基于BIM 技術(shù)背景下的高層建筑項(xiàng)目管理分析

徐小涵XU Xiao-han；劉陽LIU Yang；郭越GUO Yue

（①青島中騰雙創(chuàng)置地有限公司研發(fā)部，青島266000；②青島騰遠(yuǎn)設(shè)計(jì)事務(wù)所有限公司綜合一院，青島266000；③青島騰遠(yuǎn)設(shè)計(jì)事務(wù)所有限公司第一分院建筑所，青島266000）

0 引言

基于BIM 技術(shù)下的高層建筑項(xiàng)目管理，采用3D 模型的可視化技術(shù)，為工作的開展提供了便利，同時(shí)還顯著增加高層建筑工程管理時(shí)的精細(xì)化水平，保證了項(xiàng)目的施工質(zhì)量和施工安全[1]。

1 基于BIM 技術(shù)背景下高層建筑項(xiàng)目管理的特點(diǎn)

以BIM 技術(shù)為技術(shù)的高層建筑項(xiàng)目管理手段是新時(shí)代的產(chǎn)品，是現(xiàn)代建筑事業(yè)對高層建筑提出的新要求。

1.1 高層建筑項(xiàng)目管理的特點(diǎn)

隨著高層建筑項(xiàng)目的應(yīng)用越來越普及，其管理一直存在著以下幾個(gè)特點(diǎn)：①工程量大、周期長。高層建筑不管是在設(shè)計(jì)階段還是在施工階段，工藝都十分繁瑣，一般都需要很長的周期；②安全隱患大。高層建筑中的許多項(xiàng)目都存在著很大的安全隱患，尤其是其中的深基坑、高空作業(yè)、施工機(jī)械等，必須要進(jìn)行更加精細(xì)化、合理化的管理；③系統(tǒng)工程復(fù)雜。在高層建筑的項(xiàng)目管理中，比如像地基與基礎(chǔ)形式設(shè)計(jì)、主體結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)等都是技術(shù)含量很高的工作，必須要有大量滿足要求的技術(shù)人員并且進(jìn)行合理地組織分配才能對其進(jìn)行有效控制。

因此，在高層建筑的項(xiàng)目中，需要引入BIM 技術(shù)，持續(xù)性的對施工中的薄弱環(huán)節(jié)展開詳細(xì)分析，同時(shí)將實(shí)際施工現(xiàn)狀與管理目標(biāo)作出對比，利用重復(fù)性管理的模式，綜合提升高層建筑的項(xiàng)目管理水平。

1.2 BIM 技術(shù)的特點(diǎn)

BIM 技術(shù)即建筑信息模型技術(shù)（Building Information Modeling），是一種工程管理的新理念，通過將所需要考量的信息加以整合，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立起三維動態(tài)仿真模型，進(jìn)而管理工程的各個(gè)階段，運(yùn)用BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)建筑工程項(xiàng)目的流程表示如圖1。

圖1 基于BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)建筑項(xiàng)目流程圖

BIM 技術(shù)之所以可以在現(xiàn)代化管理中的應(yīng)用得到迅速地推廣，得益于以下幾個(gè)優(yōu)勢：①信息共享，利用BIM技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目管理可以滿足信息共享的需要，可以通過及時(shí)溝通重要數(shù)據(jù)信息以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效性和真實(shí)性，有利于對各種影響因素進(jìn)行綜合分析，從而降低項(xiàng)目成本，保證施工安全；②具有經(jīng)濟(jì)性，盡管BIM 建模的成本看起來要比其他程序的成本高，但從長遠(yuǎn)的角度來看，更加合理的設(shè)計(jì)，有利于減少安全事故發(fā)生的可能，從而避免了因停工而導(dǎo)致的巨大損失；③全生命周期管理。一般來說，一個(gè)建筑從設(shè)計(jì)到拆除，可能會經(jīng)歷幾十年甚至幾百年，基于BIM 的管理模型，相關(guān)人員可以根據(jù)需要對模型進(jìn)行調(diào)整修改；④協(xié)同管理的特點(diǎn)?；贐IM 技術(shù)，項(xiàng)目工程的所有參與人員（包括設(shè)計(jì)工程師、監(jiān)管部門、運(yùn)營商等）都可以在同一平臺上進(jìn)行協(xié)同工作，提高了建筑施工的效率。

