淺談BIM對(duì)工程管理的影響

周明星 （四川輕化工大學(xué) 土木工程學(xué)院，四川 自貢 643000）

1 引言

1975年，美國(guó)的ChuckEastman提出了建筑物計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)（Building Description System，BDS）的概念，建筑信息模型既BIM技術(shù)的理念在國(guó)外迅速的發(fā)展。建筑信息模型（BIM）的概念最開始在美國(guó)得以推廣應(yīng)用，隨后歐洲、日本、新加坡等國(guó)家也得到了積極的推廣[1]。而我國(guó)的張建平教授從2000年開始了相關(guān)方面的研究，雖然我國(guó)對(duì)BIM的研究比歐美等國(guó)家晚了15年左右，但是就目前BIM在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)而言，其成果必然在不久之后達(dá)到歐美水平。

2 BIM的優(yōu)勢(shì)

根據(jù)美國(guó)BIM標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS)對(duì)BIM的定義，BIM有三層含義：

①BIM是一個(gè)設(shè)施(建設(shè)項(xiàng)目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；

②BIM是一個(gè)共享的知識(shí)資源，是一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息，為該設(shè)施從建設(shè)到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；

③在項(xiàng)目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)[1]。

①BIM作為建筑行業(yè)“數(shù)字表達(dá)”的代名詞，BIM使得傳統(tǒng)建筑可視化，即所見即所得的形式。BIM將建筑從最初的二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S圖形。這可以說是建筑制圖的一次飛躍，而這次對(duì)建筑行業(yè)的影響也不亞于第一次工業(yè)革命對(duì)于世界的改變。傳統(tǒng)的制圖原理是將三維實(shí)物虛擬為二維的線條。這其中有人們?yōu)橹贫ǖ闹茍D規(guī)則也需要靠人的空間想象能力。而復(fù)雜的建筑光靠想象能力顯然是不夠的。但是可以值得肯定的是，BIM可以直接描繪三維建筑的信息模型一定會(huì)成為替代傳統(tǒng)工程造價(jià)方式以及改變傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方法。在建筑業(yè)，BIM的可視化在建筑業(yè)的優(yōu)勢(shì)非常明顯。隨著人們生活水平的提高，大家對(duì)建筑的審美需求也越來越高，這就造成了建筑的結(jié)構(gòu)與形式變得復(fù)雜。如像國(guó)家體育場(chǎng)（鳥巢）這樣大型且復(fù)雜的建筑只有想象就太荒誕與無知了。而BIM提供了可視化的方式，將傳統(tǒng)方式表現(xiàn)為線條的構(gòu)件，改變了以三維建筑實(shí)物的樣式，BIM傳統(tǒng)的使得建筑實(shí)物更加立體生動(dòng)。

②其次BIM作為一個(gè)共享的知識(shí)資源，在工程管理中起著協(xié)調(diào)三方（建設(shè)方，施工方與監(jiān)理方）的作用。工程項(xiàng)目管理是對(duì)某具體工程建設(shè)項(xiàng)目的全過程管理。而建筑的特點(diǎn)（具有大型性和長(zhǎng)期性）也決定了項(xiàng)目的生命周期從項(xiàng)目籌劃到建成峻工需要經(jīng)過一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期 （由工程項(xiàng)目的規(guī)模和復(fù)雜程度等決定這一時(shí)期的長(zhǎng)短）。期間，項(xiàng)目的社會(huì)環(huán)境會(huì)發(fā)生各種變化，具體的施工條件也會(huì)與設(shè)計(jì)階段不同，市場(chǎng)供求、金融環(huán)境、政府的政策等還會(huì)不斷變化，所有這些因素都不可能保持穩(wěn)定不變。因此，這也使得三方協(xié)調(diào)與項(xiàng)目管理變得復(fù)雜。一旦在建設(shè)期間出現(xiàn)需要變更的情況，會(huì)使得傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案修改變得繁瑣且困難，但是BIM在項(xiàng)目方案的變更與優(yōu)化上有明顯優(yōu)勢(shì)，BIM可以使設(shè)計(jì)方案與投入資金相結(jié)合，實(shí)時(shí)的計(jì)算出變更對(duì)資金使用情況的影響，這樣甲方對(duì)方案的選擇就會(huì)變得數(shù)字化，而設(shè)計(jì)方也可以在BIM上模擬各種可行方案，縮短了設(shè)計(jì)所需的時(shí)間。工程的設(shè)計(jì)階段作為造價(jià)管理中的核心內(nèi)容，它的重要性就相當(dāng)于人類的心臟。如果在這個(gè)重要的階段來運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行造價(jià)管理，造價(jià)站作為管理機(jī)構(gòu)，他們會(huì)收集分析各個(gè)地方的材料價(jià)格等各種基礎(chǔ)資料，但是如此大量的資料在管理和整理上就有很大的困難，在運(yùn)用上就會(huì)使人捉襟見肘。運(yùn)用BIM技術(shù)，數(shù)據(jù)的整理和分析將不會(huì)存在問題，而這種整理只是BIM的一個(gè)很小的作用點(diǎn)。例如新疆地區(qū)，因?yàn)闅夂颦h(huán)境的惡劣，對(duì)建筑設(shè)計(jì)的保溫有著嚴(yán)格的要求。為使建筑的保暖效果達(dá)到最佳，在建筑設(shè)計(jì)中要加入外墻保溫層設(shè)計(jì)。面對(duì)這種情況，在工程的設(shè)計(jì)階段就要將該地區(qū)的環(huán)境、地質(zhì)等信息相結(jié)合，并融入到工程信息模型中。工程面積計(jì)算時(shí)，要綜合分析外墻保溫層等相關(guān)信息，使造價(jià)管理具有全面性。在建筑物建造前期，BIM可以對(duì)各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，模擬生成并提供出協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)[3]。BIM實(shí)現(xiàn)了建筑數(shù)據(jù)的共享，傳統(tǒng)方式下建筑數(shù)據(jù)都是用電子文檔與excel表格形式存在，這樣不僅不方便統(tǒng)計(jì)也不方便查找，而BIM技術(shù)的利用，能夠?qū)⑷康慕ㄖ?shù)據(jù)結(jié)合成數(shù)據(jù)庫(kù)。

