BIM技術(shù)與建筑工程項(xiàng)目管理融合

巨德武

（中交一公局集團(tuán)海外分公司，北京 100024）

BIM技術(shù)是現(xiàn)代化領(lǐng)域中，數(shù)字化技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計(jì)算機(jī)計(jì)算融合的衍生技術(shù)。根據(jù)相關(guān)實(shí)踐證明，將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到工程項(xiàng)目規(guī)范化管理工作中，不僅可以保證項(xiàng)目施工的規(guī)范化，同時(shí)，也可以提高管理工作的綜合水平。因此，施工方與各部門參與人員應(yīng)當(dāng)積極、主動(dòng)學(xué)習(xí)與BIM技術(shù)管理相關(guān)的知識(shí)，通過強(qiáng)化部門之間的配合，實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)工序之間的規(guī)范化管理，從而在根本層面上落實(shí)建筑工程項(xiàng)目管理的現(xiàn)代化發(fā)展。

1 建筑工程項(xiàng)目管理常見問題

（1）要保證建筑工程項(xiàng)目按照預(yù)期順利實(shí)施，需要在項(xiàng)目管理中，做好對其全過程的造價(jià)宏觀控制與管理，將此項(xiàng)工作貫徹在項(xiàng)目實(shí)施不同環(huán)節(jié)，通過對項(xiàng)目的連續(xù)化把控，優(yōu)化項(xiàng)目施工中支出成本。但大部分建筑企業(yè)在開展此項(xiàng)工作時(shí)，僅將造價(jià)管理工作置于后續(xù)竣工結(jié)算環(huán)節(jié)，對于施工設(shè)計(jì)階段與工程實(shí)施階段的造價(jià)把控，存在顯著的不嚴(yán)謹(jǐn)問題。為了滿足業(yè)主方與建設(shè)方需求，施工方會(huì)將更多的精力置于項(xiàng)目施工進(jìn)度方面，此種從單一層面入手的管理模式，不僅不滿足現(xiàn)代化建筑企業(yè)的柔性化管理理念，同時(shí)，也無法實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目造價(jià)的宏觀合理把控。

（2）可行性較強(qiáng)的工程設(shè)計(jì)圖紙，是建筑工程項(xiàng)目科學(xué)化實(shí)施的核心，可以認(rèn)為圖紙的質(zhì)量可以直接對建筑綜合性能與建筑整體質(zhì)量造成影響。施工方會(huì)在施工作業(yè)中將圖紙作為導(dǎo)向，根據(jù)圖紙中施工節(jié)點(diǎn)的部署，進(jìn)行項(xiàng)目的規(guī)范化實(shí)施。但在設(shè)計(jì)圖紙中，很多設(shè)計(jì)人員沒有按照國家提出的標(biāo)準(zhǔn)與建筑行業(yè)發(fā)行的相關(guān)規(guī)定，進(jìn)行建筑細(xì)部結(jié)構(gòu)參數(shù)值的設(shè)計(jì)，甚至一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)沒有按照實(shí)際要求設(shè)計(jì)。

（3）建筑工程項(xiàng)目管理工作是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工作，其中，不僅涉及對工程進(jìn)場材料的管理、輔助施工機(jī)械設(shè)備的管理、現(xiàn)場人員工作部署的管理，還包括對不同區(qū)塊施工行為、安全風(fēng)險(xiǎn)、隱蔽性工程質(zhì)量的管理。因此，管理工作也具有工作量大、工作內(nèi)容復(fù)雜的特點(diǎn)。為了保證管理工作的規(guī)范化實(shí)施，需要施工管理隊(duì)伍中不同部門工作人員積極配合，保證各個(gè)管理環(huán)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)性、有序性。

（4）質(zhì)量驗(yàn)收與審核環(huán)節(jié)是保證項(xiàng)目投入使用后具有價(jià)值、保障收益的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也可以通過質(zhì)量驗(yàn)收工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目存在的安全隱患點(diǎn)。但較多的工程項(xiàng)目沒有重視這一環(huán)節(jié)，甚至在發(fā)現(xiàn)問題后，沒有采取措施進(jìn)行質(zhì)量問題的處理，導(dǎo)致審核管理工作無法按照標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)，最終使項(xiàng)目投入使用后存在質(zhì)量方面的預(yù)期偏差。

