信息技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用探析

高超峰

（廣州穗科建設(shè)管理有限公司，廣東 廣州 510000）

據(jù)《中國(guó)建筑業(yè)發(fā)展形勢(shì)分析》顯示，截至2019年6 月末，我國(guó)建筑業(yè)累積完成總產(chǎn)值10.162 萬億元，較同期增長(zhǎng)7.2%；新簽合同額為12.03 萬億元，同比上年增長(zhǎng)2.47%。當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”與信息技術(shù)在工程管理領(lǐng)域得到了日益廣泛的滲透，將BIM、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)應(yīng)用于建設(shè)工程中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目的全過程、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)管理，為工程量精度與工程管理效率的提升提供保障。

1 工程實(shí)例與典型信息技術(shù)手段分析

1.1 工程概況

以某建筑工程項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目位于我國(guó)某沿海地區(qū)，臨近省道與濱海路。該建筑地上部分共計(jì)18 層，建筑結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積為16105.52m2，室內(nèi)外高差為0.3m，建筑使用年限為50 年，抗震設(shè)防烈度為7 度；地下部分為1 層地下室，總建筑面積為13396.11m2，層高為4.1m，覆土1.2m，埋設(shè)5.6m，可容納機(jī)動(dòng)車500 余輛，屬于Ⅰ類地下車庫(kù)。

將以BIM 為代表的信息技術(shù)手段應(yīng)用于工程項(xiàng)目管理中，主要圍繞以下五個(gè)階段入手：（1）項(xiàng)目決策階段，基于BIM 技術(shù)將收集到的建筑工程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維模型，實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)的精確預(yù)估，綜合比選出最優(yōu)方案；（2）項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，利用Revit 軟件創(chuàng)設(shè)建筑的三維可視化模型、實(shí)現(xiàn)技術(shù)交底，將模型導(dǎo)入Naviswork 軟件中進(jìn)行碰撞檢查，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工進(jìn)度、工程成本的5D 模擬分析，采用Fuzor 軟件進(jìn)行三維模型的沉浸式漫游分析，利用Lumion 軟件生成場(chǎng)景渲染圖；（3）招投標(biāo)階段，由建設(shè)方基于BIM 技術(shù)完成工程量清單的編制，依托三維立體模型顯示構(gòu)件信息，供造價(jià)人員進(jìn)行工程造價(jià)評(píng)估，并依托BIM 模型進(jìn)行施工進(jìn)度、資金資源用量的管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵施工部位的精確化模擬；（4）施工組織階段，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行施工可視化模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工成本、進(jìn)度、質(zhì)量、風(fēng)險(xiǎn)的控制與預(yù)判；（5）竣工驗(yàn)收階段，利用BIM 模型存儲(chǔ)竣工信息，便于提升工程結(jié)算效率[1]。

1.2 典型信息技術(shù)手段

（1）虛擬施工技術(shù)。作為BIM 技術(shù)的重要分支，應(yīng)用虛擬施工技術(shù)的主要目標(biāo)即為實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)合理化，利用計(jì)算機(jī)提供的載體支持實(shí)現(xiàn)差異化建筑數(shù)據(jù)的立體分析，構(gòu)建建筑物的物理觀測(cè)模型、空間特征觀測(cè)模型，在正式開展施工前預(yù)先進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)試驗(yàn)，為建筑施工質(zhì)量創(chuàng)設(shè)完備保障。

（2）碰撞檢查技術(shù)?；贐IM 技術(shù)開展三維碰撞試驗(yàn)，由設(shè)計(jì)人員與業(yè)主共同創(chuàng)建BIM 模型，設(shè)計(jì)人員利用碰撞檢查技術(shù)進(jìn)行指定圖元的檢測(cè)，例如結(jié)構(gòu)梁、結(jié)構(gòu)柱、支撐、門窗、樓板等。通過分析檢測(cè)報(bào)告明確其中存在的沖突行為，進(jìn)而制定解決沖突的具體方案，借助預(yù)先模擬防范后續(xù)施工建設(shè)過程中出現(xiàn)軟硬碰撞情況，為施工進(jìn)度、工程質(zhì)量提供保障。

