談BIM 技術(shù)在監(jiān)理企業(yè)中的應(yīng)用

陳嫣君 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230001）

1 概 述

BIM（Building Informeition Modeling),全稱建筑信息模型，是指BIM是在計算機輔助設(shè)計(CAD)等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多維模型信息集成技術(shù)，是對建筑工程物理特征和功能特征信息的數(shù)字化承載和可視化表達。BIM能夠應(yīng)用于工程項目規(guī)劃、勘察、設(shè)計、施工、運營維護等各階段，實現(xiàn)建筑全生命期各參與方在同一多維建筑信息模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)共享，為產(chǎn)業(yè)鏈貫通、工業(yè)化建造和繁榮建筑創(chuàng)作提供技術(shù)保障；支持對工程環(huán)境、能耗、經(jīng)濟、質(zhì)量、安全等方面的分析、檢查和模擬，為項目全過程的方案優(yōu)化和科學(xué)決策提供依據(jù)；支持各專業(yè)協(xié)同工作、項目的虛擬建造和精細化管理，為建筑業(yè)的體質(zhì)增效、節(jié)能環(huán)保創(chuàng)造條件。近幾年來，BIM技術(shù)在美國、日本、中國香港等國家和地區(qū)的建筑工程領(lǐng)域取得了大量的成果。國內(nèi)不少施工企業(yè)也在開始應(yīng)用BIM技術(shù)來提升項目管理水平和企業(yè)核心競爭力。

2011年，住建部頒發(fā)了《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，把加快建筑信息模型（BIM）在工程中的應(yīng)用、推動信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)作為行業(yè)發(fā)展總體目標(biāo)的主要內(nèi)容，并就推進BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用提出了具體要求。2015年7月1日，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《推進建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見》（建質(zhì)函[2015]159號），《意見》中強調(diào)了BIM在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的重要意義，提出了推進建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)思想與基本原則，同時明確提出推進BIM應(yīng)用的發(fā)展目標(biāo)，即“到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察、設(shè)計單位以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實現(xiàn)BIM與企業(yè)管理系統(tǒng)和其他信息技術(shù)的一體化集成應(yīng)用。到2020年末，以下新立項項目勘察設(shè)計、施工、運營維護中，集成應(yīng)用BIM的項目比率達到90%：以國有資金投資為主的大中型建筑；申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)?！?/p>

當(dāng)前，我國建筑業(yè)飛速向前發(fā)展，一些重大項目的業(yè)主已經(jīng)意識到，采用BIM技術(shù)在項目全生命周期管理中發(fā)揮著重要的作用，且?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟效益，使得建筑業(yè)各行業(yè)人士紛紛將目光投向BIM技術(shù)。監(jiān)理單位作為建設(shè)項目重要的參與單位有必要在這次BIM技術(shù)更新中積極接受挑戰(zhàn)，創(chuàng)造新的發(fā)展機遇。

2 監(jiān)理企業(yè)制定BIM 技術(shù)應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃，配置軟硬件，培養(yǎng)監(jiān)理人員

提高現(xiàn)場監(jiān)理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平，要讓所有項目監(jiān)理人員接觸新技術(shù)、新工藝，推動建筑業(yè)往前發(fā)展。改變傳統(tǒng)的項目管理方法，建立利用BIM技術(shù)的工程管理模式，同時也是適合BIM應(yīng)用的工程管理模式。監(jiān)理企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自身的實際需求和發(fā)展方向，制定BIM應(yīng)用發(fā)展規(guī)劃，分階段目標(biāo)和具體的實施方案。BIM對硬件的要求非常高，BIM模型對電腦硬件的要求就非?？量?，不是一個普通的辦公電腦和普通的移動工作站就能夠滿足運行要求的；同時BIM相關(guān)的軟件價格也非常高，這就需要企業(yè)合理配置BIM應(yīng)用所需的軟硬件。因此，BIM技術(shù)對電腦硬件、軟件方面的高要求，對BIM的推廣應(yīng)用造成了一定的阻礙。

監(jiān)理公司可以通過科研合作、技術(shù)培訓(xùn)、引進專業(yè)的BIM技術(shù)團隊等方式，推動相關(guān)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)掌握BIM技術(shù)，提高應(yīng)用技能，全面提升監(jiān)理人員的BIM應(yīng)用能力。不僅企業(yè)還是個人，只有跟上了新技術(shù)、新技能的革新步伐，才能跟上時代的發(fā)展，才能不被淘汰。

