BIM技術(shù)在施工過程管理中的應(yīng)用研究

李巖 李明 劉平

【摘? 要】近年來建筑技術(shù)發(fā)展迅速，以BIM技術(shù)為代表的信息技術(shù)已經(jīng)深入建筑行業(yè)的方方面面，其在建筑行業(yè)內(nèi)的推廣和應(yīng)用已成為一種產(chǎn)業(yè)趨勢，信息技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用也愈來愈多。BIM技術(shù)的應(yīng)用為建筑項目的管理，尤其是施工過程管理提供了更加有效的手段。如何在實際工程中應(yīng)用BIM技術(shù)，并實顯BIM技術(shù)的相應(yīng)價值成為當(dāng)下的研究熱點。本文基于BIM技術(shù)的施工過程管理應(yīng)用展開論述，著重分析了BIM技術(shù)在施工過程管理各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用，并得出結(jié)論，為其應(yīng)用提供參考借鑒技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】施工過程管理;Revit

引言

隨著建筑業(yè)技術(shù)的革新以及國家的大力推廣，BIM 技術(shù)在中國迎來了發(fā)展的黃金時期，在項目管理實施中，通過 BIM 技術(shù)解決了項目施工的許多實質(zhì)性問題，BIM 技術(shù)的發(fā)展也將是建筑業(yè)未來發(fā)展的重要方向，在市場經(jīng)濟的發(fā)展中具有良好的潛力。目前建筑工程產(chǎn)業(yè)的信息大多依賴二維圖文資料溝通，期間極易產(chǎn)生成本增加、延宕工期、產(chǎn)生爭議等問題。而基于信息化技術(shù)發(fā)展而來的BIM技術(shù)，因其在施工模擬、成本控制等方面突出的優(yōu)勢而備受工程管理人員的重視，時至今日，BIM 技術(shù)已然成為施工管理中的一項關(guān)鍵技術(shù)，在施工過程中具有不可忽視的重要作用。因此，如何基于BIM技術(shù)進(jìn)行更好的施工過程管理，是目前國內(nèi)建筑行業(yè)亟待完善的關(guān)鍵技術(shù)和研究內(nèi)容。

1.BIM技術(shù)的形成與發(fā)展

1.1 BIM的概念

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，是以信息化技術(shù)為基礎(chǔ)，集成工程項目各專業(yè)信息，在建筑全生命周期或某個階段中，應(yīng)用三維或多維信息技術(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計、協(xié)同施工、虛擬建造、工程量計算、造價管理、設(shè)施運行的技術(shù)和管理手段。由于BIM技術(shù)對施工管理所起到的巨大作用，因此施工管理人員也將BIM的概念重新定義為Building Information Management（管理），進(jìn)一步拓展了BIM技術(shù)在工程管理領(lǐng)域的內(nèi)含。應(yīng)用BIM信息技術(shù)不僅僅帶來了技術(shù)上的進(jìn)步，而且也會影響生產(chǎn)組織模式和管理方式的變革，可以消除導(dǎo)致工期拖延和造價浪費的設(shè)計隱患，提高項目精細(xì)化管理水平，從而大幅提升項目效益。

1.2 BIM技術(shù)的發(fā)展

美國于 20 世紀(jì) 70 年代提出該技術(shù)， BIM技術(shù)在我國雖然起步比較晚，整個市場還未成熟，但隨著工業(yè)化2.0時代向工業(yè)化3.0時代的發(fā)展，乃至工業(yè)化3.0時代向工業(yè)化4.0時代的發(fā)展，信息化技術(shù)已然成為了建筑業(yè)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)力量，這也為BIM技術(shù)的發(fā)展帶來了全新的契機，BIM技術(shù)的發(fā)展愈發(fā)快速，市場對BIM的認(rèn)知和認(rèn)可度越來越高，更多的應(yīng)用價值被挖掘出來。目前已經(jīng)形成了一套完整產(chǎn)業(yè)鏈，在整個建筑界中，BIM技術(shù)逐漸體現(xiàn)其優(yōu)勢。

根據(jù)DodgeData & Analytics機構(gòu)2015年發(fā)布的《中國BIM應(yīng)用價值研究報告》，基于2014年350家BIM相關(guān)企業(yè)的調(diào)研結(jié)果顯示：逾半數(shù)（52%）施工企業(yè)預(yù)測，未來兩年內(nèi)將在30%以上的項目中應(yīng)用BIM?？紤]到調(diào)研基數(shù)中多是已經(jīng)應(yīng)用了BIM技術(shù)的企業(yè)，保守估計2022年全國所有新開工項目的BIM應(yīng)用率為15%。目前在國內(nèi)已有華潤、萬達(dá)、萬科、龍湖、中信等品牌開發(fā)商已先后嘗試在項目中運用BIM設(shè)計，設(shè)計單位和建設(shè)單位也已開始普遍采用BIM技術(shù)。

2.BIM技術(shù)在施工過程管理中的應(yīng)用

2.1算量（鋼筋/土建）

BIM技術(shù)具有對象化及參數(shù)化的特性，可以在3D可視化環(huán)境中正確的建立建筑主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外型尺寸并且進(jìn)行配筋設(shè)計，即使發(fā)生設(shè)計變更，也可以快速地自動更新鋼筋的配置并重新計算鋼筋量，減少變更設(shè)計帶來的額外工作量。目前國內(nèi)鋼筋算量軟件主要為廣聯(lián)達(dá)鋼筋算量以及晨曦BIM鋼筋算量插件，廣聯(lián)達(dá)算量軟件優(yōu)點主要集中于獨立自主的平臺，依托于自身完整的軟件生態(tài)鏈，進(jìn)行高效的算量工作。而晨曦BIM鋼筋算量插件的優(yōu)勢在于其結(jié)合我國鋼筋算量圖集與規(guī)范，更加貼近我國國情。

