BIM 技術(shù)在全過程工程咨詢項(xiàng)目管理中的應(yīng)用綜述

王曉覓（江蘇建科工程咨詢有限公司， 江蘇 南京 210019）

0 引 言

近年來，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的主要方向是不斷深化應(yīng)用 BIM 技術(shù)。BIM 技術(shù)已經(jīng)在施工技術(shù)上取得了一定成果，很多大型建設(shè)項(xiàng)目已開始運(yùn)用 BIM 技術(shù)解決問題，但BIM 技術(shù)在項(xiàng)目管理上的應(yīng)用仍處在探索階段。

全過程工程咨詢服務(wù)要求咨詢管理單位專業(yè)領(lǐng)域?qū)?、業(yè)務(wù)范圍廣、總體整合能力強(qiáng)，其主體是針對(duì)業(yè)主的項(xiàng)目管理目標(biāo)進(jìn)行集約化管理。由此，咨詢管理單位借助 BIM協(xié)作平臺(tái)的高度集約化，能夠更好地為建設(shè)方提供全過程工程咨詢服務(wù)，特別是針對(duì)大型建設(shè)項(xiàng)目的項(xiàng)目策劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工驗(yàn)收和運(yùn)行等過程，可以解決項(xiàng)目建設(shè)周期長(zhǎng)、界面復(fù)雜、涉及參建方較多等難題。

目前，國(guó)內(nèi)建設(shè)方已經(jīng)開始要求咨詢管理單位采用BIM 技術(shù)輔助項(xiàng)目管理和相關(guān)咨詢工作。由于應(yīng)用在項(xiàng)目管理上的 BIM 板塊相對(duì)獨(dú)立，缺少一個(gè)整合各 BIM 板塊的協(xié)作平臺(tái)，咨詢管理單位在實(shí)施項(xiàng)目管理和開展咨詢工作時(shí)較少應(yīng)用 BIM 技術(shù)。為搭建和運(yùn)行基于 BIM 技術(shù)的管理協(xié)作平臺(tái)，首先，要以建筑模型為基礎(chǔ)，通過建設(shè)方需求和項(xiàng)目目標(biāo)來細(xì)化 BIM 協(xié)作平臺(tái)的總目標(biāo)；其次，要對(duì)整個(gè)項(xiàng)目基礎(chǔ)管理數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化、智能化；其三，要規(guī)范各階段模型的深度，確保建筑模型能應(yīng)用到后期運(yùn)營(yíng)階段，實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用，從而節(jié)約相關(guān)建模成本；其四，要加強(qiáng)對(duì)過程中 BIM 模型的更新和資料的集中收集，以提升項(xiàng)目協(xié)同工作和信息共享；其五，要充分運(yùn)用 BIM 技術(shù)的協(xié)調(diào)性、模擬性和優(yōu)化性等，提高設(shè)計(jì)管理、造價(jià)咨詢和現(xiàn)場(chǎng)管理的效率。

1 設(shè)計(jì)管理

在方案論證階段，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型項(xiàng)目，傳統(tǒng)的平面圖、立面圖和效果圖很難直觀地反饋其方案的優(yōu)缺點(diǎn)，不利于建設(shè)方進(jìn)行判斷。BIM 技術(shù)可以憑借其數(shù)字可視化的特點(diǎn)，對(duì)方案進(jìn)行模擬，用模型的形式直觀地展示設(shè)計(jì)方案的裝飾效果。同時(shí)，BIM 技術(shù)還可以采取導(dǎo)入相關(guān)參數(shù)的方法，判斷工程項(xiàng)目的施工難度及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。