3 科技創(chuàng)新，BIM 助力動態(tài)管理，建立監(jiān)理企業(yè)的信息平臺

BIM的應(yīng)用，就是要求各參與單位提供數(shù)字信息，這些數(shù)字信息具有集成、管理、快速搜索、更新、維護、分析等特點，實現(xiàn)工程項目全壽命期（設(shè)計、施工、運營等階段）管理，各階段基于BIM信息的傳遞和共享。越來越多的施工企業(yè)和項目管理擁有自己的信息化管理平臺，作為監(jiān)理方，建設(shè)工程中重要的參與方，也要有自己的企業(yè)信息平臺。BIM技術(shù)，就是將計算機技術(shù)與傳統(tǒng)的建筑行業(yè)有效的結(jié)合，就是在設(shè)計階段將原來的二維平面圖紙信息升級為空間上的三維信息，并且結(jié)合時間上的四維信息和工序上的六維信息，共同建立工程項目的4D模型，預(yù)先用建立出來的數(shù)據(jù)模型模擬建造過程，發(fā)現(xiàn)不合理的碰撞，預(yù)先進行規(guī)避，并對施工方案及時更改，對項目全過程施工進行把控，最后按照更新過的施工方案進行建造。業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位、分包單位在BIM信息管理平臺上全過程項目協(xié)調(diào)合作，通過BIM數(shù)字模型對現(xiàn)場進行施工模擬，對項目全過程進行協(xié)調(diào)管理。監(jiān)理單位在新形勢下，運用現(xiàn)代化信息科技創(chuàng)新監(jiān)理監(jiān)管模式，才能不斷改進和調(diào)整自身監(jiān)理工作方式，提高工作效率，保證工作效果。

4 BIM 技術(shù)在造價管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在項目造價信息化管理方面有著非常明顯的優(yōu)勢，精準(zhǔn)度遠遠大于傳統(tǒng)的造價管理。傳統(tǒng)的造價管理，工程量需要現(xiàn)場的造價人員手工極端，隨著建設(shè)項目規(guī)模越來越大，造型越來越復(fù)雜，人工算量的難度越來越大，快速、準(zhǔn)確無誤地完成工程量清單成為傳統(tǒng)工程造價管理的瓶頸問題。而通過BIM的算量軟件，建立數(shù)據(jù)模型，工程量可以快速統(tǒng)計分析，行程準(zhǔn)確的工程量清單，對于提升造價控制與管理水平、提高工作效率有著十分重要的意義。工程造價一般分為兩個階段，即項目設(shè)計階段和施工階段。

4.1 設(shè)計階段

項目計劃階段主要是根據(jù)設(shè)計方案對工程項目投資進行預(yù)估，BIM技術(shù)的4D模型可以通過軟件導(dǎo)出分析數(shù)據(jù)為造價工程師提供各設(shè)計階段精確的工程量、設(shè)計參數(shù)和工程參數(shù)，這些數(shù)據(jù)信息與技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)結(jié)合，就可以做出準(zhǔn)確的概算，再運用價值工程和限額設(shè)計等手段對設(shè)計成果進行優(yōu)化。BIM參數(shù)化，并建立自己的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)分析結(jié)果迅速調(diào)整設(shè)計，并且可以隨時跨專業(yè)、分階段進行調(diào)整。

BIM技術(shù)設(shè)計與傳統(tǒng)的二維圖紙設(shè)計不同之處在于，能夠?qū)⒔ㄔO(shè)項目各專業(yè)的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，并且完整的保存下來。BIM模型中每一個構(gòu)件都和現(xiàn)實中的結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)，所含類型、尺寸、數(shù)量等信息可以直接拿來運算，可根據(jù)需要快遞準(zhǔn)確的進行識別、分類、統(tǒng)計與分析。

基于BIM技術(shù)生成的工程量不是簡單的長度和面積統(tǒng)計，專業(yè)的BIM造價軟件可以在施工管理過程中，對全過程的工程量進行提交，分析數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場施工管理的需求進行精確的模型運算和實體增減，從而獲得更符合實際的工程量數(shù)據(jù)，并且可以自動生成數(shù)據(jù)，得以保存。

4.2 施工階段

在施工階段，造價控制的核心就是短時間內(nèi)對項目造價數(shù)據(jù)進行比對分析，特別是通過價值工程，對預(yù)算成本、目標(biāo)成本和實際成本進行比對，越早時間查出可能存在的問題，并相應(yīng)制定措施才能規(guī)避此類問題的再次發(fā)生，從而控制了項目的總造價。

