BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用探討

李海平

中誠建筑設(shè)計(jì)有限公司 上海 200433

BIM技術(shù)以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，收集工程建設(shè)方面的數(shù)據(jù)建立一種建筑信息模型，使用專用的技術(shù)軟件，基于工程數(shù)據(jù)建立三維數(shù)字模型。BIM技術(shù)建立的建筑模型，囊括工程項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營等方面，通過該模型可以掌握工程在不同時(shí)段的進(jìn)行情況。

1 BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 不同單位快速交流信息

在現(xiàn)代建筑項(xiàng)目規(guī)模逐漸擴(kuò)大的過程中，建筑施工方式發(fā)生較大的變化，建筑結(jié)構(gòu)朝復(fù)雜化方向發(fā)展，會(huì)增加工程建設(shè)量，但是卻沒有延長施工建設(shè)周期，會(huì)增加工程施工建設(shè)難度?？紤]到工程項(xiàng)目的參建單位眾多，不同單位負(fù)責(zé)的工作存在一定關(guān)聯(lián)性，如果各方并沒有實(shí)時(shí)溝通，不利于項(xiàng)目建設(shè)工作的開展。以往在工程建設(shè)階段，由于各參建單位信息流轉(zhuǎn)率較低，各參建單位不能維持良好的合作關(guān)系，不利于工作的實(shí)施[1]。

BIM技術(shù)應(yīng)用到工程建設(shè)中，可以為項(xiàng)目參建單位建立相互溝通的平臺，不同單位可以利用平臺了解項(xiàng)目施工進(jìn)度，打破各方主體在信息交互方面的障礙。在參建單位信息高效流通的情況下，各單位能夠合理的安排工作的開展時(shí)間，最大程度的應(yīng)用施工場地，科學(xué)配置工程施工資源，保證各環(huán)節(jié)工作按照要求落實(shí)。

1.2 提高建筑模型的立體效果

在工程管理活動(dòng)中，使用BIM技術(shù)可以建立信息模型，讓管理人員、技術(shù)人員、設(shè)計(jì)人員與其他工作主體，可以直觀的掌握工程設(shè)計(jì)方案，了解項(xiàng)目在不同時(shí)段的建設(shè)情況。BIM技術(shù)在信息技術(shù)的應(yīng)用下，建立三維模型，還可以通過一定的方式渲染建筑動(dòng)畫效果，提高模型的視覺呈現(xiàn)效果，為管理人員分析施工提供便利條件。基于工程項(xiàng)目信息建立三維模型，最大程度的模擬建筑模型，提高建筑模型的真實(shí)感，細(xì)化工程監(jiān)理與建設(shè)內(nèi)容。利用三維模型，給業(yè)主直觀的體驗(yàn)，讓其了解工程建筑最終的呈現(xiàn)效果[2]。

1.3 提高數(shù)據(jù)管理水平

工程項(xiàng)目施工任務(wù)眾多，因此會(huì)產(chǎn)生大量施工信息，不利于施工主體對各類工程數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。將BIM技術(shù)應(yīng)用到工程中，建立契合工程信息的運(yùn)算模型，由此可以快速辨識工程信息，整理不同性質(zhì)的工作數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，將施工操作信息存儲在信息庫模型中，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況?；谟?jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，給出數(shù)據(jù)形式標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行規(guī)范化管理，高效處理工程數(shù)據(jù)，挖掘工程數(shù)據(jù)在應(yīng)用領(lǐng)域的價(jià)值。

基于BIM技術(shù)建立的工程模型，可以顯示工程材料的詳細(xì)信息，比如材料類型、尺寸等數(shù)據(jù)，一旦修改模型中的構(gòu)件參數(shù)，模型會(huì)自動(dòng)變更相關(guān)信息，由此可以降低方案變更處理的工作量，對工程設(shè)計(jì)、施工管理等工作開展提供便利條件[3]。

1.4 編制可靠性高的成本計(jì)劃

工程建設(shè)項(xiàng)目需要的資源量較為龐大，機(jī)械設(shè)備、工程原材料等資源，還需要大量的工程施工成本，由此才能順利推進(jìn)工程施工方面的工作，確保項(xiàng)目達(dá)到建設(shè)要求，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù)。建設(shè)單位應(yīng)該整理項(xiàng)目信息，編制切實(shí)、可行的資源使用計(jì)劃。以往建立的項(xiàng)目管理模式，是管理人員基于工作經(jīng)驗(yàn)和施工管理要求，編寫的管理方案，提出管理要求。然而，傳統(tǒng)的管理方案并沒有選擇科學(xué)的計(jì)算方式，計(jì)算結(jié)果并不精準(zhǔn)，會(huì)降低項(xiàng)目管理模式的應(yīng)用價(jià)值，出現(xiàn)資源浪費(fèi)的問題，還會(huì)增加工程建設(shè)工作的整體成本[4]。