2.2施工組織設(shè)計

施工組織設(shè)計是用來指導(dǎo)施工項目全過程各項活動的技術(shù)、經(jīng)濟和組織的綜合性文件，是施工技術(shù)與施工項目管理有機結(jié)合的產(chǎn)物，它能保證工程開工后施工活動有序、高效、科學(xué)、合理地進(jìn)行。通過BIM技術(shù)的三維虛擬碰撞檢測，可以快速預(yù)見問題，于源頭處解決問題，有利于項目實施風(fēng)險的全面控制。另外，統(tǒng)一的BIM數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以在施工過程更好的進(jìn)行信息協(xié)作與共享，施工組織設(shè)計及專項施工方案中詳細(xì)闡述了質(zhì)量方面施工工藝的流程和成品保護，能夠讓BIM的建模者對施工現(xiàn)場的質(zhì)量更好地了解，從而讓BIM指導(dǎo)施工。

2.3模板腳手架設(shè)計

施工模板支架設(shè)計，是建筑施工方案的重點之一。BIM軟件Solidworks在模板腳手架系統(tǒng)里面，通過將底座、鋼管、連接件、頂托、模板等組成構(gòu)件分散成零件的形式，簡化了構(gòu)件設(shè)計，在“模板體系設(shè)計”中配置各類參數(shù)，再進(jìn)行模板拼模、模板支架以及外腳手架設(shè)計。Solidworks不僅在傳統(tǒng)模板腳手架工程設(shè)計中有著優(yōu)勢，而且在Revit未涉及的異形模板體系的設(shè)計上，也有著明顯的優(yōu)勢。

2.4成本管理

BIM可以利用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的優(yōu)勢間接產(chǎn)生數(shù)據(jù)，即將你已有的設(shè)計數(shù)據(jù)通過結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的特征對應(yīng)到他們的已有數(shù)據(jù)上，并進(jìn)行相應(yīng)計算從而進(jìn)一步得到你想要的信息，將獲得的參數(shù)結(jié)合三維模型導(dǎo)入進(jìn)度計劃以及清單，完成了建筑項目的BIM5D施工模擬。從中得到了每個施工節(jié)點以及每個施工段的清單量及預(yù)算成本，以及現(xiàn)場實際產(chǎn)生的成本，三者進(jìn)行實時對比找出實際進(jìn)度過程中產(chǎn)生的問題并及時解決，為企業(yè)節(jié)約了成本，增加了收益。

2.5進(jìn)度管理

進(jìn)度管理一直是項目在施工階段尤為重要的一個環(huán)節(jié)。BIM技術(shù)具有可視性強的特點，項目現(xiàn)場管理人員均配備BIM5D手機客戶端，通過每日上傳進(jìn)度詳情，與施工進(jìn)度計劃及時進(jìn)行對比，找出問題原因及分析相關(guān)影響。通過BIM技術(shù)所建立的模型與傳統(tǒng)模型最大的區(qū)別在于對建筑內(nèi)部的表現(xiàn)力及描述詳細(xì)度，基于BIM技術(shù)下的高度仿真的三維模型，可以改變二維模式下進(jìn)度管理基本是靠圖紙與表格的現(xiàn)狀，使項目參與各方可以通過任何視角對建筑內(nèi)部及細(xì)部進(jìn)行核查，高效直觀地分析和解決現(xiàn)場上傳的各項信息，以保證項目各業(yè)務(wù)的高效運行。

2.6質(zhì)量控制

通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠改善二維設(shè)計質(zhì)量參差不齊的問題。通過BIM設(shè)計的模板進(jìn)行自己校對，能夠?qū)彶榭刂茢?shù)據(jù)的整體性和一致性。同時，BIM技術(shù)也可以將設(shè)計方與施工方的工作進(jìn)行對接，在設(shè)計階段就由設(shè)計方和施工顧問共同制定管線綜合原則，為設(shè)計一次管線綜合提供依據(jù)，同時為施工的二次管線綜合提供基礎(chǔ)。通過采用協(xié)調(diào)一致的BIM建模方法，可以利用碰撞檢測技術(shù)提前發(fā)現(xiàn)管線綜合設(shè)計中的碰撞節(jié)點，最大限度提高管線綜合的設(shè)計質(zhì)量以及設(shè)計效率。

CAD技術(shù)的普及使建筑師和工程師們擺脫了傳統(tǒng)的手工繪圖、設(shè)計和計算?？梢哉f是工程設(shè)計領(lǐng)域的第一次數(shù)字化革命。現(xiàn)在，建筑信息模型（BIM）的出現(xiàn)將導(dǎo)致工程建設(shè)領(lǐng)域的第二次數(shù)字化革命。BIM 技術(shù)在建設(shè)項目管理中，能夠有效的建立建設(shè)項目的數(shù)字化模型，實現(xiàn)信息化項目管理，降低建設(shè)項目管理的難度，提高項目工作效率，從而降低了項目實施的成本并方便了后期運維的實施，使得建設(shè)企業(yè)不斷向高效方向迅速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉玉濤. 建筑施工企業(yè)BIM經(jīng)典案例分析[M]. 浙江工商大學(xué)出版社，2016.

本文為教育部產(chǎn)學(xué)研項目：基于BIM的工程項目管理課程建設(shè)（201802331011）;基于BIM的實踐基地建設(shè)（201802132035）。