在施工圖設(shè)計(jì)階段，傳統(tǒng)的二維施工圖圖紙是由各專業(yè)設(shè)計(jì)師分別負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的，最后由總建筑設(shè)計(jì)師匯總各專業(yè)圖紙，針對(duì)各專業(yè)問題進(jìn)行協(xié)調(diào)并重新調(diào)整圖紙。應(yīng)用 BIM協(xié)作平臺(tái)可以將各專業(yè)的設(shè)計(jì)參數(shù)融合到建筑模型中，進(jìn)行結(jié)構(gòu)碰撞分析和綜合管線排布，找出各專業(yè)碰撞的區(qū)域。BIM 技術(shù)能科學(xué)地分析和區(qū)別合理碰撞（結(jié)構(gòu)與埋件交接）與各專業(yè)界面碰撞。對(duì)于大型建設(shè)項(xiàng)目而言，各設(shè)計(jì)專業(yè)的碰撞是不可避免的，但 BIM 技術(shù)的應(yīng)用能有效地將碰撞問題解決在審圖前。相比于傳統(tǒng)的二維施工圖設(shè)計(jì)，應(yīng)用 BIM技術(shù)不僅減少了各專業(yè)協(xié)調(diào)的工作量，提升了工作效率，而且為項(xiàng)目后期減少了設(shè)計(jì)變更次數(shù)，節(jié)省了工期。不僅如此，針對(duì)特定的工程項(xiàng)目，運(yùn)用 BIM 技術(shù)還可以進(jìn)行不同的專業(yè)分析。例如，針對(duì)劇院類項(xiàng)目，運(yùn)用 BIM 技術(shù)能夠?qū)⒛Ｐ蛿?shù)據(jù)參數(shù)導(dǎo)入到專業(yè)聲學(xué)分析軟件中，進(jìn)行聲學(xué)分析和視線分析，從而為劇院提供最佳的視聽設(shè)計(jì)方案。又如，在對(duì)異形建筑或超標(biāo)建筑進(jìn)行消防審查時(shí)往往容易出現(xiàn)問題，而運(yùn)用 BIM 技術(shù)可以在模型中進(jìn)行消防性能分析，直觀地展示防火分區(qū)面積和人群疏散的設(shè)計(jì)，通過可視化分析或突顯潛在的消防問題，以利于加快施工圖的審圖進(jìn)度。

2 現(xiàn)場(chǎng)管理

傳統(tǒng)的監(jiān)理進(jìn)度控制，依據(jù)總進(jìn)度計(jì)劃，分階段實(shí)施事前、事中和事后控制。然而，在實(shí)際施工過程中，常常會(huì)遇到一些困難，如材料供應(yīng)延誤、設(shè)計(jì)方案調(diào)整、施工進(jìn)度計(jì)劃不合理等，發(fā)生進(jìn)度節(jié)點(diǎn)突破的情況，從而影響項(xiàng)目的整體進(jìn)度。

基于 BIM 協(xié)作管理的進(jìn)度控制，可以通過 BIM 模型和BIM 協(xié)作平臺(tái)，收集共享施工數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)記錄現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況；可以通過施工模擬技術(shù)類比進(jìn)度測(cè)算，數(shù)據(jù)導(dǎo)入設(shè)備材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、勞動(dòng)力和機(jī)械配置，檢驗(yàn)施工進(jìn)度計(jì)劃是否合理；可以結(jié)合完成施工節(jié)點(diǎn)，安排導(dǎo)入實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)，快速識(shí)別實(shí)際進(jìn)度是否提前或者滯后?，F(xiàn)階段，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量的把控主要依靠管理人員的旁站、巡視、平行檢驗(yàn)以及對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料質(zhì)量的查驗(yàn)，大多依賴于管理人員對(duì)圖紙的熟悉程度和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，因而容易產(chǎn)生對(duì)細(xì)部部位查驗(yàn)不到位的情況。另外，不同專業(yè)施工圖之間的差異性容易給現(xiàn)場(chǎng)管理帶來混亂。

針對(duì)質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，可以應(yīng)用 BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)輔助管理。例如，結(jié)合 BIM 技術(shù)和 AR 技術(shù)，將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工與BIM 模型進(jìn)行疊加，進(jìn)行信息技術(shù)分析，以便管理人員發(fā)現(xiàn)建筑模型與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的差異，直觀反饋施工誤差情況。另外，借助 BIM 協(xié)作平臺(tái)查閱相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件和機(jī)電管線信息，可為后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供幫助。目前，此項(xiàng)技術(shù)多應(yīng)用在樁基開挖檢測(cè)、管線預(yù)埋復(fù)核、指導(dǎo)施工放線和現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理等方面。