③BIM通過建立信息模型，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析。在建筑物的整個(gè)生命期內(nèi)，工程造價(jià)是施工階段管理中的關(guān)鍵，就如同人類的手腳一樣重要。然而在此階段內(nèi)建筑物受市場(chǎng)與環(huán)境等因素的影響非常大。如果在此過程中引入BIM技術(shù)，錄入建筑物的各種資料數(shù)據(jù)，形成相應(yīng)的信息報(bào)表，然后再將此建筑的成本資料和施工現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)度如實(shí)的填入BIM軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中，從而靈活的掌控施工過程的各個(gè)階段。在大數(shù)據(jù)的支持下，造價(jià)工作者掌握了計(jì)算工程成本最基礎(chǔ)的依據(jù)。造價(jià)工作者將材料、工程進(jìn)度、設(shè)備和技術(shù)等信息錄入BIM，然后運(yùn)用BIM相關(guān)的軟件開展綜合分析，同時(shí)也會(huì)綜合分析工程消耗、輸出等相關(guān)信息，將施工階段進(jìn)行精細(xì)化的控制。例如，新疆地區(qū)冬季的氣溫極低，不管是對(duì)工程施工的人員還是技術(shù)都有較高的要求，所以只有將工程材料和工程工期進(jìn)行合理管理及規(guī)劃，才能使工程實(shí)施的效率和成本有所保障[3]。通過BIM技術(shù)，造價(jià)工作者精細(xì)化的做出資金的使用情況，大大減少了時(shí)間和資金的浪費(fèi)，真正做到了工程造價(jià)中精細(xì)化的管理。在BIM技術(shù)的支持下，工程算量也變得準(zhǔn)確高效，這樣不僅節(jié)省了時(shí)間還提高了準(zhǔn)確率，工作效率也大大提升了。但是作為造價(jià)人員不應(yīng)該只專注于本專業(yè)的工作，造價(jià)人員的腦袋里應(yīng)該有一個(gè)觀念，了解在一個(gè)建筑物的生命周期內(nèi)能干什么，了解行業(yè)的法律法規(guī)，最后是要精通造價(jià)這個(gè)領(lǐng)域的新軟件和新技術(shù)，腦海中建立一個(gè)如同計(jì)算機(jī)一樣模型化的思維方式。

3 BIM的發(fā)展現(xiàn)狀與前景

在國(guó)家大力提倡BIM這種新興技術(shù)的前提下，促使很多施工單位在投標(biāo)時(shí)運(yùn)用BIM，然而大部分施工單位也僅僅停留在這個(gè)階段。他們使用BIM的目的主要就是為了能夠得到工程項(xiàng)目或者在評(píng)標(biāo)時(shí)得到另外的加分。在施工單位中標(biāo)之后，會(huì)因?yàn)锽IM建模數(shù)據(jù)不完善、各種設(shè)備參數(shù)的缺失、專業(yè)人才不足等原因，BIM并不能在工程項(xiàng)目中得到應(yīng)有的價(jià)值。這也說明BIM在推廣和應(yīng)用還有很大的空間。但是這并不能阻止BIM成為建筑行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)。BIM逐漸滲透工程建設(shè)的全階段（工程的設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、工程竣工）。如今在項(xiàng)目管理和造價(jià)的全階段使用和推廣BIM還停留在路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索的初步階段。但是隨著政策的支持以及專業(yè)人才的培養(yǎng)，BIM一定會(huì)成為工程造價(jià)行業(yè)中的里程牌。

4 結(jié)語

BIM的發(fā)展不僅離不開國(guó)家政策的支持，還需要建筑公司的支持。因?yàn)樗麄儾攀荁IM應(yīng)用的發(fā)起人與使用者。通過前面的分析，現(xiàn)在BIM的運(yùn)用還在初步階段。BIM本身具有協(xié)調(diào)作用，這就要求建設(shè)各方都應(yīng)該積極的參與進(jìn)來，包括設(shè)計(jì)人員與造價(jià)人員以及管理人員的介入?，F(xiàn)在看來，能夠使用BIM的人員有很多，但是要懂得造價(jià)行業(yè)還能熟練使用BIM的復(fù)合型人才十分欠缺。BIM的推廣和應(yīng)用已成為建筑行業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)。BIM逐漸應(yīng)用于工程建設(shè)的全過程，從設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工、工程竣工等各個(gè)階段[2]。