建設(shè)單位應(yīng)該編制契合實(shí)際的資源使用計(jì)劃，對各類工程資源進(jìn)行合理的控制，提高資源使用效率。基于BIM技術(shù)建立工程模型，計(jì)算工程在各環(huán)節(jié)的實(shí)施情況，對各環(huán)節(jié)、各工序進(jìn)行限額控制，防止出現(xiàn)材料無端浪費(fèi)的問題，將各階段施工所用的費(fèi)用，控制在合理區(qū)間。

2 項(xiàng)目管理現(xiàn)狀

2.1 施工質(zhì)量得不到保障

工程項(xiàng)目施工內(nèi)容眾多，工程現(xiàn)場還存在很多干預(yù)因素，會(huì)對工程施工造成不小的沖擊。工程項(xiàng)目的建筑規(guī)模大、施工周期長，這些均會(huì)對施工造成不小的壓力，受到多方面因素影響，難以對現(xiàn)場施工進(jìn)行有效控制，會(huì)降低工程施工的有效性。隨著工程施工的推進(jìn)，需要明確工程質(zhì)量管理方面的內(nèi)容，如果在質(zhì)量控制方面，沒有根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況而選擇傳統(tǒng)的管理方式，則難以對施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的各類因素進(jìn)行合理控制，無法保證項(xiàng)目在規(guī)定時(shí)間通過驗(yàn)收，同時(shí)埋下不小的隱患，比如因質(zhì)量問題引發(fā)安全事故，不僅削減建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)威脅到市民人身安全，造成不良的社會(huì)影響。比如，建筑單位沒有按照設(shè)計(jì)方案落實(shí)工作或工程采用的材料存在質(zhì)量方面的問題，這些均是引發(fā)質(zhì)量問題的誘因，還會(huì)埋下安全隱患，威脅到居住者與現(xiàn)場工作人員的人身安全[5]。

2.2 施工進(jìn)度控制不佳

工程施工存在很多干預(yù)因素，如果不能選擇科學(xué)的方式進(jìn)行控制，不能按照規(guī)劃要求，在規(guī)定時(shí)間中完成施工任務(wù)，工期進(jìn)度遲緩，會(huì)嚴(yán)重影響建筑單位的利益并帶來不良的影響。在項(xiàng)目管理活動(dòng)中工期進(jìn)度為管理重點(diǎn)，如果不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù)，將會(huì)直接損害建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在工期進(jìn)度控制不當(dāng)?shù)那闆r下，還可能引發(fā)很多問題，比如出現(xiàn)質(zhì)量問題，增加項(xiàng)目建設(shè)成本等。在信息技術(shù)高速發(fā)展的過程中，CPM等進(jìn)度信息管理措施被建筑企業(yè)引用。然而，很多企業(yè)對相關(guān)信息管理技術(shù)掌握不足，難以將此類進(jìn)度信息化管理手段與項(xiàng)目信息有機(jī)關(guān)聯(lián)在一起，在工期控制方面出現(xiàn)較大問題，工程施工進(jìn)度達(dá)不到規(guī)定要求，增大項(xiàng)目延期交付的概率[6]。

2.3 容易出現(xiàn)超預(yù)算情況

在項(xiàng)目管理中造價(jià)管理為重要的內(nèi)容，隨著項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)張與項(xiàng)目持續(xù)發(fā)展，工程造價(jià)管理難度也會(huì)不斷增加。業(yè)主應(yīng)該快速發(fā)現(xiàn)建筑領(lǐng)域發(fā)生的變化，需要與建筑企業(yè)積極溝通，同時(shí)加強(qiáng)對各階段造價(jià)管理工作的控制力度，從而才能將工程造價(jià)控制在預(yù)算水平下。然而，當(dāng)下很多業(yè)主并沒有隨著行業(yè)發(fā)展，快速更新管理觀念，仍然使用傳統(tǒng)的造價(jià)管理方式，無法有效的管理工程在各環(huán)節(jié)的支出，會(huì)出現(xiàn)項(xiàng)目投入資金超預(yù)算的情況[7]。

3 BIM技術(shù)在項(xiàng)目工程管理中的應(yīng)用

3.1 決策環(huán)節(jié)

