BIM技術(shù)在施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

張曉曦

昆明交通場站開發(fā)運(yùn)營有限公司 云南 昆明 650000

建筑業(yè)作為我國國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展水平直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快慢。近年來，隨著建筑工程市場規(guī)模不斷擴(kuò)大、競爭日益激烈和施工技術(shù)日趨復(fù)雜化等一系列新特點(diǎn)。對(duì)工程項(xiàng)目管理提出了更高要求：如何保證質(zhì)量控制進(jìn)度；如何在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行成本優(yōu)化以降低投資費(fèi)用并確保工期滿足用戶需求等等。這些都需要通過BIM模型實(shí)現(xiàn)信息共享與集成來完成建筑業(yè)各專業(yè)之間數(shù)據(jù)傳遞及資源的有效整合，從而達(dá)到建筑工程造價(jià)全過程、動(dòng)態(tài)模擬與實(shí)時(shí)監(jiān)控。

1 BIM技術(shù)概述

1.1 BIM技術(shù)的基本內(nèi)涵

BIM技術(shù)是通過三維模型模擬施工現(xiàn)場，將建筑信息數(shù)字化，建立起的可視化、立體直觀的空間結(jié)構(gòu)。它能夠使工程項(xiàng)目管理從傳統(tǒng)模式向現(xiàn)代模式轉(zhuǎn)變。(1)虛擬現(xiàn)實(shí)。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行建模可以在一定程度上減少人工成本及相關(guān)費(fèi)用；同時(shí)還能提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量水平以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方案等方面；BIM技術(shù)是以三維模型模擬施工現(xiàn)場，通過對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與處理，從而為決策提供有效的支持性依據(jù)。(2)信息集成。將施工現(xiàn)場的各個(gè)參建方、單位工程量和進(jìn)度參數(shù)通過三維模型進(jìn)行模擬，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)項(xiàng)目各階段中可能出現(xiàn)問題及解決措施作出合理預(yù)判；最后在BIM技術(shù)平臺(tái)下建立起虛擬的建筑實(shí)體。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息共享與協(xié)同工作模式，從而有效降低人力成本以及相關(guān)費(fèi)用支出等浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生概率。

1.2 BIM技術(shù)的作用

BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以使建筑項(xiàng)目從開始到結(jié)束都更加清晰明了，在工程項(xiàng)目的各個(gè)階段中能夠準(zhǔn)確地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并利用信息量來模擬出施工現(xiàn)場狀況。通過使用BIM模型將整個(gè)建筑工程項(xiàng)目與建筑三維虛擬環(huán)境相融合。這樣就能有效減少人工、材料等成本。(1)提高工作效率：對(duì)于傳統(tǒng)的建設(shè)過程來說主要是通過人工、材料等的計(jì)算來實(shí)現(xiàn)對(duì)施工成本和造價(jià)進(jìn)行控制，然而這種方式不僅需要消耗大量人力，而且效率低下。而BIM技術(shù)則可以有效地解決這一問題。(2)降低工程風(fēng)險(xiǎn)：建筑項(xiàng)目從開始到結(jié)束都存在許多不確定性因素影響著項(xiàng)目的完成進(jìn)度與質(zhì)量以及安全隱患；同時(shí)由于在傳統(tǒng)建設(shè)過程中所使用的是人工、材料等的計(jì)算量大且復(fù)雜繁瑣的信息數(shù)據(jù)結(jié)果導(dǎo)致了施工成本和投資金額不斷增加這就使得整個(gè)項(xiàng)目在建設(shè)與管理中所遇到的風(fēng)險(xiǎn)也不斷增加。(3)提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益：BIM技術(shù)可以通過對(duì)建筑信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使其更加精準(zhǔn)，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)施工成本和造價(jià)等方面的控制通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠使項(xiàng)目的成本和施工過程中涉及到的風(fēng)險(xiǎn)得到了有效地控制，在保證安全質(zhì)量前提下使得項(xiàng)目投資效益最大化。