2 BIM 技術(shù)在高層建筑管理項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用

利用BIM 技術(shù)可以設(shè)計(jì)建筑工程結(jié)構(gòu)、功能、內(nèi)部管線等等，首先要根據(jù)整體規(guī)劃構(gòu)建起三維模型，之后由工程師審核模型的合理性，同時(shí)將技術(shù)數(shù)據(jù)輸入到BIM 技術(shù)軟件中，進(jìn)行模擬分析，預(yù)算工程成本，優(yōu)化工作流程，與此同時(shí)還需要分析與處理設(shè)計(jì)中存在的問題，提高解決問題的能力。

2.1 BIM 三維可視化技術(shù)的應(yīng)用

可視化（Visualization）也就是“所見即所得”，將建筑設(shè)計(jì)模型直觀地展現(xiàn)出來，即某建筑的三維可視化模型，比起傳統(tǒng)的二維CAD 施工圖紙，三維BIM 模型的信息可以更加準(zhǔn)確，更加通俗易懂，也更有利于項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對工程的整體情況的進(jìn)行總體管控。

2.2 BIM 模擬分析技術(shù)

BIM 的模擬性（Simulation）技術(shù)可應(yīng)用于工程的整個(gè)階段。在設(shè)計(jì)時(shí)期，構(gòu)建三維動態(tài)模型，可以對許多性能進(jìn)行模擬試驗(yàn)，比如結(jié)構(gòu)受力分析、熱能傳導(dǎo)分析等，可以及早發(fā)覺設(shè)計(jì)方案中的弊端，并給予修正；避免在施工過程中出現(xiàn)重大設(shè)計(jì)變更；在招標(biāo)和施工階段，可以依據(jù)工程的組織規(guī)模來進(jìn)行模擬施工，控制造價(jià)；在應(yīng)用BIM 技術(shù)的后期階段，能夠針對于地震災(zāi)害、火災(zāi)災(zāi)害等緊急情況作出模擬。

2.3 BIM 項(xiàng)目方案優(yōu)化

事實(shí)上整個(gè)施工方案以及進(jìn)度計(jì)劃的編制工作是一個(gè)不斷優(yōu)化的過程，BIM 模型提供了建筑物準(zhǔn)確的信息，不僅提供了各種優(yōu)化工具足以應(yīng)對復(fù)雜的建筑設(shè)計(jì)，同時(shí)還節(jié)省了大量的時(shí)間，有利于節(jié)約工程成本。

2.4 BIM 技術(shù)與工程造價(jià)

在BIM 模型中具有豐富的建筑工程構(gòu)建信息，在高層建筑工程施工過程中，要靈活性的運(yùn)用BIM 施工技術(shù)，有效關(guān)聯(lián)三維模型信息屬性和造價(jià)信息數(shù)據(jù)。利用BIM技術(shù)進(jìn)行造價(jià)分析，可以大幅度降低數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量，更能夠保證數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表具有準(zhǔn)確性，在最短的時(shí)間之內(nèi)獲得關(guān)于建筑工程項(xiàng)目的造價(jià)信息，并且得到數(shù)據(jù)報(bào)告，由此獲得建筑工程項(xiàng)目的成本預(yù)算，有效節(jié)約了工程造價(jià)的工期[2]。

3 BIM 技術(shù)在高層建筑施工階段的應(yīng)用

BIM 技術(shù)融合了項(xiàng)目的可視化操作、施工模擬、協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)、費(fèi)用和時(shí)間等信息，將復(fù)雜的施工管理過程簡單化，通過三維模型的建立，不僅可以在建筑建造時(shí)間維度進(jìn)行進(jìn)度模擬，還能夠模擬出與現(xiàn)實(shí)施工環(huán)境相似的施工過程情景，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題，并結(jié)合問題進(jìn)行探討，及時(shí)改進(jìn)，提前預(yù)防并解決錯誤的產(chǎn)生，在滿足業(yè)主的需求和目標(biāo)的前提下，決策出最合適的施工方案，有效降低了項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)，有效提高工程質(zhì)量。

4 BIM 技術(shù)在高層建筑施工安全管理上的應(yīng)用

安全與質(zhì)量是高層建筑項(xiàng)目管理的重要內(nèi)容，結(jié)合BIM 可視化的模擬技術(shù)，能夠有效真實(shí)地反映出項(xiàng)目中可能存在的種種安全問題，并加以分析解決。

