BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)中的應(yīng)用研究

顧利偉

（中鐵建工集團(tuán)有限公司，北京 100071）

在建筑行業(yè)，BIM技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，該技術(shù)在項目設(shè)計、施工管理、造價管理、企業(yè)發(fā)展策略制定與實施、組織架構(gòu)、成本管理、業(yè)務(wù)管理和經(jīng)營績效管理等方面均取得了較大的成效。本文將簡單介紹BIM技術(shù)特征和關(guān)鍵成功因素的基本定義，并分層淺談建筑施工企業(yè)BIM技術(shù)實施的關(guān)鍵成功因素。

1 BIM技術(shù)特征

BIM屬于一種信息技術(shù)，該技術(shù)起初被應(yīng)用于制造業(yè)，在推動制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的同時提高了產(chǎn)業(yè)利潤。BIM技術(shù)被應(yīng)用于建筑行業(yè)管理后，常被解釋為“建筑信息模型”。從技術(shù)特征分析，BIM技術(shù)具有模擬性、可視化、優(yōu)化性、協(xié)調(diào)性、可輸出性。

模擬性指BIM技術(shù)系統(tǒng)軟件可根據(jù)構(gòu)件屬性對真實事物進(jìn)行模擬，在項目工程建設(shè)作業(yè)中，可充分發(fā)揮BIM技術(shù)的模擬性，以便對施工操作進(jìn)行規(guī)范指導(dǎo)。與此同時，BIM技術(shù)將構(gòu)件添加到模型中進(jìn)行施工過程模擬，可啟用模擬技術(shù)對周邊施工環(huán)境、建筑日照與通風(fēng)實施模擬，以設(shè)計節(jié)能化建筑。

（1）可視化。

可視化是BIM技術(shù)較顯著的優(yōu)勢，建筑工程項目從立項設(shè)計到全部完工，經(jīng)過初步構(gòu)思、圖紙設(shè)計、實體建成等過程。在傳統(tǒng)圖紙設(shè)計過程中，起初使用CAD進(jìn)行二維制圖，再組合圖紙生成三維模型，在此過程中會出現(xiàn)漏洞。BIM技術(shù)可克服傳統(tǒng)圖紙設(shè)計缺陷，直接構(gòu)建三維模型，直觀展示建筑面積、構(gòu)件之間的關(guān)系，提高圖紙的可視化效果。

（2）優(yōu)化性。

BIM技術(shù)可對建筑工程建模方案進(jìn)行全面優(yōu)化，當(dāng)代建筑工程項目作業(yè)量大、技術(shù)要求高、工期緊迫、施工內(nèi)容復(fù)雜，前期完成的部分作業(yè)如果存在漏洞難以進(jìn)行修改?？赏ㄟ^發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)化功能，對建筑模型進(jìn)行全面檢查，及時對缺陷進(jìn)行修復(fù)，科學(xué)調(diào)整建筑模型的各方面，并選用最優(yōu)的方案。

（3）協(xié)調(diào)性。

BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)作用，當(dāng)代建筑工程項目由多方組織共同完成，涉及了多項專業(yè)，在施工過程中存在大量的交叉作業(yè)，做好各方面的協(xié)調(diào)工作較為重要。BIM技術(shù)可將不同專業(yè)、不同組織、不同設(shè)計方案與細(xì)節(jié)、各種信息集合在同一模型上，充分發(fā)揮三維建模的作用，查看不同專業(yè)之間的沖突，并予以解決。運(yùn)用信息管理平臺，可實現(xiàn)不同組織間的信息交互與傳播，及時做好溝通協(xié)調(diào)工作，確保建筑項目質(zhì)量。

（4）可輸出性。

BIM技術(shù)可自動輸出施工圖紙與各種重要信息。建筑工程項目方案需要設(shè)計精準(zhǔn)的二維圖紙，BIM技術(shù)可將二維轉(zhuǎn)化為三維，并做好相關(guān)檢查工作，在施工前輸出精確、完整的圖紙，避免后期圖紙繪制工作問題，完整輸出機(jī)械設(shè)備統(tǒng)計表、材料統(tǒng)計表、工程量清單與各種工程檔案信息，為后期項目工程提供完善的參考依據(jù)。

2 關(guān)鍵成功因素的基本定義

從理論視角進(jìn)行分析，關(guān)鍵成功因素溯源于信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域，即CSF。Daniel首次提出“成功因素”概念，認(rèn)為在企業(yè)信息系統(tǒng)內(nèi)，存在大量的信息對企業(yè)發(fā)展管理工作并無幫助，企業(yè)應(yīng)不斷提取對成功運(yùn)營有幫助的信息，即關(guān)鍵成功因素。

