BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目全過(guò)程管理中的應(yīng)用

彭涵 白銀

摘要：傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目全過(guò)程管理存在著報(bào)價(jià)決策基礎(chǔ)薄弱、施工管理不規(guī)范、成本管理體系不完善等缺點(diǎn)。應(yīng)用BIM技術(shù)至項(xiàng)目的全生命周期，可有效提升項(xiàng)目管理的信息化水平，從多維層面完善項(xiàng)目管理體系的不足，減少項(xiàng)目推倒重來(lái)式的浪費(fèi)。

關(guān)鍵詞：BIM;工程項(xiàng)目管理;全生命周期

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提升和科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目管理已經(jīng)不能滿(mǎn)足人民對(duì)生活質(zhì)量的追求。而B(niǎo)IM技術(shù)的引用可使項(xiàng)目從前期可行性研究至后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的信息化管理水平得到跨越式的提升[1]。

傳統(tǒng)的BIM-3D技術(shù)著力與項(xiàng)目模型的建立，可使項(xiàng)目設(shè)計(jì)師直觀的查找設(shè)計(jì)的不合理之處，提升工作效率。BIM-4D在BIM-3D的基礎(chǔ)上融入時(shí)間維度，把BIM模型與項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的數(shù)據(jù)集成，使業(yè)主按不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)查看項(xiàng)目施工進(jìn)度并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，獲取最佳施工方案。BIM-5D在BIM-4D基礎(chǔ)上加入造價(jià)管理，可以構(gòu)建建筑業(yè)的“零庫(kù)存”施工模式，最大程度發(fā)揮業(yè)主資金的效益[2]。

1 BIM技術(shù)在項(xiàng)目前期的應(yīng)用

1.1可研階段

項(xiàng)目可行性研究階段的主要工作是編制項(xiàng)目可研報(bào)告。BIM技術(shù)通過(guò)項(xiàng)目擬建模型的繪制，使用現(xiàn)有的BIM軟件如：廣聯(lián)達(dá)GTJ、GCCP，可精準(zhǔn)的對(duì)項(xiàng)目做投資估算。幫助業(yè)主在項(xiàng)目多方案對(duì)比中直觀的找到最優(yōu)方案。通過(guò)三維技術(shù)交底，優(yōu)化如管道碰撞等的不合理之處，提升項(xiàng)目造價(jià)管理的準(zhǔn)確性。

1.2設(shè)計(jì)階段

在項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)階段，通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行場(chǎng)地分析和建筑性能模擬分析，形成初步解決方法和方案。在項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)階段，草擬項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)原則等，詳細(xì)考慮項(xiàng)目建筑、結(jié)構(gòu)、安裝的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，協(xié)調(diào)各專(zhuān)業(yè)之間的矛盾，最終確定合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段，配合前期設(shè)計(jì)方案，為施工安裝和構(gòu)件布置等提供完整的三位BIM模型和相關(guān)的圖紙根據(jù)。通過(guò)對(duì)擬建模型的構(gòu)建、漫游動(dòng)畫(huà)的制作，幫助設(shè)計(jì)師對(duì)圖紙做綜合管線沖突檢測(cè)、豎向凈空優(yōu)化[3]等工作，減輕施工過(guò)程的繁瑣。同時(shí)BIM技術(shù)的引入也可以幫助設(shè)計(jì)師更加精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足可研階段估算的項(xiàng)目圖紙。

1.3招投標(biāo)階段

在項(xiàng)目招投標(biāo)階段，利用基于BIM技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、工程量統(tǒng)計(jì)、碰撞檢查和工期校驗(yàn)等方法，從而判斷建筑設(shè)計(jì)的功能性是否能夠?qū)崿F(xiàn)，設(shè)計(jì)施工圖是否符合外觀要求，建設(shè)單位預(yù)期的空間及功能要求和用戶(hù)的基本需求;通過(guò)引入計(jì)價(jià)規(guī)則極大地減少了惡意抬高工程造價(jià)，索取不當(dāng)利潤(rùn)空間的問(wèn)題;通過(guò)BIM搭建的建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、暖通、電氣等全系列模型，查看建筑碰撞點(diǎn)的具體位置及情況，滿(mǎn)足建筑基本使用功能。

基于BIM技術(shù)的施工方案模擬、5D進(jìn)度模擬和投標(biāo)報(bào)價(jià)優(yōu)化，直觀感受施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)維漫游，對(duì)施工重難點(diǎn)加以可視化虛擬施工分析等;5D技術(shù)制訂施工計(jì)劃、準(zhǔn)確掌握施工進(jìn)度，優(yōu)化施工資源利用，科學(xué)布置場(chǎng)地，統(tǒng)一管理整個(gè)工程的施工進(jìn)度和資源;為了縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。

