱患，保障安全文明施工，并檢查施工單位安全教育及技術(shù)交底落實(shí)情況。

7）定期組織監(jiān)理例會(huì)，要求工程建設(shè)參與方共同參會(huì)，匯報(bào)現(xiàn)場安全、施工質(zhì)量進(jìn)度情況，同時(shí)，通過討論、協(xié)商等方式解決實(shí)際施工過程中存在的問題。

8）組織展開工程驗(yàn)收工作，并整理好監(jiān)理工作相關(guān)文件資料。

3 BIM技術(shù)下工程監(jiān)理組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 人員組成

為實(shí)現(xiàn)信息化監(jiān)理，需建立相應(yīng)的BIM 團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)中應(yīng)具備熟知三維軟件的高水平專業(yè)建模人員、經(jīng)驗(yàn)豐富的監(jiān)理人員，以及專業(yè)素質(zhì)能力較強(qiáng)的項(xiàng)目管理人員，通過各方有效配合，構(gòu)建基于BIM 技術(shù)的監(jiān)理團(tuán)隊(duì)，并結(jié)合BIM 技術(shù)和監(jiān)理工作需求，合理進(jìn)行人員劃分，包括模型組、工程組及軟件組等，并由總工程師協(xié)調(diào)各組工作。

3.2 職責(zé)分工

為保障監(jiān)理工作的順利性及有效性，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的人員職責(zé)劃分，確保責(zé)任劃分清晰、落實(shí)到人，以此確保監(jiān)理團(tuán)隊(duì)各成員能盡職盡責(zé)地展開工作，實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)[2]。詳細(xì)人員職責(zé)分工情況如表2 所示。

表2 詳細(xì)人員職責(zé)分工

3.3 監(jiān)理機(jī)構(gòu)

監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)的設(shè)置是保障監(jiān)理工作順利開展的前提，能幫助項(xiàng)目成員明確監(jiān)理工作結(jié)構(gòu)及職能范圍，有助于提升監(jiān)理工作效率。基于BIM 的工程監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 基于BIM的工程監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)

4 BIM技術(shù)下工程監(jiān)理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合建筑工程實(shí)際情況，監(jiān)理審核系統(tǒng)功能應(yīng)滿足實(shí)際監(jiān)理工作需求，因此，需包括進(jìn)度管理模塊、質(zhì)量管理模塊、成本管理模塊及安全管理模塊。

監(jiān)理系統(tǒng)以建筑工程BIM 模型為基礎(chǔ)進(jìn)行搭建，故BIM模型質(zhì)量對于監(jiān)理系統(tǒng)架構(gòu)的搭建效果及監(jiān)理工作開展成效具有重要影響，在實(shí)際應(yīng)用BIM 技術(shù)的過程中，應(yīng)加強(qiáng)對模型構(gòu)建質(zhì)量、深度的控制，確保模型構(gòu)建符合監(jiān)理工作需求。監(jiān)理系統(tǒng)架構(gòu)的搭建需以實(shí)際功能需求為基礎(chǔ)，確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足各維度審核要求，發(fā)揮工程監(jiān)理協(xié)同效應(yīng)。對此，在系統(tǒng)架構(gòu)搭建過程中，需采用一對多的應(yīng)用方式，通過一個(gè)平臺軟件實(shí)現(xiàn)對建筑工程實(shí)施過程中相關(guān)數(shù)據(jù)、圖形的全面整合，并根據(jù)土建、機(jī)電等不同專業(yè)需求，提供相應(yīng)的操作界面和工具。

5 基于BIM技術(shù)的信息化監(jiān)理工作方法

5.1 質(zhì)量管理

結(jié)合案例工程實(shí)際情況，在基于BIM 技術(shù)展開信息化監(jiān)理的過程中，其質(zhì)量管理要點(diǎn)及方法如下。

1）模型審核。在按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行BIM 建模后，工程監(jiān)理模型組將多專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行整合，并展開檢查碰撞，發(fā)現(xiàn)共計(jì)937 處碰撞情況，審核結(jié)果為不通過，需要進(jìn)行管線優(yōu)化設(shè)計(jì)[3]。

2）建筑構(gòu)件校核。以支吊架構(gòu)件當(dāng)中的壓彎、拉彎構(gòu)件為例，展開構(gòu)件參數(shù)校核計(jì)算。主要審核內(nèi)容以及結(jié)果如表3 所示。其中，長細(xì)比計(jì)算公式如下：

表3 建筑構(gòu)件校核

式中，λ為長細(xì)比；μ為長度因數(shù)；L為桿長；i為桿件截面的回轉(zhuǎn)半徑。

3）進(jìn)場材料檢查。構(gòu)建產(chǎn)品構(gòu)件信息庫，材料進(jìn)場檢查過程中，查詢材料技術(shù)參數(shù)，并檢查材料產(chǎn)品合格證、觀感質(zhì)量等，展開材料檢驗(yàn)。