（3）工程算量技術(shù)。利用計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)配合BIM 技術(shù)可以構(gòu)建建筑構(gòu)件的立體模型，自動(dòng)完成構(gòu)件幾何信息的計(jì)算，取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙實(shí)現(xiàn)構(gòu)件材質(zhì)、規(guī)格參數(shù)、數(shù)量等信息的可視化呈現(xiàn)，并且便于后續(xù)產(chǎn)生工程變更情況下及時(shí)進(jìn)行施工數(shù)據(jù)的修改，只需利用BIM 模型便可實(shí)現(xiàn)變更數(shù)據(jù)的更正，提高工程項(xiàng)目管理效率。

2 信息技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目管理中的具體應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目決策階段

建設(shè)單位應(yīng)基于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)兩個(gè)視角進(jìn)行建設(shè)方案的可行性論證。利用BIM 技術(shù)針對(duì)不同建筑方案所涉及的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)完成三維模型的建構(gòu)，通過觀察模型可以實(shí)現(xiàn)建筑主體結(jié)構(gòu)、景觀環(huán)境、光照情況、熱舒適性等指標(biāo)效果的仿真顯示。同時(shí)利用三維模型所反映出的建筑各結(jié)構(gòu)、構(gòu)件信息進(jìn)行工程造價(jià)的預(yù)估，綜合比對(duì)多項(xiàng)建設(shè)方案選取最優(yōu)結(jié)果，為決策方案的編制提供合理依據(jù)[2]。

2.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段

（1）可視化交底。伴隨現(xiàn)代建筑業(yè)的發(fā)展，建筑物的結(jié)構(gòu)形態(tài)、功能需求日漸復(fù)雜化，部分關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)于施工設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)、施工組織提出了較高的要求，因此應(yīng)基于施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)建筑工程設(shè)計(jì)的可視化交底。利用基于BIM 技術(shù)的Revit 軟件構(gòu)建建筑的三維信息模型，將建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)直觀呈現(xiàn)給施工人員，并詳細(xì)梳理關(guān)鍵工藝節(jié)點(diǎn)、施工流程與安全質(zhì)量要求，最大限度降低返工率、減少成本浪費(fèi)問題。同時(shí)，在正式開始施工前利用VR技術(shù)進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的安全可視化交底，明確定位基坑、腳手架等危險(xiǎn)源，引導(dǎo)施工人員充分認(rèn)識(shí)到施工安全管理的重要性，配合虛擬實(shí)景強(qiáng)化業(yè)主對(duì)建筑實(shí)體的觀賞體驗(yàn)，便于業(yè)主及早提出問題，降低后續(xù)工程變更概率。

（2）協(xié)同設(shè)計(jì)。通常在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需綜合考慮多項(xiàng)施工設(shè)計(jì)因素，諸如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、機(jī)電設(shè)計(jì)等，應(yīng)保障各專業(yè)間實(shí)現(xiàn)良好銜接，避免產(chǎn)生碰撞問題。在此應(yīng)基于BIM 協(xié)同平臺(tái)創(chuàng)設(shè)信息共享機(jī)制，引導(dǎo)不同專業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，可采用文件鏈接、工作集等方式開展協(xié)同性設(shè)計(jì)，以此解決電梯井、防火分區(qū)等特殊要素與其他設(shè)計(jì)布置間的沖突問題，并利用可視化功能及時(shí)查看裙樓、幕墻等位置有無異型設(shè)計(jì)問題，提高建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)效率。

（3）性能指標(biāo)模擬分析。設(shè)計(jì)人員需利用BIM 技術(shù)進(jìn)行建筑工程項(xiàng)目的節(jié)能系統(tǒng)、安全通道、熱能傳導(dǎo)、通風(fēng)系統(tǒng)等各指標(biāo)的模擬分析，綜合考察項(xiàng)目運(yùn)行周期、可持續(xù)發(fā)展等建設(shè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案中涵蓋的結(jié)構(gòu)布局、能耗、安全等參數(shù)的模擬分析。依托全方位可視化管理發(fā)掘出建筑設(shè)計(jì)中存在的問題，并完成性能指標(biāo)的調(diào)整，將優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案反饋給專業(yè)人員，便于向投資方展示直觀模型數(shù)據(jù)，為后續(xù)建筑施工創(chuàng)設(shè)完備的前提保障。