2 BIM技術(shù)在項(xiàng)目施工階段的應(yīng)用

2.1三維的技術(shù)交底

通過(guò)施工圖紙使用相關(guān)軟件進(jìn)行土建、鋼筋、安裝等的模型建立。

2.2基于BIM的施工及管理

將建筑物和施工現(xiàn)場(chǎng)的三維模型與施工進(jìn)度相聯(lián)系，并與施工資源和現(xiàn)場(chǎng)布局信息相結(jié)合，建立4D施工信息模型。使用相關(guān)軟件進(jìn)行虛擬仿真。實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目施工階段的工程進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、成本、場(chǎng)地布置的動(dòng)態(tài)集成管理和施工過(guò)程的可視化模擬;在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行施工過(guò)程，在實(shí)際施工前預(yù)測(cè)項(xiàng)目的功能和可施工性等潛在問(wèn)題，并通過(guò)動(dòng)態(tài)演示模擬施工過(guò)程。

2.3參與方協(xié)同工作

項(xiàng)目所有參與者共享信息，實(shí)現(xiàn)文件、圖紙和可視化文件的網(wǎng)絡(luò)提交、審核、審批和使用。必要時(shí)，使用相關(guān)軟件進(jìn)行渲染，以獲得可預(yù)測(cè)的照片渲染效果，從而提高各方的審查效率。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)作進(jìn)行項(xiàng)目談判和協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工質(zhì)量、安全、成本和進(jìn)度的管理和監(jiān)控。

BIM模型用于減少甚至消滅項(xiàng)目的不確定性和不可預(yù)測(cè)性，提高項(xiàng)目參與者建立、理解、傳遞項(xiàng)目信息的效率，降低錯(cuò)誤概率，從而實(shí)現(xiàn)建設(shè)項(xiàng)目工程質(zhì)量得到提高、工期得到有效保證、最大程度降低建筑成本。

3 BIM技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維階段的應(yīng)用

3.1空間管理

空間管理主要應(yīng)用于照明、消防等系統(tǒng)設(shè)備的空間定位。根據(jù)圖紙或設(shè)計(jì)要求確定空間位置信息，把對(duì)應(yīng)的編號(hào)或文字信息變成三維圖形位置。Bim及相應(yīng)的災(zāi)害分析和模擬軟件可用于模擬災(zāi)前的災(zāi)害過(guò)程，分析災(zāi)害原因，制定避災(zāi)措施，制定災(zāi)后人員疏散和救援保障應(yīng)急預(yù)案。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，BIM模型可以為救援人員提供完整的應(yīng)急點(diǎn)信息，有效改進(jìn)應(yīng)急響應(yīng)措施。

BIM技術(shù)用于建立三維可視化模型，所以信息和數(shù)據(jù)可以從模型調(diào)用。軟件開(kāi)發(fā)方面，Autodesk創(chuàng)建的基于DWF技術(shù)平臺(tái)的空間管理可以在不丟失重要數(shù)據(jù)的情況下發(fā)布和傳輸設(shè)計(jì)信息，接收者無(wú)需了解原始設(shè)計(jì)軟件。在此系統(tǒng)中，Autodesk FMDesktop可以讀取Revit發(fā)布的DWF文件并自動(dòng)識(shí)別空間和房間數(shù)據(jù)，而FMDesktop用戶(hù)無(wú)需了解Revit軟件產(chǎn)品，使企業(yè)不再依賴(lài)于勞動(dòng)密集型、手工創(chuàng)建多線段的流程。設(shè)施管理員使用DWF技術(shù)將協(xié)調(diào)一致的可靠空間和房間數(shù)據(jù)從Revit建筑信息模型遷移到Autodesk FMDesktop.然后，生成專(zhuān)用的帶有彩色圖的房間報(bào)告，以及帶有房間編號(hào)、面積、入住者名稱(chēng)等的平面圖。在遷移墻墻壁之前，無(wú)需聯(lián)系建筑師;到遷移墻壁時(shí)，DWF還能夠幫助將更新的信息返回建筑師的Revit建筑信息模型中。

3.2設(shè)施管理

設(shè)施管理主要包括三個(gè)方面：設(shè)施裝修、空間規(guī)劃及維護(hù)運(yùn)營(yíng)。利用BIM技術(shù)，根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)備的布置，將設(shè)備的出廠信息、安裝信息、材料信息和維修記錄等都上傳到模型中，整理好相關(guān)數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)中，用戶(hù)可以通過(guò)設(shè)備信息列表方式查詢(xún)信息，也可以通過(guò)三維可視化功能瀏覽設(shè)備的BIM模型。通過(guò)遠(yuǎn)程控制，可充分了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，為業(yè)主更好地進(jìn)行維護(hù)管理提供技術(shù)支撐。