1.3 BIM技術(shù)的特性

(1)集成性。建筑信息模型的建立是通過三維可視化技術(shù)進(jìn)行模擬，可以有效地將各參與方之間的聯(lián)系更加直觀。BIM系統(tǒng)中建立了一個(gè)虛擬建筑物，它在任何時(shí)間、任意地方都能顯示出其結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)等數(shù)據(jù)。(2)協(xié)同效應(yīng)：利用該軟件能夠?qū)Ω鱾€(gè)專業(yè)間相互關(guān)聯(lián)關(guān)系以及不同部門間所發(fā)生矛盾沖突時(shí)產(chǎn)生的問題及解決辦法做出合理分析與決策判斷，提高施工效率并減少不必要成本消耗。(3)可擴(kuò)展性。BIM技術(shù)可以將傳統(tǒng)的二維平面圖、三維模型等空間結(jié)構(gòu)和時(shí)間進(jìn)行延伸，為用戶提供更多信息，使工程設(shè)計(jì)更加便捷。

2 BIM技術(shù)在施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理中的應(yīng)用研究

2.1 BIM技術(shù)在施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是信息管理。通過對(duì)施工過程中所需材料、設(shè)備以及人員進(jìn)行有效地監(jiān)控，將整個(gè)項(xiàng)目的信息進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，并建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，便于以后工作的開展；二是數(shù)據(jù)共享和協(xié)同處理。利用BIM軟件可以實(shí)現(xiàn)工程進(jìn)度與成本之間實(shí)時(shí)反饋溝通；三是可視化分析技術(shù)在項(xiàng)目全生命周期中發(fā)揮作用目前我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速且趨于成熟階段已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)期信息化時(shí)代通過BIM技術(shù)進(jìn)行施工圖紙的設(shè)計(jì)、預(yù)算和結(jié)算等工作，可以將項(xiàng)目中所需資源直觀地顯示出來，便于企業(yè)管理者對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度控制。

由于城鄉(xiāng)建設(shè)部和住房頒發(fā)的《2011—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》的作用，越來越多的工程項(xiàng)目和企業(yè)開始應(yīng)用BIM技術(shù)。本次調(diào)查顯示，31.3%的企業(yè)在3個(gè)及以上的項(xiàng)目應(yīng)用了BIM技術(shù)，14.2%的企業(yè)有2個(gè)項(xiàng)目中應(yīng)用了BIM技術(shù)，也有13.2%的企業(yè)有1個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用了BIM技術(shù)。同時(shí)，有41.5%的企業(yè)還沒有在項(xiàng)目中應(yīng)用過BIM技術(shù)。如圖1所示。這也進(jìn)一步說明，BIM技術(shù)在施工企業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用還沒有全面展開，但這并不阻礙企業(yè)對(duì)BIM技術(shù)應(yīng)用價(jià)值的認(rèn)可。

圖1 BIM應(yīng)用技術(shù)調(diào)查

BIM技術(shù)的不斷普及應(yīng)用，使施工企業(yè)不僅理解了它對(duì)于企業(yè)的意義，同時(shí)也感受了BIM技術(shù)對(duì)于整個(gè)行業(yè)都會(huì)帶來巨大影響。同時(shí)，隨著超高層、大體量建筑的越來越多，施工企業(yè)更需要利用新的方法技術(shù)來滿足越來越多的業(yè)務(wù)需求。本次調(diào)查顯示，企業(yè)遇到“建筑物結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的項(xiàng)目”時(shí)會(huì)主動(dòng)考慮應(yīng)用BIM技術(shù)，有71.3%的企業(yè)認(rèn)同此觀點(diǎn)；也有三成以上企業(yè)在遇到“資金非常充裕的項(xiàng)目”、“需要進(jìn)行LEED認(rèn)證的項(xiàng)目”時(shí)會(huì)主動(dòng)考慮應(yīng)用BIM技術(shù)；25.1%的企業(yè)表示遇到“政府項(xiàng)目”時(shí)會(huì)主動(dòng)考慮應(yīng)用BIM技術(shù)。同時(shí)，也有企業(yè)表示當(dāng)“企業(yè)有科研需求的項(xiàng)目”或“業(yè)主有明確要求的項(xiàng)目”時(shí)也會(huì)主動(dòng)考慮應(yīng)用BIM技術(shù)，如圖2圖3所示。