（4）凈高與安全分析。進(jìn)入深化設(shè)計(jì)階段，要求設(shè)計(jì)單位與建設(shè)方構(gòu)建密切溝通機(jī)制，利用BIM 技術(shù)進(jìn)行諸如管線綜合平衡設(shè)計(jì)等重要節(jié)點(diǎn)處的檢查，便于及早發(fā)現(xiàn)存在的碰撞節(jié)點(diǎn)并進(jìn)行調(diào)整，減少后續(xù)施工過程中因管線碰撞而導(dǎo)致的返工問題。該項(xiàng)目中選取Fuzor 軟件進(jìn)行沉浸式漫游，在此過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)模型凈高、安全防護(hù)等情況的分析。其中在針對(duì)地下室管線凈高進(jìn)行分析時(shí)，將高度檢查值設(shè)為2.2m、檢查間距為0.5m，在運(yùn)行系統(tǒng)后發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域出現(xiàn)紅線標(biāo)記，則說明存在部分區(qū)域的橋架凈高未超過2.2m，因此需由設(shè)計(jì)人員針對(duì)管線凈高進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；在針對(duì)地下室暖通凈高進(jìn)行分析時(shí)，將高度檢查值設(shè)為2.2m，系統(tǒng)運(yùn)行后的檢查結(jié)果為暖通凈高2.5m，由此說明其符合設(shè)計(jì)要求，無需進(jìn)行更改。

2.3 招投標(biāo)階段

（1）工程量清單編制。由建設(shè)單位基于BIM 模型完成工程量清單的編制工作，其模型內(nèi)部涵蓋建筑構(gòu)件的材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量、安裝工藝等信息。利用三維立體模型可實(shí)現(xiàn)不同構(gòu)件物理信息、空間位置的直觀呈現(xiàn)，進(jìn)而將生成的工程量清單導(dǎo)出，提高工程量計(jì)算精度，也為造價(jià)管理工作提供重要參考依據(jù)[3]。

（2）投標(biāo)報(bào)價(jià)優(yōu)化。由投標(biāo)單位利用BIM 技術(shù)完成施工方案、資源配置計(jì)劃的編制，在模型內(nèi)部選取進(jìn)度、成本等參數(shù)構(gòu)建關(guān)聯(lián)性，結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行資本分析，進(jìn)而依據(jù)進(jìn)度計(jì)劃計(jì)算出工程項(xiàng)目各階段材料、設(shè)備、資源的利用情況，為施工進(jìn)度計(jì)劃的編制提供參考依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，完成資金用量計(jì)劃的編制工作，由投標(biāo)單位完成投標(biāo)文件的編制，提高施工方案、工程造價(jià)管理計(jì)劃編制的合理性，從而更好地提高其報(bào)價(jià)的競(jìng)爭(zhēng)力。

2.4 施工組織階段

（1）碰撞檢查與施工方案模擬。該工程采用Navisworks 軟件進(jìn)行碰撞檢查，將地下室管道系統(tǒng)、風(fēng)管系統(tǒng)模型及碰撞構(gòu)件等導(dǎo)入Navisworks 軟件中，生成碰撞報(bào)告；隨后將碰撞構(gòu)件ID 號(hào)導(dǎo)入Revit 軟件中，跳轉(zhuǎn)到具體的碰撞位置并呈現(xiàn)出三維效果，以此進(jìn)行施工設(shè)計(jì)的修改，生成修改后的三維效果圖，實(shí)現(xiàn)模型深化設(shè)計(jì)。接下來將施工進(jìn)度計(jì)劃輸入Fuzor 軟件中，完成施工模擬方案的編制，利用其過濾器功能實(shí)現(xiàn)施工區(qū)域、構(gòu)件的篩選，并進(jìn)行施工工藝技術(shù)、流程的動(dòng)態(tài)模擬，便于制定成本、進(jìn)度控制目標(biāo)。