4）質(zhì)量問題標(biāo)記。基于BIM 技術(shù)的監(jiān)理工作，在展開工程質(zhì)量檢查的過程中對于發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題的部位，可直接標(biāo)記在系統(tǒng)模型中，以供后續(xù)討論解決。

5.2 進(jìn)度控制

基于BIM 技術(shù)的監(jiān)理工作進(jìn)度控制方法如下。

1）可實(shí)現(xiàn)進(jìn)度動(dòng)態(tài)跟蹤。監(jiān)理人員每天進(jìn)行現(xiàn)場巡視的同時(shí)，將施工進(jìn)度情況實(shí)時(shí)錄入BIM 系統(tǒng)中，并將其與進(jìn)度計(jì)劃和模型相關(guān)聯(lián)，以此實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度、現(xiàn)場情況的動(dòng)態(tài)展示。

2）進(jìn)度偏差分析和調(diào)整。借助系統(tǒng)偏差分析功能，可實(shí)現(xiàn)對實(shí)際進(jìn)度情況與進(jìn)度計(jì)劃之間的偏差分析，并追蹤產(chǎn)生偏差的原因，有針對性地進(jìn)行進(jìn)度計(jì)劃調(diào)整。

5.3 成本管控

成本管控的主要方法包括以下幾個(gè)方面。

1）工程量計(jì)量。借助BIM 模型及監(jiān)理審核系統(tǒng)，將模型直接與工程量清單相關(guān)聯(lián)，并根據(jù)實(shí)際模型更新情況實(shí)時(shí)輸出工程量清單，實(shí)現(xiàn)工程量的快速、精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)。

2）工程款支付。可通過監(jiān)理審核系統(tǒng)和BIM 模型直接導(dǎo)出項(xiàng)目工程量，并由各參建方進(jìn)行工程量確認(rèn)，省去傳統(tǒng)工程款支付過程中多方、多次協(xié)商環(huán)節(jié)，優(yōu)化了支付流程，提高了款項(xiàng)支付的準(zhǔn)確性及支付效率。

3）工程變更管理。建筑工程實(shí)施過程中，很難避免出現(xiàn)工程變更的情況，給實(shí)際成本控制、管理等工作帶來極大影響。借助BIM 技術(shù)能實(shí)時(shí)進(jìn)行模型更新和臺賬變更，強(qiáng)化工程變更控制，減少由此產(chǎn)生的糾紛問題，降低監(jiān)理過程中的協(xié)調(diào)難度。

5.4 安全管理

BIM 技術(shù)在工程監(jiān)理安全檢查、審核方面的運(yùn)用主要包括以下內(nèi)容。

1）通過構(gòu)建安全管理信息庫，實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)工程安全檢查信息資料及檢查內(nèi)容的管理，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的同步更新，有助于提高安全檢查工作的條理性。

2）現(xiàn)場施工環(huán)境安全預(yù)控。可借助BIM 技術(shù)的施工環(huán)境模擬功能，對現(xiàn)場安全情況展開預(yù)檢，明確安全隱患及安全文明施工控制要點(diǎn)，有針對性地采取相應(yīng)控制措施。

3）施工模擬和工序展示。通過BIM 施工模擬功能，對存在安全隱患或者危險(xiǎn)性較大的工序進(jìn)行模擬演示，明確施工安全重點(diǎn)控制內(nèi)容，強(qiáng)化安全交底，保障施工安全[4]。

6 結(jié)語

在運(yùn)用BIM 技術(shù)展開工程監(jiān)理工作的過程中，應(yīng)充分結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況，明確監(jiān)理工作內(nèi)容，然后基于BIM 技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)及實(shí)際監(jiān)理要求，進(jìn)行人員組成設(shè)計(jì)，確定職責(zé)分工，并設(shè)置監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)，然后展開監(jiān)理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)功能全面、架構(gòu)穩(wěn)定。最后，基于BIM 技術(shù)以及監(jiān)理系統(tǒng)展開工程質(zhì)量管理、進(jìn)度控制、成本管控及安全管理等相關(guān)工作。研究可知，BIM 技術(shù)在工程監(jiān)理當(dāng)中運(yùn)用取得了良好的效果，不僅提高了監(jiān)理工作效率，還保障了監(jiān)理工作的全面性及可靠性。相信隨著對BIM 技術(shù)及其在監(jiān)理工作中的運(yùn)用，監(jiān)理工作的作用將會(huì)得到更好發(fā)揮，建筑工程建設(shè)水平也將得到進(jìn)一步提升。