4.1 有利于危險(xiǎn)源的辨識和管理

在高層建筑項(xiàng)目中的危險(xiǎn)源，可以分為人身傷害、物質(zhì)損失與環(huán)境影響等幾個(gè)方面，來源復(fù)雜多樣，人工難以將其全部整理總結(jié)，但依靠BIM 技術(shù)，可以有效對其進(jìn)行系統(tǒng)地整理，一方面，可以通過對模板支撐系統(tǒng)、深基坑支護(hù)系統(tǒng)等進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的分析，來整體控制高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，針對施工人員素質(zhì)能力薄弱的問題，BIM 技術(shù)可以模擬真實(shí)場景的方式，對工作人員進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，加強(qiáng)情景意識，提高安全意識[3]。

4.2 施工安全的模擬檢查

借助于BIM 的可視化技術(shù)，可以對項(xiàng)目中的各個(gè)施工環(huán)節(jié)、施工工藝進(jìn)行仿真模擬，通過對技術(shù)參數(shù)的模擬分析，來強(qiáng)化安全檢查的效果，進(jìn)而可以根據(jù)分析出的結(jié)果，有針對性地制定相應(yīng)的解決方案，有效降低發(fā)生安全事故的可能性。

4.3 建立施工安全指標(biāo)，驗(yàn)證施工防護(hù)性能

在高層建筑的項(xiàng)目管理中應(yīng)用BIM 技術(shù)，有利于建立高標(biāo)準(zhǔn)的安全指標(biāo)和安全防護(hù)措施[4]，有利于全面有效地保障建筑施工人員的人身財(cái)產(chǎn)安全，這是因?yàn)橥ㄟ^BIM技術(shù)，對施工場地的自然條件，如地勢環(huán)境、氣候條件、交通狀況以及人員與耗材等因素進(jìn)行模擬，可以充分考慮分析各種有關(guān)影響因素對建筑施工安全的影響，從而對防護(hù)功能加以驗(yàn)證。

4.4 實(shí)現(xiàn)一體化的管理

基于BIM 技術(shù)的一體化管理是通過一個(gè)由三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫，對工程的整個(gè)過程進(jìn)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一管理。在三維可視化的基礎(chǔ)上，構(gòu)建各種模型，可以為項(xiàng)目管理提供全方位支持，提高項(xiàng)目管理的管理效率和協(xié)調(diào)能力。BIM 數(shù)據(jù)庫通過信息共享，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地不斷更新數(shù)據(jù)，有效提高了分析的效率，實(shí)現(xiàn)了對工程造價(jià)精細(xì)化管理效率的提升[5]。

利用BIM 技術(shù)來構(gòu)建系統(tǒng)監(jiān)控平臺，可以實(shí)現(xiàn)對整個(gè)監(jiān)控體系的有效把握，首先，監(jiān)控平臺可以實(shí)現(xiàn)對管理負(fù)責(zé)人以及具體工作的施工人員進(jìn)行各個(gè)方面的考核，確保人員按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工作業(yè)，有效地保證了施工質(zhì)量；其次，現(xiàn)場工作人員可以實(shí)時(shí)將可能會影響到安全質(zhì)量的問題，通過移動終端向管理者反饋，從而尋求技術(shù)指導(dǎo)，有效的降低了發(fā)生安全隱患和質(zhì)量問題的概率；最后，管理者可以根據(jù)現(xiàn)場反饋的各種信息，來合理地調(diào)整工作計(jì)劃，從而實(shí)現(xiàn)對高層建筑的施工場地、資源等進(jìn)行動態(tài)的管理，優(yōu)化工作流程，確保施工安全。

5 結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)在高層建筑項(xiàng)目管理的整個(gè)過程中都起到了不可替代的作用，因此建設(shè)企業(yè)為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，就必須要在管理過程中充分利用BIM 技術(shù)顯著的優(yōu)勢，將其結(jié)合到高層建筑的各項(xiàng)管理工作中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程中存在的問題和不足，并采取有效的措施進(jìn)行預(yù)防和解決，從而最大程度地提高高層建筑施工管理水平，實(shí)現(xiàn)工程的安全進(jìn)展，提高整體效率。