關(guān)鍵成功因素是企業(yè)組織獲取成功的基本條件，該條件較為必要但并非充分條件，成功會在多個角度得以體現(xiàn)，如競爭優(yōu)勢、經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵成功因素的核心為“關(guān)鍵”，關(guān)鍵成功因素是影響企業(yè)成功與否的決定性因素，充分關(guān)注企業(yè)關(guān)鍵成功因素，可實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

從BIM評價理論分析，該理論主要涉及了效益評價理論和技術(shù)應(yīng)用成熟模型理論。前者是對BIM技術(shù)實施效果展開分析，由于建筑工程項目建設(shè)施工過程具有復(fù)雜性，其被無形效益所量化，因此，BIM效益測算工作會面臨多種難度。工作人員針對BIM效益測算評價工作，制定了五項指標(biāo)體系，分別為財務(wù)指標(biāo)體系、產(chǎn)品指標(biāo)體系、組織指標(biāo)體系、管理指標(biāo)體系、策略指標(biāo)體系，并制定了定性與定量評價步驟，定性效益評價分析主要表現(xiàn)在合作溝通與競爭優(yōu)勢領(lǐng)域，定量指標(biāo)主要體現(xiàn)在節(jié)約成本與工期等方面。

BIM技術(shù)應(yīng)用成熟模型理論主要通過構(gòu)建模型搜集數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確界定模型評價指標(biāo)，重要指標(biāo)體系包括技術(shù)要素、政策要素和過程要素，需要進(jìn)行細(xì)化操作。BIM技術(shù)應(yīng)用成熟模型的成熟度包括技術(shù)應(yīng)用階段成熟度、建模階段成熟度、各專業(yè)協(xié)作成熟度、模型集成化運(yùn)作成熟度和項目一體化管理成熟度。

3 建筑施工企業(yè)BIM技術(shù)實施的關(guān)鍵成功因素

3.1 優(yōu)化BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)實施管理中的應(yīng)用方案

針對建筑項目開發(fā)建設(shè)工作，建筑企業(yè)實施管理包括項目策劃、項目設(shè)計、項目施工與竣工驗收等四項管理工作。優(yōu)化BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)實施管理中的應(yīng)用方案，需要充分發(fā)揮BIM技術(shù)在四項管理工作中的作用。項目策劃在項目工程總目標(biāo)的前提下，通過系統(tǒng)分析擬建項目的不同角度，完成項目施工運(yùn)籌規(guī)劃工作。充分發(fā)揮BIM技術(shù)在項目策劃階段的作用，應(yīng)做好項目前期策劃工作，量化前期策劃過程。項目前期策劃過程包括項目構(gòu)思、構(gòu)思選擇、情況分析、問題定義、工程項目總目標(biāo)、項目定義和總方案策劃、項目審查、項目建議書、可行性研究、項目評估與決策、項目任務(wù)書編制。

在一系列前期策劃工作中，需要充分利用BIM技術(shù)界定經(jīng)濟(jì)因素、技術(shù)因素、環(huán)境因素、社會因素。在項目設(shè)計階段，應(yīng)正確運(yùn)用BIM技術(shù)的三維建模功能、圖紙整合功能精確設(shè)計三維施工圖紙，不斷增強(qiáng)圖紙的可視性效果，繪制精確的立體化圖紙。與此同時，應(yīng)構(gòu)建完整的施工模型，將建筑工程項目設(shè)計需要的材料標(biāo)注在直觀化圖紙與模型中，以便施工技術(shù)人才、采購人員和供料管理人員了解用料狀況。

初步完成圖紙設(shè)計作業(yè)后，工作人員須做好技術(shù)交底工作，審核通過后，圖紙可使用于工程項目施工建設(shè)中。在項目施工階段，應(yīng)編制完善的施工技術(shù)方案，使用施工模型，全面監(jiān)測施工動態(tài)與信息，提取成功因素，根據(jù)實際需求及時調(diào)整施工方案。在竣工階段，應(yīng)借助BIM技術(shù)做好竣工質(zhì)量驗收工作和資料審核整理工作。