（2）工程量統(tǒng)計(jì)。利用Revit 軟件涵蓋的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目的5D 模擬，生成不同構(gòu)件的參數(shù)信息，配合計(jì)價(jià)軟件獲取到對(duì)應(yīng)構(gòu)件的價(jià)格，自動(dòng)生成價(jià)格統(tǒng)計(jì)表。同時(shí)，可以在該軟件中輸入項(xiàng)目共享參數(shù)，用以查詢不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)、施工建設(shè)單位、各分項(xiàng)工程的工程量清單，供相關(guān)人員完成人力、材料、設(shè)備等使用計(jì)劃的編制工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工過程的精細(xì)化管理。

（3）施工質(zhì)量控制。管理人員借助BIM 模型可以及時(shí)獲取到有關(guān)項(xiàng)目的施工信息，動(dòng)態(tài)掌握施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況、施工進(jìn)度、安全質(zhì)量等信息，便于實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的規(guī)范化管理。同時(shí)，利用BIM 模型可實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)檢、監(jiān)理信息的實(shí)時(shí)記錄。質(zhì)檢人員或監(jiān)理人員可將其在施工現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)到的不合格信息進(jìn)行即時(shí)上傳，由施工人員查看BIM 模型尋求到存在質(zhì)量問題的具體位置，并結(jié)合意見進(jìn)行改進(jìn)，優(yōu)化工程建設(shè)質(zhì)量。

（4）施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判與模型渲染。通過匯總項(xiàng)目計(jì)劃、施工進(jìn)展等模型，可實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目各階段風(fēng)險(xiǎn)要素的有效總結(jié)，利用不同顏色進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)要素及其嚴(yán)重性的可視化呈現(xiàn)，為施工管理提供重要參考價(jià)值，減小安全事故發(fā)生的概率；同時(shí)，利用BIM 技術(shù)可動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)出不同施工工序所囊括的邊界、空間范圍，防范因各工序間產(chǎn)生空間沖突而引發(fā)機(jī)械傷害事故，保障施工安全性；建設(shè)項(xiàng)目各參建方還可以借助BIM 模型實(shí)現(xiàn)對(duì)施工全過程的智能監(jiān)控，進(jìn)一步為施工管理提供可靠技術(shù)支持。此外，利用Revit 軟件可將施工設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)換為NWC 文件，將其導(dǎo)入Lumion 軟件中進(jìn)行模型渲染，創(chuàng)建出逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，添加人物、綠化、建筑小品等貼圖，優(yōu)化效果圖的展示成果，為甲方提供更加豐富的參考價(jià)值。

2.5 竣工驗(yàn)收階段

利用BIM 模型可存儲(chǔ)竣工信息、變更數(shù)據(jù)，生成工程數(shù)量的匯總結(jié)果，為監(jiān)理單位的竣工驗(yàn)收工作創(chuàng)設(shè)便捷條件，還有助于提高工程結(jié)算效率。同時(shí)，利用BIM技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑空間、設(shè)施、隱蔽工程等方面的管理，例如利用BIM 模型可迅速定位消防疏散通道所處位置，并查看周圍是否有消防器材、報(bào)警設(shè)備等，為人流疏散、應(yīng)急逃生提供重要支持。

3 結(jié)論

總之，采用信息技術(shù)手段推進(jìn)建筑工程項(xiàng)目管理的實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)沖突、碰撞的可視化模擬，針對(duì)項(xiàng)目建設(shè)情況、成本控制效果進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，暴露出傳統(tǒng)施工過程中的問題與弊病，實(shí)現(xiàn)成本與資源的最大化節(jié)約、優(yōu)化施工現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度，為建設(shè)項(xiàng)目的如期完成提供重要技術(shù)支持，進(jìn)一步提高建筑工程項(xiàng)目管理水平。