2 BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

在工程項(xiàng)目施工中引進(jìn)BIM技術(shù)參與管理工作，不僅可以實(shí)現(xiàn)在各個(gè)部門中對工程數(shù)據(jù)與關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)信息的共享，同時(shí)，也可以借助共享的數(shù)據(jù)，對項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)展、項(xiàng)目預(yù)期成本進(jìn)行綜合管理。基于此種方式進(jìn)行項(xiàng)目管理，不僅可以解決傳統(tǒng)管理模式存在的弊端，也可以實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目實(shí)施全過程進(jìn)行宏觀、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目管控水平的綜合提升。

同時(shí)，BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)同性、模擬化等優(yōu)勢。施工方可以在施工前，通過建筑結(jié)構(gòu)信息模型，對工程量參數(shù)進(jìn)行擬合，并通過對施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行匹配的方式，展示此建筑項(xiàng)目的三維、四維效果圖。通過此種方式，為工人提供更加精準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)施工參照信息，為各部門之間工作的良好有序配合，提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐。

3 BIM技術(shù)與建筑工程項(xiàng)目管理融合

3.1 建立基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑工程BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

為了實(shí)現(xiàn)將BIM技術(shù)融合到建筑工程項(xiàng)目管理當(dāng)中，首先結(jié)合建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中的IFC建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，對建筑工程BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建。在建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)滿足的IFC標(biāo)準(zhǔn)包括：第一，在BIM建筑模型當(dāng)中的各項(xiàng)建筑信息都應(yīng)當(dāng)符合IFC標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中對建筑對象的定義，并生成相應(yīng)的文件格式。第二，生成的BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)符合ISO 10303-21標(biāo)準(zhǔn)，文件在寫法上也應(yīng)當(dāng)符合相應(yīng)規(guī)則，并且便于各個(gè)管理方對其識(shí)別。第三，在BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中包含了大量IFC語句。第四，在BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中大部分IFC語句都需要利用多個(gè)IFC語句引用。按照上述標(biāo)準(zhǔn)，生成建筑工程BIM數(shù)據(jù)表，并繪制成表1。

表1 建筑工程BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表

利用表1中建筑工程BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可對多個(gè)建筑工程項(xiàng)目的信息進(jìn)行集中化的存儲(chǔ)。對于名稱、作者等相關(guān)屬性信息可從BIM模型當(dāng)中通過解析得到。備注的信息內(nèi)容為整個(gè)BIM模型的頭文件信息，在對其輸出時(shí)，可根據(jù)管理需要調(diào)整，以此確保建筑信息模型能夠在BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)輸入和輸出時(shí)保證建筑工程項(xiàng)目管理信息的一致。

3.2 生成建筑工程項(xiàng)目管理BIM信息模型

在確定建筑工程BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后，為確保各類BIM數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，將數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，完成對建筑工程項(xiàng)目管理BIM信息模型的構(gòu)建。利用從BIM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中獲取到的數(shù)據(jù)信息，完成建筑信息模型的構(gòu)建，利用擴(kuò)展的數(shù)據(jù)完成對模型的完善。在構(gòu)建模型的過程中，除了需要利用模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)完成對幾何模型的創(chuàng)建以外，還需要對擴(kuò)展數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，并促使信息模型的逐漸完善。由于建筑工程項(xiàng)目全生命周期具有多個(gè)不同階段，因此，在建立模型時(shí)，還需要考慮到各個(gè)階段的特點(diǎn)，建立具有針對性的子模型，將各個(gè)子模型組合，得到最終的BIM信息模型。圖1為建筑工程項(xiàng)目管理BIM信息模型的基本結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 建筑工程項(xiàng)目管理BIM信息模型基本結(jié)構(gòu)示意圖