設(shè)計(jì)單位圍繞工程項(xiàng)目信息，按照項(xiàng)目在建設(shè)方面提出的要求，會(huì)編制多種方案，建筑單位應(yīng)該選擇最佳的一款方案，由此可以為后期施工順利開展提供保障。在決策環(huán)節(jié)使用BIM技術(shù)，對項(xiàng)目設(shè)計(jì)與方案挑選意義重大?；贐IM技術(shù)建立三維建筑模型，按照標(biāo)準(zhǔn)處理方案數(shù)據(jù)，將方案內(nèi)容立體的展現(xiàn)出來。將工程數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)中，通過軟件使用仿真手段，模擬光照、建筑架構(gòu)等部分。建立建筑三維模型后，需要計(jì)算不同方案的造價(jià)，整理計(jì)算結(jié)果，分析不同方案在工程造價(jià)方面存在的差異，基于成本、技術(shù)等層面綜合評選，由此提高方案選擇的合理性，為工程順利施工奠定基礎(chǔ)[8]。

3.2 碰撞檢查

(1) 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

將BIM技術(shù)應(yīng)用在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行工程模擬與試驗(yàn)等工作，對業(yè)主整體評估建筑設(shè)計(jì)方案有一定的幫助，基于精準(zhǔn)的計(jì)算，調(diào)整工程造價(jià)與進(jìn)度方面的管理內(nèi)容。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)利用BIM技術(shù)建立數(shù)據(jù)共享平臺，為各部門溝通、交流提供良好的條件，確保各部門可以快速溝通，確定不同環(huán)節(jié)的工作事項(xiàng)，圍繞各類事項(xiàng)提出有效的解決措施，不會(huì)引發(fā)其他問題。管線規(guī)劃一直是設(shè)計(jì)難點(diǎn)，使用BIM技術(shù)模擬工程管線，進(jìn)行管線碰撞檢查活動(dòng)，快速找到設(shè)計(jì)方案中不合理之處，基于模型分析得到的信息，給出最佳的處理方案。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)利用BIM技術(shù)，利用直觀的模型，按照要求細(xì)化建筑整體布線、建筑幕墻、工程施工設(shè)備等設(shè)計(jì)。通過BIM技術(shù)建立的三維模型，了解工程具體情況，根據(jù)工程建設(shè)目標(biāo)，修改工程方案，對施工環(huán)節(jié)的各類因素進(jìn)行有效的控制，減少誤工、返工等情況的發(fā)生數(shù)量。工程施工內(nèi)容較多且內(nèi)容很復(fù)雜，很難保證施工人員通過交底，了解圖紙意圖。設(shè)計(jì)人員通過三維模型推進(jìn)交底工作，設(shè)計(jì)人員利用可視化模型，幫助施工人員快速掌握設(shè)計(jì)思路，清楚各施工環(huán)節(jié)的工作內(nèi)容，規(guī)范各項(xiàng)工作，達(dá)到工程質(zhì)量控制要求[9]。

(2) 組織環(huán)節(jié)

在組織環(huán)節(jié)使用BIM技術(shù)模擬施工情況，為項(xiàng)目建設(shè)提供更加可靠的分析數(shù)據(jù)，指導(dǎo)建筑企業(yè)施工。建筑企業(yè)基于掌握的數(shù)據(jù)，最大程度的利用工程資源，明確工程施工的技術(shù)難點(diǎn)，重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)內(nèi)容并進(jìn)行控制，可以降低工程誤工、返工次數(shù)，最大程度的降低無用資源的消耗量。通過BIM技術(shù)建立的模型，讓設(shè)計(jì)人員更好的掌握項(xiàng)目信息，按照工程建設(shè)方面的要求，編制切實(shí)、可行且經(jīng)濟(jì)性高的方案。經(jīng)過碰撞試驗(yàn)，掌握對機(jī)械設(shè)施、操作技術(shù)、材料要求等內(nèi)容后，應(yīng)用BIM技術(shù)模擬工程施工，由此可以掌握工程在建設(shè)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題，提前編制解決方案。掌握工程建設(shè)信息后，比選工程方案，基于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面選擇可行性高且滿足實(shí)際需求的方案。在組織環(huán)節(jié)使用BIM技術(shù)整理工程數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)材料數(shù)額，按照需求編制預(yù)算、籌備材料，為工程施工提供準(zhǔn)備條件[10]。

(3) 施工環(huán)節(jié)

