BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用及存在問(wèn)題分析

施沈杰 閆宇翔

宿遷學(xué)院土木工程系（223800）

BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用及存在問(wèn)題分析

施沈杰 閆宇翔

宿遷學(xué)院土木工程系（223800）

建筑信息模型（簡(jiǎn)稱BIM）是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)管理的數(shù)據(jù)化工具，借助BIM可以減少工作量和失誤，極大提高項(xiàng)目增值的效果。現(xiàn)從BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目各階段及在不同建設(shè)項(xiàng)目管理模式中的應(yīng)用予以闡述，提出BIM技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題并予以分析，以此為BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中進(jìn)一步的應(yīng)用推廣提供借鑒。

BIM技術(shù)；建設(shè)項(xiàng)目；管理階段；管理模式

0 概述

依據(jù)美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)：BIM是建設(shè)項(xiàng)目的兼具物理特性與功能特性的數(shù)字化模型,且是從建設(shè)項(xiàng)目最初概念設(shè)計(jì)開(kāi)始的整個(gè)生命周期里做出任何決策的可靠共享信息資源。其技術(shù)特征就是在于借助建模軟件，建立建筑物可視化、可模擬、可優(yōu)化、可聯(lián)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)的三維數(shù)字模型，以此減少工作量和失誤，極大提高項(xiàng)目增值的效果。

BIM技術(shù)應(yīng)用始于美國(guó)，2003年美國(guó)總務(wù)管理局（GSA）推出國(guó)家3D-4D-BIM計(jì)劃，隨后又陸續(xù)發(fā)布BIM指南以規(guī)范和引導(dǎo)BIM在實(shí)際工程中的應(yīng)用；2006年美國(guó)陸軍工程兵團(tuán)（USACE）發(fā)布一份15年（2006-2020）的BIM路線圖，期望至2020年實(shí)現(xiàn)利用BIM標(biāo)準(zhǔn)使項(xiàng)目全生命周期任務(wù)自動(dòng)化；2007年美國(guó)建筑科學(xué)研究院（NIBS）發(fā)布美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)（NBIMS），隨后歐洲、日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家也相繼推廣和研究BIM技術(shù)。我國(guó)從2003年引進(jìn)BIM技術(shù)，而應(yīng)用則始于北京奧運(yùn)會(huì)與上海世博會(huì)部分場(chǎng)館、上海中心大廈等工程項(xiàng)目，而作為BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)桿的上海中心大廈項(xiàng)目，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)均應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行全面的規(guī)劃。2011年住建部發(fā)布了《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》；2014年住建部在《關(guān)于建筑業(yè)發(fā)展和改革的若干意見(jiàn)》中明確推進(jìn)建筑信息模型（BIM）等信息技術(shù)在工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)全過(guò)程的應(yīng)用，提高綜合效益，各省市也陸續(xù)出臺(tái)各項(xiàng)指導(dǎo)意見(jiàn)與實(shí)施辦法以推動(dòng)BIM發(fā)展。

1 BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目各階段的應(yīng)用

在可行性研究階段，BIM可以為業(yè)主提供概要模型，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目方案進(jìn)行分析、模擬,以降低建設(shè)成本、縮短工期、提高質(zhì)量。

在設(shè)計(jì)工作階段，相較于傳統(tǒng)CAD繪制的2D圖紙冗繁、常出錯(cuò)誤、頻繁變更、協(xié)作溝通困難等缺點(diǎn)，應(yīng)用BIM技術(shù)繪制的3D模型更加快捷、準(zhǔn)確、直觀，為項(xiàng)目各參與方提供溝通協(xié)調(diào)平臺(tái)；基于BIM的整體參數(shù)模型，可以使多個(gè)專業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)協(xié)作進(jìn)行、減少專業(yè)設(shè)計(jì)矛盾；利用BIM整體參數(shù)模型還可自動(dòng)更新,使設(shè)計(jì)變更做到專業(yè)并行聯(lián)動(dòng)；通過(guò)BIM建立的3D共享模型，加強(qiáng)設(shè)計(jì)與施工的交流，提高圖紙的可施工性；BIM模型平臺(tái)與概算定額關(guān)聯(lián)，可直接導(dǎo)出工程概算，使設(shè)計(jì)概算變得精準(zhǔn)高效；利用BIM模型與能耗分析軟件關(guān)聯(lián)，利于低能耗與可持續(xù)發(fā)展理念的設(shè)計(jì)。

建設(shè)實(shí)施階段，BIM模型整合了各專業(yè)設(shè)計(jì)，施工前可進(jìn)行專業(yè)碰撞檢查,改正設(shè)計(jì)錯(cuò)誤與漏洞；將構(gòu)建的BIM模型導(dǎo)入到相關(guān)模擬軟件進(jìn)行施工方案優(yōu)化,將Project繪制的施工進(jìn)度計(jì)劃與BIM模型連接起來(lái)可動(dòng)態(tài)模擬整個(gè)施工過(guò)程；將BIM和RFID技術(shù)結(jié)合,解決了管理中信息傳遞不暢的弊病,以使建設(shè)項(xiàng)目各參與方即時(shí)高效地進(jìn)行信息交換與共享,提高了工程質(zhì)量安全管理水平；BIM設(shè)計(jì)模型可以生成細(xì)節(jié)化的構(gòu)件模型，可用來(lái)指導(dǎo)預(yù)制生產(chǎn)與施工，以3D的形式創(chuàng)建的構(gòu)件，有利于數(shù)控機(jī)械自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)。利用BIM參數(shù)模型涉及每一施工過(guò)程所需的勞動(dòng)力、材料、機(jī)械等信息，為建設(shè)各參與方的協(xié)作提供了基石,使精益化施工成為現(xiàn)實(shí)。