3.2 量化BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)實施管理中的應(yīng)用過程

為了量化BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)實施管理中的應(yīng)用過程，應(yīng)依次做好BIM目標(biāo)定位工作，應(yīng)用方案建立工作，做好項目實施工作和成果輸出工作。在目標(biāo)定位階段，應(yīng)合理設(shè)計BIM技術(shù)目標(biāo)，準(zhǔn)確定位本企業(yè)的預(yù)期效益，客觀認(rèn)知企業(yè)競爭優(yōu)勢和技術(shù)實力，不斷提升產(chǎn)品服務(wù)質(zhì)量，并科學(xué)定位企業(yè)績效目標(biāo)、人才隊伍培養(yǎng)目標(biāo)。

在BIM技術(shù)應(yīng)用方案建立工作中，應(yīng)依次制定項目溝通方案、協(xié)作方式管理方案、BIM技術(shù)框架設(shè)計方案、專業(yè)技術(shù)人才培訓(xùn)方案、BIM技術(shù)應(yīng)用組織結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。項目溝通方案可有效處理企業(yè)運(yùn)營變化問題，及時進(jìn)行溝通工作，避免員工之間、合作方之間發(fā)生誤會。協(xié)作方式管理方案主要通過啟用企業(yè)溝通方案、共享平臺和信息檢索方式，不斷提高協(xié)作效率，在此過程中涉及企業(yè)文檔管理工作、訪問權(quán)限設(shè)置工作、文件夾維護(hù)工作與通知管理工作。BIM技術(shù)框架設(shè)計方案可依據(jù)本企業(yè)掌握的技術(shù)能力，客觀分析BIM技術(shù)工具，結(jié)合軟硬件需求涉及企業(yè)BIM技術(shù)框架。專業(yè)技術(shù)人才培訓(xùn)方案通過制定該方案培養(yǎng)BIM技術(shù)專業(yè)人才，引導(dǎo)人才正確認(rèn)知BIM技術(shù)概念，熟練掌握該技術(shù)操作方法，并準(zhǔn)確定位培訓(xùn)人數(shù)，制定合理的培訓(xùn)制度，確定培訓(xùn)時間，選擇培訓(xùn)專家。

BIM技術(shù)應(yīng)用組織結(jié)構(gòu)設(shè)計方案可通過設(shè)置BIM技術(shù)小組、相關(guān)部門、專業(yè)崗位，充分落實工作職責(zé)，做好工作界面劃分管理工作。在項目實施工作中，應(yīng)依次做好項目實施準(zhǔn)備工作、施工信息模型搭建工作、項目BIM應(yīng)用工作。對于BIM技術(shù)成果輸出工作，應(yīng)針對具體技術(shù)應(yīng)用制定相關(guān)方案，如在混凝土預(yù)制構(gòu)件BIM技術(shù)應(yīng)用的過程中，可運(yùn)用BIM技術(shù)制定資源配置計劃、施工工藝指導(dǎo)書、報表清單和加工圖。

3.3 編制BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)實施管理中的應(yīng)用清單

提取關(guān)鍵成功因素，構(gòu)建BIM技術(shù)成功應(yīng)用模型，編制BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)實施管理中的應(yīng)用清單，應(yīng)將策略規(guī)劃、BIM培訓(xùn)計劃、計劃實施方案、管理層的支持、企業(yè)信息化意識與理念、業(yè)主和客戶的需求、市場競爭優(yōu)勢、針對BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)合同、BIM數(shù)據(jù)交互性、模型信息共享度、與BIM技術(shù)相適應(yīng)的業(yè)務(wù)流程、明確的責(zé)任界限和風(fēng)險劃分、熟悉BIM技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才、BIM技術(shù)團(tuán)隊、BIM技術(shù)實施直接成本控制、數(shù)據(jù)管理、BIM軟件二次開發(fā)、BIM成果的準(zhǔn)確性和可交付性、BIM技術(shù)應(yīng)用與施工進(jìn)展的有效關(guān)聯(lián)、有效實施共享數(shù)據(jù)的BIM設(shè)施、BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建、BIM咨詢管理、BIM項目經(jīng)驗分析、BIM咨詢服務(wù)商成本控制、取代或升級以CAD為基礎(chǔ)的實施流程、企業(yè)資金資源、BIM技術(shù)軟件選擇、信息溝通管理平臺均納入應(yīng)用清單中。

4 結(jié)語

準(zhǔn)確把握BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)的關(guān)鍵成功因素，實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化BIM技術(shù)在建筑施工企業(yè)實施管理中的應(yīng)用方案，量化技術(shù)應(yīng)用過程，編制完善的應(yīng)用清單，構(gòu)建成功因素應(yīng)用模型。