BIM團隊通過軟件，建立模型快速統(tǒng)計分析工程量，形成準(zhǔn)確的工程量清單。土建、安裝等專業(yè)根據(jù)已經(jīng)建立的BIM模型，在日后的項目管理過程中，根據(jù)現(xiàn)場實際的施工進度，對施工全過程的工程量數(shù)據(jù)進行提交，這些工程量數(shù)據(jù)也可以滿足現(xiàn)場施工管理需求，提供各區(qū)詳細的工程量數(shù)據(jù)。同時，每一個管理人員通過BIM信息平臺，查找最新的工程量數(shù)據(jù)，全過程，全覆蓋的共享數(shù)據(jù)，用以項目管理中的各項決策。

基于BIM技術(shù)是一個動態(tài)管理技術(shù)，在施工階段，可以輸入實際材料的用量和價格，與原先建立的模型標(biāo)準(zhǔn)用量進行對比，及時發(fā)現(xiàn)實際消耗量和計劃消耗量之間的差異，及時組織項目管理人員分析原因，查找問題，提出解決方案，規(guī)避此類問題的再次發(fā)生，同時加強了項目管理中的造價控制，提升了項目管理的水平，節(jié)約了項目造價。

5 BIM 技術(shù)在進度管理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的工程項目進度管理，要制定各種詳細的總進度計劃、分階段進度計劃、網(wǎng)絡(luò)圖、橫道圖等技術(shù)方案和圖表，但是實際施工過程中進度失控、超工期的情況還是經(jīng)常發(fā)生，直接影響整體建設(shè)項目的造價控制。項目的進度管理中存在的問題主要有：設(shè)計變更或者設(shè)計缺陷帶來的進度管理問題，施工進度計劃編制不合理和實際施工工期存在進度偏差，原材料供應(yīng)不及時造成的工期延誤，項目各參與方溝通協(xié)調(diào)存在的管理問題等可能會給進度管理帶來不便。BIM技術(shù)可通過模型對施工方案進行建造模擬，項目各參與方通過模擬、漫游，直觀的觀察和深入分析各種工序和過程中可能發(fā)生的工程碰撞，對施工方案及時調(diào)整更新，調(diào)整資源配置，從而確保工程進度控制目標(biāo)的實現(xiàn)，大大提高進度管理效率，為進度計劃的制定、調(diào)整、執(zhí)行帶來便利。

①進度計劃的制定

造價工程師借助BIM模型，通過軟件平臺將數(shù)據(jù)進行整理，準(zhǔn)確核算出不同施工階段的工程量，進而推算出各施工階段所需的人、材、機消耗量，最終制定出比較符合工程實際的進度計劃，為項目的成功建成奠定堅實基礎(chǔ)。

②進度計劃的控制與調(diào)整

BIM技術(shù)的應(yīng)用讓進度控制有章可循、有據(jù)可控。BIM可視化模型和施工進度計劃共同作為施工階段的指導(dǎo)性文件，施工單位可據(jù)此作出詳盡的施工組織安排，進行合理的資源調(diào)配，確保工程有條不紊的推進；業(yè)主、項目管理或監(jiān)理單位等亦可嚴格要求施工單位按模型施工，避免返工和進度拖延的現(xiàn)象發(fā)生。

相對傳統(tǒng)的進度計劃橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖，BIM的4D施工進度模擬更加直觀，且大型復(fù)雜項目的橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖在施工過程中需要不斷的查閱文字和時間，效率低。BIM 4D施工進度模擬更加的直觀和形象，信息量和數(shù)據(jù)更大，軟件中的模型和動畫的結(jié)合更加直觀生動，有助于施工各參與方對于施工的高效溝通和協(xié)調(diào)。如果對于施工進度變更過于頻繁的項目，BIM技術(shù)進度管理就更加高效和機動，方便及時調(diào)整，保證項目的順利進行。