針對(duì)投資控制環(huán)節(jié)，BIM 技術(shù)能夠發(fā)揮其強(qiáng)大的計(jì)算能力和協(xié)作平臺(tái)資料共享能力，確保投資控制的科學(xué)性和先進(jìn)性。當(dāng)前，大型公建項(xiàng)目結(jié)構(gòu)越來越異形，造型越來越復(fù)雜，相比于傳統(tǒng)的人工計(jì)算工程量，BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)尤為明顯。例如，針對(duì)復(fù)雜的雙曲面幕墻，飾面復(fù)雜的裝飾和異形的隱蔽結(jié)構(gòu)，BIM 技術(shù)能夠高效識(shí)別不同構(gòu)件和面層，根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)和物理信息對(duì)各種構(gòu)建進(jìn)行測(cè)算，所獲得的工程量清單和設(shè)計(jì)參數(shù)都具有更高的精度和準(zhǔn)度。一旦發(fā)生設(shè)計(jì)變更，即可在模型中直接進(jìn)行調(diào)整，動(dòng)態(tài)分析成本的增減，從而顯著提高造價(jià)管理能力。另外，運(yùn)用BIM 協(xié)作平臺(tái)創(chuàng)建項(xiàng)目造價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建造過程中涉及成本和流程報(bào)驗(yàn)審批工作的信息化和標(biāo)準(zhǔn)化，同時(shí)將整個(gè)工程與造價(jià)相關(guān)的信息整合起來，以便后期及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)用、查閱和核對(duì)各種數(shù)據(jù)。

3 安全管理

過去，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全管理的措施都存在一定的局限性，難以直觀和全面地反饋現(xiàn)場(chǎng)情況，而 BIM 技術(shù)能夠整合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況，實(shí)現(xiàn)安全集成管理，從而降低整個(gè)施工過程的事故發(fā)生率。

首先，運(yùn)用 VR 技術(shù)并結(jié)合建筑模型模擬現(xiàn)場(chǎng)施工，對(duì)實(shí)際工程的各工序進(jìn)行數(shù)字模擬，盡可能地還原現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)情況，有利于更好地做好交底工作。其次，管理人員可以運(yùn)用 BIM 技術(shù)演示相關(guān)施工流程，保證技術(shù)人員提前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況和施工流程有較清晰的認(rèn)識(shí)，并且在模型中展示和分析每個(gè)細(xì)節(jié)，以降低風(fēng)險(xiǎn)和保障項(xiàng)目的順利實(shí)施。其三，運(yùn)用 BIM 技術(shù)建立一個(gè)可視化安全動(dòng)態(tài)管理平臺(tái)，可以對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行人員定位、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控；借助人員定位器和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控探頭，觀察人員和現(xiàn)場(chǎng)工況變化情況，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和事故報(bào)警。

4 結(jié) 語(yǔ)

BIM 技術(shù)是目前國(guó)際上較為流行的先進(jìn)技術(shù)和協(xié)作管理方法。基于 BIM 協(xié)作平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目可視化、智能化和信息化，增強(qiáng)各參建方的交流與互動(dòng)，進(jìn)而提升工程質(zhì)量、進(jìn)度和安全控制水平，規(guī)避傳統(tǒng)工作模式的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)。

目前，BIM 技術(shù)在我國(guó)建筑行業(yè)中的應(yīng)用尚處于摸索階段，多數(shù)應(yīng)用 BIM 技術(shù)的建設(shè)項(xiàng)目?jī)H存在于招標(biāo)文件和合同中。另外，各參建方對(duì)模型提交的精度要求、BIM 軟件的載體、應(yīng)用相關(guān)需求和取費(fèi)模式等，仍未提供統(tǒng)一且明確的表述。

咨詢管理方首先要了解 BIM 的概念和內(nèi)涵，知道 BIM技術(shù)能在哪些方面發(fā)揮什么作用；其次要對(duì) BIM 軟件具備一定的認(rèn)識(shí)能力和操作能力，實(shí)現(xiàn) BIM 協(xié)作平臺(tái)的操作和管理。鑒于當(dāng)前我國(guó) BIM 技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，為保證 BIM 協(xié)作管理工作能夠順利開展，建議建設(shè)方考慮以下措施：?jiǎn)为?dú)發(fā)包 BIM 模型制作，包括模型融合碰撞檢查工作；在招標(biāo)文件中，對(duì)建模人員的資質(zhì)提出要求，并細(xì)化 BIM 模型的相關(guān)要求，如對(duì)模型精度提出細(xì)致要求、同一單項(xiàng)工程各方建模前應(yīng)統(tǒng)一使用軟件；建立 BIM 協(xié)作管理平臺(tái)；等等。