在建筑設(shè)施管理中，設(shè)備維護(hù)是最基本的。所有維修程序均在線應(yīng)用和完成。用戶(hù)填寫(xiě)《設(shè)備報(bào)修申請(qǐng)單》，經(jīng)過(guò)工程經(jīng)理批準(zhǔn)后進(jìn)行維修;維修完成后，維修人員將及時(shí)將信息反饋至BIM模型中，然后相關(guān)人員進(jìn)行檢查，確保維修已完成。相關(guān)人員確認(rèn)維護(hù)信息后，將信息錄入并保存至BIM模型數(shù)據(jù)庫(kù)中。將來(lái)，用戶(hù)和維護(hù)人員可以查看BIM模型中每個(gè)組件的維護(hù)記錄或自己發(fā)起的維護(hù)記錄。

3.3隱蔽工程管理

基于BIM技術(shù)，可以將管理復(fù)雜的地下管網(wǎng)可視化，如污水管、排水管、網(wǎng)線、電線及相關(guān)管井，并在三維模型中查看對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系。改造或二次裝修時(shí)，可避開(kāi)現(xiàn)有管網(wǎng)的位置，便于管網(wǎng)維護(hù)、設(shè)備更換和定位。內(nèi)部人員可以共享電子信息，在發(fā)生變化時(shí)可以隨時(shí)調(diào)整，以確保信息的完整性和準(zhǔn)確性。

3.4應(yīng)急管理

在人們聚集的地區(qū)，災(zāi)害事件的應(yīng)急管理非常重要。傳統(tǒng)的災(zāi)害應(yīng)急管理往往只注重災(zāi)后響應(yīng)和救援，而B(niǎo)IM技術(shù)也包括預(yù)防和報(bào)警。BIM技術(shù)在應(yīng)急管理中的顯著應(yīng)用主要體現(xiàn)在BIM在火災(zāi)事件中的應(yīng)用。災(zāi)難發(fā)生后，BIM系統(tǒng)可以三維顯示火災(zāi)位置;BIM系統(tǒng)還可使相關(guān)人員及時(shí)查詢(xún)?cè)O(shè)備情況，提供實(shí)時(shí)信息，及時(shí)進(jìn)行災(zāi)害控制。BIM模型還可以為救援人員提供完整的災(zāi)害信息，使救援人員能夠根據(jù)情況及時(shí)做出正確的救援措施。BIM不僅可以為救援人員提供幫助，還可以為災(zāi)難中的受害者提供及時(shí)的幫助。例如，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，BIM可以為受害者提供逃生路線，以便他們做出正確的選擇。同時(shí)，BIM還可以部署現(xiàn)有信息以實(shí)現(xiàn)災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃，包括損失資產(chǎn)的收費(fèi)和索賠的提交。

3.5節(jié)能減排管理

BIM與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的應(yīng)用，使日常能源管理和監(jiān)控更加方便。安裝具有傳感功能的電表、水表、氣表后，可實(shí)現(xiàn)建筑能耗數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸、初步分析和定時(shí)定點(diǎn)上傳的基本功能，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性。

BIM用于模擬工程設(shè)計(jì)和施工的進(jìn)度和成本控制，集成業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、貿(mào)易、制造和供應(yīng)商，使工程項(xiàng)目的集成交付成為可能。BIM的更高層次應(yīng)用是為了提高工作質(zhì)量和效率以及通信服務(wù)結(jié)構(gòu)。BIM代表了一種新的理念和實(shí)踐，即通過(guò)應(yīng)用信息技術(shù)和創(chuàng)新的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，減少建筑行業(yè)的各種廢物，從而減少建筑行業(yè)的碳排放。

結(jié)論

BIM技術(shù)在我國(guó)尚處于起步階段，但從其應(yīng)用項(xiàng)目中可以看出，BIM技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)于項(xiàng)目的施工管理的重要性也是越來(lái)越高，所以在我國(guó)發(fā)展前景客觀，而且推廣需要各方的努力，然而也存在一些問(wèn)題亟待解決，有效提升項(xiàng)目工程質(zhì)量是當(dāng)前相關(guān)人員需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，我們必須不斷地改進(jìn)，完善進(jìn)行廣泛的推廣，它還有很長(zhǎng)的路要走，以便它的持續(xù)發(fā)展能夠?yàn)槲覈?guó)更多的建設(shè)項(xiàng)目服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫愷毓.基于BIM的星級(jí)酒店工程運(yùn)維階段信息管理研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（江蘇），2020.

[2]周春波.BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究[J].青島理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，（1）.

[3]過(guò)俊，張穎.基于BIM的建筑空間與設(shè)備運(yùn)維管理系統(tǒng)研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2013，（3）.

作者簡(jiǎn)介：彭涵（2002-），女，漢族，山西大同，遼寧科技學(xué)院資源與土木工程學(xué)院工程造價(jià)18級(jí)學(xué)生，主要從事工程造價(jià)等方面的研究。