6 BIM 技術(shù)在質(zhì)量管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以通過建造模擬，對各個階段的施工管理內(nèi)容“可視化”，為項目管理提供重要的技術(shù)支持。運用BIM三維可視化功能及時間維度，利用碰撞優(yōu)化后得三維管線方案，進行施工交底和建造模擬，發(fā)現(xiàn)項目建設(shè)中的重點難點和關(guān)鍵部位、關(guān)鍵點，按照工程特點、場地要求，制定詳細的施工方案，并對施工方案進行模擬、動畫，讓業(yè)主對施工方案進行了解和掌握。優(yōu)化后得模型可以實現(xiàn)建筑物內(nèi)部漫游，現(xiàn)場施工和管理人員可以提前進入“建筑物內(nèi)部”，查看相關(guān)管線排布和施工構(gòu)件點，讓現(xiàn)場人員身臨其境。虛擬施工本身不需要消耗施工資源，但是可以根據(jù)施工模擬和可視化效果，了解施工整個過程和結(jié)果，可以進行碰撞檢查，在一定程度上避免返工，降低成本以及相關(guān)的管理成本。

傳統(tǒng)施工管理中的二維平面圖紙很難發(fā)現(xiàn)不同專業(yè)和系統(tǒng)的碰撞問題，由此引發(fā)返工造成極大的成本浪費。利用BIM模型可以輕松、快捷地檢查在三維環(huán)境下各個專業(yè)的碰撞問題，利用變更條件對BIM模型進行維護，提前反應(yīng)設(shè)計問題，避免返工。BIM的碰撞檢查系統(tǒng)把各專業(yè)建立的BIM模型整合在一起，通過云計算功能，在電腦中提前查找出各專業(yè)，結(jié)構(gòu)、暖通、電氣、給排水、小房等空間上的碰撞沖突，提前發(fā)現(xiàn)圖紙中出現(xiàn)的問題，電腦自動給出碰撞報告，提前進行討論、修改和驗證，優(yōu)化設(shè)計，大大縮短周期，減少返工。

傳統(tǒng)的施工管理模式，各專業(yè)圖紙版本不一樣，施工過程損耗大，不同專業(yè)施工采用多版圖紙給管理帶來混亂。利用BIM模型的可視性，提前反映施工的難點和關(guān)鍵點，避免返工現(xiàn)象；模擬施工工藝，進行三維模型較低，提高各部門之間的溝通效率，優(yōu)化施工的過程管理。例如，上海某工程，施工前進行碰撞檢查，有十萬個碰撞點，按一個碰撞點花費1000元計算，共節(jié)約資金1億元。

7 BIM 技術(shù)在監(jiān)理單位的應(yīng)用前景

目前BIM技術(shù)在一些大型、超大型工程項目前期方案階段有應(yīng)用，一般項目沒有技術(shù)能力使用，但這是未來建筑業(yè)的發(fā)展方向。它不僅僅只是設(shè)計工具CAD的升級，一些大型項目的施工單位也開始使用，監(jiān)理作為建設(shè)項目的參與一方，應(yīng)該比施工方站在更高的高度，學(xué)會并掌握應(yīng)用先進的技術(shù)管理工程是一個合格的監(jiān)理人員應(yīng)有的技能和手段。利用BIM技術(shù)在監(jiān)理的工作中對工程質(zhì)量等方面的預(yù)控和管理有很大幫助，給質(zhì)量、進度、投資的控制，合同、信息管理，以及對參建方的關(guān)系協(xié)調(diào)等工作帶來很大的便利。利用BIM完備的信息，為業(yè)主提供前瞻性的決策依據(jù)，及時的處理工程中可能出現(xiàn)的問題，將問題消滅在萌芽狀態(tài)；利用BIM模型信息的關(guān)聯(lián)性，將保證各方得到的信息或提供的信息都是最新鮮、最及時的，整個系統(tǒng)是動態(tài)的，每個參建方都可以全方位的了解工程的進展情況。利用BIM信息的一致性，在建筑生命期的不同階段無需重新建模，只進行簡單的修改和擴展即可，避免了信息不一致的錯誤，使所有的工作都具有可追溯性、備查性。對監(jiān)理大型、超大型的項目應(yīng)用BIM技術(shù)進行項目管理、協(xié)調(diào)能大大提高工作效能，縷清思路，避免錯誤。

BIM是信息技術(shù)與傳統(tǒng)的建筑業(yè)有效結(jié)合，一個合格的監(jiān)理工程師應(yīng)該具有先進的理念，有使用先進技術(shù)的能力，與時俱進，掌握這門技術(shù)，跟上社會發(fā)展的步伐，不被時代所淘汰。

[1]建質(zhì)函[2015]159號，推進建筑信息模型應(yīng)用指導(dǎo)意見[S].

[2]張健芳.淺析BIM技術(shù)在工程造價管理中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2015(4).

[3]王友群.BIM技術(shù)在工程項目三大目標(biāo)管理中的應(yīng)用[D].重慶：重慶大學(xué)，2012.