利用圖1中所示的九個(gè)子模塊，實(shí)現(xiàn)對建筑工程項(xiàng)目性能分析、招投標(biāo)管理、進(jìn)度管理等管理工作。

3.3 BIM技術(shù)與合同管理模塊融合

在上述構(gòu)建的BIM信息模型基礎(chǔ)上，針對建筑工程項(xiàng)目全生命周期中重要的合同管理階段，在引入BIM技術(shù)的前提條件下，實(shí)現(xiàn)對其合同管理。在這一環(huán)節(jié)管理內(nèi)容主要包括對合同的策劃、簽訂以及履行等，而針對合同變更的管理更是重中之重。合同的管理會(huì)伴隨著整個(gè)建筑工程全生命周期的信息共享。利用BIM技術(shù)將其融入到這一管理環(huán)節(jié)可確保各項(xiàng)管理信息在存儲(chǔ)、傳遞以及共享時(shí)具備更強(qiáng)的完整性和準(zhǔn)確性，同時(shí)，也能夠?yàn)楹贤墓芾韼砀蟮谋憷麠l件。

3.4 BIM技術(shù)與竣工管理模塊融合

對建筑工程項(xiàng)目竣工管理進(jìn)行細(xì)致劃分，分為竣工結(jié)算管理和竣工資料管理兩部分。針對結(jié)算配合管理內(nèi)容，為了避免在管理過程中出現(xiàn)遺漏設(shè)計(jì)變更的問題，以時(shí)間為順序，生成相應(yīng)的編號表格，并將各個(gè)專業(yè)變更中修改的內(nèi)容記錄。針對以往竣工管理時(shí)存在的無法實(shí)現(xiàn)對每一項(xiàng)變更內(nèi)容快速明確的問題、復(fù)核耗時(shí)較長等問題，引入BIM技術(shù)，針對變更內(nèi)容對BIM模型進(jìn)行調(diào)整，針對建筑工程項(xiàng)目核定單等原始資料進(jìn)行有機(jī)融合。各個(gè)參與到工程項(xiàng)目中的單位可以通過獲取BIM模型的方式得到原始變更資料，并以此實(shí)現(xiàn)對工程項(xiàng)目的直觀描述。

4 對比分析

為證明此管理方法有效，選擇A項(xiàng)目作為本次試驗(yàn)的實(shí)例項(xiàng)目，對項(xiàng)目施工信息進(jìn)行描述，見表2。

表2 A項(xiàng)目施工信息描述

使用本文設(shè)計(jì)的管理方法，獲取工程施工信息，結(jié)合工程設(shè)計(jì)圖紙，對其進(jìn)行可視化建模。在BIM操作平臺(tái)中構(gòu)建建筑工程項(xiàng)目三維結(jié)構(gòu)模型，效果圖見圖2。

圖2 基于BIM技術(shù)的工程項(xiàng)目可視化建模示意圖

將施工成本作為對比指標(biāo)，分析管理過程中，A工程項(xiàng)目分項(xiàng)工程施工成本與施工總成本是否在預(yù)期成本范圍內(nèi)。施工成本計(jì)算公式如下：

式中：C代表A項(xiàng)目施工總成本；1c、c2、3c、cn分別代表A項(xiàng)目分項(xiàng)工程施工成本（或其他節(jié)點(diǎn)建設(shè)支出成本）；n代表分項(xiàng)工程數(shù)量。按照上述計(jì)算公式對施工各階段施工成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖3。

圖3 管理過程中A工程項(xiàng)目分項(xiàng)工程施工成本與施工總成本統(tǒng)計(jì)對比

從圖3中看出，A工程項(xiàng)目分項(xiàng)工程施工成本均在預(yù)期支出成本范圍內(nèi)，與此同時(shí)，項(xiàng)目施工總成本<項(xiàng)目預(yù)期投資1.3億元，說明此次設(shè)計(jì)的管理方法可以起到控制項(xiàng)目施工支出資金的作用。

5 結(jié)語

為實(shí)現(xiàn)對工程項(xiàng)目的規(guī)范化管理，引進(jìn)BIM技術(shù)，開展建筑工程項(xiàng)目管理工作與現(xiàn)代化技術(shù)的融合研究。對比試驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的管理方法可以起到控制項(xiàng)目施工支出資金的作用?？傊?，BIM技術(shù)的應(yīng)用，為現(xiàn)代化建筑領(lǐng)域的發(fā)展提供并指示了全新的方向，實(shí)現(xiàn)對施工管理的全面細(xì)化與完善，為項(xiàng)目給予了科學(xué)的指導(dǎo)與連續(xù)化管理分析工具，可以將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到市場內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域，為行業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)化方向。