圖2 BIM應(yīng)用技術(shù)調(diào)查

圖3 BIM應(yīng)用技術(shù)調(diào)查

2.2 BIM技術(shù)在施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理中的應(yīng)用優(yōu)化

(1)優(yōu)化結(jié)構(gòu)組織設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以為項(xiàng)目管理提供一個(gè)全新、全面且高效的信息支持平臺(tái)。通過對(duì)施工現(xiàn)場情況進(jìn)行模擬分析和動(dòng)態(tài)控制來確保工程質(zhì)量及進(jìn)度目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)；同時(shí)還能有效避免資源浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生，減少安全隱患問題等。(2)合理確定材料投入量以及人工費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)與預(yù)算成本之間存在一定聯(lián)系通過對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)施工材料、人力以及設(shè)備等資源配置合理化，并在一定程度上降低了工程成本。(3)優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑信息模型是項(xiàng)目管理中最重要環(huán)節(jié)之一。通過建立三維視圖和虛擬現(xiàn)實(shí)模擬來保證項(xiàng)目的可視性及其真實(shí)性。(4)完善質(zhì)量控制體系BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用前景：可以為業(yè)主提供一個(gè)更加科學(xué)、全面與合理化以及實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)制為建筑工程質(zhì)量提供保障；可以提高工程造價(jià)管理水平，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目效益最大化。

3 BIM技術(shù)在施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理中應(yīng)用的實(shí)踐

3.1 BIM技術(shù)在施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理中的實(shí)施

施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理中BIM技術(shù)在項(xiàng)目全生命周期成本控制中起著承前啟后的作用，是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的整體目標(biāo)。(1)優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過BIM對(duì)工程信息進(jìn)行模擬，將各階段成本數(shù)據(jù)與實(shí)際值聯(lián)系起來；利用二維圖紙進(jìn)行3D視圖展示及分析對(duì)比等工作；同時(shí)運(yùn)用三維可視化功能建立施工進(jìn)度計(jì)劃、材料采購清單以及人工費(fèi)消耗定額和費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系模型庫并能在有限時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)整。(2)項(xiàng)目管理優(yōu)化通過BIM技術(shù)可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全過程、全方位的管理控制，在施工階段，將項(xiàng)目的成本和進(jìn)度目標(biāo)細(xì)化到每個(gè)責(zé)任單位；利用虛擬模型可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場模擬工程量的估算。(3)材料采購清單。使用BIM軟件建立原材料計(jì)劃臺(tái)賬并能自動(dòng)生成材料消耗定額報(bào)價(jià)表及人工費(fèi)消耗預(yù)算單等信息資料；通過二維圖紙可以清晰明了地表達(dá)出各部門、班組在施工過程中所需用費(fèi)用和實(shí)際發(fā)生金額，方便進(jìn)行對(duì)比分析與調(diào)整使用BIM軟件建立材料消耗模型后，能夠直觀的顯示出施工過程中所需用費(fèi)用，并能進(jìn)行現(xiàn)場模擬試驗(yàn)等。(4)工程計(jì)量計(jì)價(jià)。BIM技術(shù)可以自動(dòng)生成施工進(jìn)度表、材料成本計(jì)劃清單及匯總單，便于現(xiàn)場的管理人員進(jìn)行管理，也方便項(xiàng)目部對(duì)現(xiàn)場情況和所需材料數(shù)量等信息及時(shí)作出調(diào)整在工程計(jì)量計(jì)價(jià)時(shí)，使用BIM軟件自動(dòng)生成的模型，可以直接調(diào)用項(xiàng)目部相關(guān)人員進(jìn)行計(jì)算和匯總。(5)現(xiàn)場施工方案編制與工程預(yù)算。使用BIM軟件自動(dòng)生成的模型可以直接調(diào)用項(xiàng)目部相關(guān)人員進(jìn)行計(jì)算，也方便快捷。在實(shí)際過程中，管理人員可隨時(shí)了解施工進(jìn)度情況及材料消耗量等信息并及時(shí)調(diào)整計(jì)劃值、人工費(fèi)和機(jī)械臺(tái)班單價(jià)等費(fèi)用；施工作業(yè)時(shí)還能通過二維圖紙?zhí)峁┲庇^準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)資料給各部門管理者以便做出正確決策BIM技術(shù)可以對(duì)工程造價(jià)、項(xiàng)目管理的全過程進(jìn)行全面控制，并能有效地指導(dǎo)施工階段各參與方，使之在設(shè)計(jì)變更或索賠發(fā)生時(shí)能夠快速準(zhǔn)確采取措施。同時(shí)還可根據(jù)工程實(shí)際情況及相關(guān)法律法規(guī)制定相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)防控制度。