運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段，BIM參數(shù)模型在各階段做出的修改將全部同步更新，最終形成BIM竣工模型，基于該模型可以進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)行和管控、建筑能耗監(jiān)測(cè)與管控、安保與應(yīng)急管理、物業(yè)租售管理等。

2 BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目管理模式中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)一招標(biāo)一建造（DBB）模式中，該模式下各參與方目標(biāo)的不一致，使得相互之間缺乏溝通、協(xié)作。每一階段的開(kāi)始，實(shí)施方需重新生成或復(fù)制大量信息。在此模式下，BIM技術(shù)的應(yīng)用通常局限于項(xiàng)目某個(gè)階段,如設(shè)計(jì)階段利用BIM技術(shù)繪制3D圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、施工階段生成模型模擬施工過(guò)程等。為發(fā)揮BIM技術(shù)在整個(gè)項(xiàng)目周期的價(jià)值,業(yè)主常在合同中約定BIM模型創(chuàng)建格式與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，避免BIM模型在各參與方之間的移交銜接困難。

相較于DBB模式,設(shè)計(jì)一建造（DB）模式是由某總承包方統(tǒng)一完成設(shè)計(jì)與建造工作，BIM技術(shù)的應(yīng)用貫穿于設(shè)計(jì)與施工階段，例如美國(guó)丹佛藝術(shù)博物館擴(kuò)建工程，DB承包商創(chuàng)建了整體的設(shè)計(jì)、施工、安裝BIM模型，避免了BIM模型移交銜接所帶來(lái)的問(wèn)題。

代理型項(xiàng)目管理模式雖然項(xiàng)目管理工程師在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)介入?yún)f(xié)作與溝通，降低了各階段大量信息的重新生成或復(fù)制,但BIM技術(shù)的應(yīng)用仍是局限于各個(gè)階段。由于風(fēng)險(xiǎn)型項(xiàng)目管理承包商是施工總承包商，其項(xiàng)目管理工程師可以利用施工的主動(dòng)性，協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)師在BIM設(shè)計(jì)模型中提高其可施工性。相較于DB模式，由于設(shè)計(jì)與施工的分離，無(wú)論是代理型還是風(fēng)險(xiǎn)型項(xiàng)目管理模式，其BIM技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境仍舊不利。

一體化項(xiàng)目管理（IPD）模式，依據(jù)美國(guó)建筑師協(xié)會(huì)的定義：將項(xiàng)目各參與方集合成協(xié)同工作的團(tuán)隊(duì)，通過(guò)各種技術(shù)使團(tuán)隊(duì)的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)早期貢獻(xiàn)于項(xiàng)目，以實(shí)現(xiàn)其在建設(shè)項(xiàng)目整個(gè)生命周期的價(jià)值最大化。在此模式下，BIM技術(shù)連續(xù)應(yīng)用于項(xiàng)目整個(gè)生命周期內(nèi)，沒(méi)有階段性的交接過(guò)程及大量的重復(fù)工作、保證了信息的一致性及BIM最大化應(yīng)用價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。例如美國(guó)特洛伊藝術(shù)中心就是基于IPD模式下的BIM技術(shù)應(yīng)用。

3 BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)用中存在問(wèn)題的分析

BIM用戶協(xié)作協(xié)議問(wèn)題，盡管BIM技術(shù)為各參與方的協(xié)同工作提供了平臺(tái),但是在實(shí)踐中，項(xiàng)目各參與方對(duì)項(xiàng)目BIM成果所有權(quán)與責(zé)任不明晰，極大地影響各參與方對(duì)BIM模型共享程度及BIM的實(shí)際利用效果。BIM專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的難點(diǎn)突出，盡管部分高校開(kāi)設(shè)了相關(guān)BIM課程，但是培養(yǎng)體系無(wú)參考，缺乏系統(tǒng)教材，制約BIM復(fù)合型的人才培養(yǎng)。BIM相關(guān)軟件的公允性，也是制約著B(niǎo)IM技術(shù)應(yīng)用，例如，Revit、Navisworks等BIM軟件雖然可以進(jìn)行工程量的計(jì)算，但卻不具備公允性，因造價(jià)軟件需經(jīng)過(guò)建設(shè)行政主管部門(mén)標(biāo)準(zhǔn)定額司專家論證并取得認(rèn)證證書(shū)；同時(shí)，國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的差異也影響B(tài)IM技術(shù)的應(yīng)用，例如國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范與歐美相關(guān)BIM軟件產(chǎn)品存在矛盾，這在鋼筋平面表示法中尤為突出；傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式與BIM項(xiàng)目全壽命周期的應(yīng)用不銜接，BIM技術(shù)的應(yīng)用只能是階段性的或某一參與方，不能實(shí)現(xiàn)其最大化價(jià)值。為適應(yīng)BIM這一革新技術(shù)，建筑業(yè)企業(yè)需要加大投入進(jìn)行軟硬件設(shè)施、組織結(jié)構(gòu)、管理方式等轉(zhuǎn)型,但建筑行業(yè)的普遍低利潤(rùn)及BIM帶來(lái)的利益可預(yù)見(jiàn)性模糊使得投入難以為繼。

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