在施工階段研究工程項(xiàng)目概況，建立三維工程模型，模擬工程組織設(shè)計(jì)。基于BIM技術(shù)建立的三維模型，顯示工程施工的方法與項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況。操作人員通過模型，可以快速掌握工程施工的操作流程，還可以迅速發(fā)現(xiàn)工程在施工方面存在的問題，在施工前及時(shí)調(diào)整操作施工流程，模擬專項(xiàng)安全方案，驗(yàn)證方案的實(shí)施表現(xiàn)，判斷其安全功能并從模擬活動(dòng)中，發(fā)現(xiàn)施工存在的隱患并采用針對性的管控方法。通過三維工程模型，可以幫助操作人員快速掌握工程所用的施工方法，提高交底工作效率，讓操作人員掌握項(xiàng)目安全運(yùn)作方面的知識，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際概況，掌握項(xiàng)目施工在安全方面的控制要點(diǎn)，進(jìn)行針對性的防御和控制，由此達(dá)到規(guī)避安全事故的目的。在施工環(huán)節(jié)引入BIM技術(shù)，可以模擬工程施工情況，按照項(xiàng)目建設(shè)方面的目標(biāo)，選擇科學(xué)的防控模式，消除施工階段各類隱患，降低工程施工的危險(xiǎn)性。在施工階段，需要發(fā)揮計(jì)算機(jī)在統(tǒng)計(jì)方面的能力，整理項(xiàng)目各方數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目量，基于工作實(shí)施情況，與供應(yīng)商聯(lián)系，確保工程材料及時(shí)抵達(dá)現(xiàn)場，不會(huì)耽誤工程施工進(jìn)度[11]。

3.3 進(jìn)度管理

在項(xiàng)目建設(shè)操作環(huán)節(jié)，應(yīng)該按照工程建設(shè)規(guī)劃要求，科學(xué)的組織工程資源，還需要編制工期計(jì)劃表，確定各環(huán)節(jié)工作量，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成工程施工任務(wù)。在項(xiàng)目管理節(jié)日段，應(yīng)該加強(qiáng)對管理工作的控制力度，要求工作人員提前勘察現(xiàn)場，整理工程地質(zhì)情況。結(jié)合掌握的信息與統(tǒng)計(jì)得到的數(shù)據(jù)，判斷各環(huán)節(jié)施工能否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完工。全面統(tǒng)計(jì)工程材料，確定工程資源后，應(yīng)該確定材料、設(shè)備、施工人員配置情況，整理影響工程進(jìn)度的影響因素，從宏觀角度進(jìn)行分析。在計(jì)算機(jī)與BIM技術(shù)未介入到進(jìn)度控制工作前，影響工程進(jìn)度因素分析、給出控制施工進(jìn)度方案等工作存在較大難度，在不能保證操作效率的前提下，還難以梳理較為全面的影響因素，不利于工程進(jìn)度控制。

在BIM技術(shù)應(yīng)用到工程進(jìn)度管理后，按照進(jìn)度控制目標(biāo)與項(xiàng)目施工情況，收集與進(jìn)度控制相關(guān)的數(shù)據(jù)，其中包含規(guī)整資金方面的內(nèi)容，向管理者遞交相關(guān)數(shù)據(jù)并將其存入數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)一步提高分析結(jié)果的精準(zhǔn)性與可靠性?；诠こ添?xiàng)目概況，建立BIM模型，準(zhǔn)確計(jì)算項(xiàng)目量，將進(jìn)度計(jì)劃、模型和預(yù)計(jì)目標(biāo)整合起來，使用可視化手段整理工程數(shù)據(jù)?；诠こ态F(xiàn)有資源，科學(xué)的配置施工設(shè)備、材料與人員，保證各環(huán)節(jié)工作可以按照規(guī)劃要求進(jìn)行，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成管理任務(wù)[12]。

3.4 造價(jià)管理

在工程項(xiàng)目運(yùn)行中選擇造價(jià)管理模式，改進(jìn)造價(jià)管理方法，可以帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益，科學(xué)的使用投入的資金，對各類支出進(jìn)行合理、合規(guī)的控制，規(guī)避超預(yù)算的情況?；贐IM技術(shù)建立工程模型，在模型中涵蓋項(xiàng)目的詳細(xì)信息。通過模型可以了解工程各構(gòu)建和其屬性資料，還可以查詢工程各結(jié)構(gòu)的工程量，對工程造價(jià)進(jìn)行合理控制。在工程造價(jià)管理環(huán)節(jié)，可以改善工程模型，從限額設(shè)計(jì)與價(jià)值項(xiàng)目角度出發(fā)，控制工程造價(jià)方面的數(shù)據(jù)，為管理人員編制更科學(xué)的方案。利用模型還可以發(fā)現(xiàn)方案與業(yè)主運(yùn)營需求是否相符，盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的不合理之處，變更模型中的工程參數(shù)[13]。

4 結(jié)語

建筑行業(yè)為了快速適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)境，積極引入新技術(shù)，使用新型材料，BIM技術(shù)正是在此背景下應(yīng)用到我國建筑領(lǐng)域。建筑企業(yè)應(yīng)該按照項(xiàng)目在管理方面的需求，圍繞BIM技術(shù)建立健全的管理體系，對各環(huán)節(jié)工作進(jìn)行強(qiáng)有力的控制，將該項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值最大程度發(fā)揮出來，完成工程建設(shè)任務(wù)。