3.2 BIM技術(shù)應(yīng)用的具體操作

(1)建立完善的BIM模型。在施工過程中，我們要充分利用三維建模軟件，對(duì)建筑各環(huán)節(jié)進(jìn)行全方面、多維度立體協(xié)同管理。(2)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助設(shè)計(jì)和工程進(jìn)度控制等工作來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的合理性分析以及項(xiàng)目成本估算與目標(biāo)計(jì)劃之間相互配合協(xié)調(diào)；同時(shí)還需要加強(qiáng)信息共享及溝通工作：及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的解決措施以保證施工過程中相關(guān)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。(3)在BIM模型下，進(jìn)行現(xiàn)場簽證、資料管理與變更處理施工階段的造價(jià)管理和控制工作；竣工驗(yàn)收結(jié)算及竣工決算等。(4)在BIM模型下進(jìn)行工程進(jìn)度計(jì)劃、質(zhì)量保證措施以及安全文明意識(shí)教育。(5)在BIM模型下，對(duì)施工階段的成本控制、進(jìn)度管理及質(zhì)量保證措施進(jìn)行有效地分析和優(yōu)化。(6)在工程竣工驗(yàn)收及交付階段，BIM模型下的施工管理與控制工作BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用，使得工程造價(jià)能夠更加準(zhǔn)確、快速地計(jì)算出來。由于我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速且市場競爭激烈，所以對(duì)于企業(yè)來說是一個(gè)不可多得利潤空間。

3.3 BIM技術(shù)在施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理中的效果評(píng)價(jià)

在工程項(xiàng)目中，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效地幫助項(xiàng)目管理工作人員進(jìn)行資源規(guī)劃。通過運(yùn)用BIM技術(shù)可利用三維空間將建筑信息數(shù)字化，使用二維圖紙可直觀顯示出整個(gè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)層次、構(gòu)件位置及尺寸等相關(guān)數(shù)據(jù)；還能對(duì)建筑各方面屬性參數(shù)加以確定以達(dá)到合理配置資源作用，并為以后的工程設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)與指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)：在建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用該軟件可以實(shí)現(xiàn)三維立體視圖可實(shí)現(xiàn)工程量的計(jì)算，也能為施工提供依據(jù)BIM技術(shù)在建筑施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理中的應(yīng)用使得項(xiàng)目成本降低。

4 結(jié)論與展望

本文針對(duì)所面臨挑戰(zhàn)提出了解決對(duì)策與建議。(1)建筑行業(yè)要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展就要將企業(yè)自身利益最大化這一目標(biāo)放在第一位置；而對(duì)于業(yè)主方來說則需要對(duì)BIM理念予以重視并且加強(qiáng)管理力度；施工方也需通過BIM建模來提高項(xiàng)目質(zhì)量和效益以及降低項(xiàng)目的成本同時(shí)還需要對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行不斷地完善與升級(jí)，以促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展。(2)通過分析得出，我國建筑企業(yè)在實(shí)際施工過程中應(yīng)用該技術(shù)時(shí)存在著諸多問題：信息傳遞速度較慢、成本管理水平較低以及人員素質(zhì)有待提高；而這些因素導(dǎo)致了工程造價(jià)無法準(zhǔn)確核算等一系列問題。因此要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)化的發(fā)展就必須對(duì)BIM理念予以重視并加以完善和推廣才能為其提供良好環(huán)境與支持BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用具有良好前景，其不僅能為施工方提供更為精準(zhǔn)、高效地信息服務(wù)，還可通過該系統(tǒng)對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行有效控制和管理。因此要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就必須將其作為重點(diǎn)工作來抓。