BIM虛擬施工技術(shù)在項目管理中的應(yīng)用

王啟武 韋海鋒 郝孟超

摘要：目前我國傳統(tǒng)建筑業(yè)運用管理和生產(chǎn)水平較低的模式，迫切需要以信息化為代表的現(xiàn)代技術(shù)手段改變現(xiàn)狀，使建筑信息建模在建筑行業(yè)得到迅速發(fā)展和應(yīng)用。基于BIM的虛擬施工技術(shù)為施工企業(yè)在新形勢下的創(chuàng)新與發(fā)展找到了突破口。本文結(jié)合這些年來我國建筑行業(yè)來虛擬施工的應(yīng)用實踐情況，介紹基于BIM的虛擬施工技術(shù)管理過程，提出了虛擬施工的特點和應(yīng)用方法，并重點闡述了虛擬施工技術(shù)在施工工藝和項目管理方面應(yīng)用的操作要點。

關(guān)鍵詞：BIM;項目管理;過程;實施要點

自20世紀中葉以來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，計算機技術(shù)逐漸滲透到建筑業(yè)，但相對于計算機在其他領(lǐng)域的應(yīng)用水平，建筑業(yè)仍然相對較低。傳統(tǒng)的CAD技術(shù)本質(zhì)上是只顯示一個簡單的幾何點、線、面等，只是一種建筑設(shè)計繪圖工具，它所繪制的建筑構(gòu)件之間沒有直接的相互制約關(guān)系，而由此產(chǎn)生的二維圖形數(shù)據(jù)在隨后的施工過程中不便使用，使施工方不能充分利用CAD繪圖來指導(dǎo)施工，在絕大多數(shù)施工過程中只能依靠施工人員的三維想象和經(jīng)驗指導(dǎo)施工。基于BIM的虛擬施工技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展為建筑業(yè)在新形勢下找到突破口。

本文針對建筑施工過程中出現(xiàn)的復(fù)雜問題，引入BIM技術(shù)，通過各種BIM軟件有效地建立了完整的3D信息模型，并在構(gòu)建4D BIM模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個虛擬構(gòu)件，最后實現(xiàn)了系統(tǒng)間的碰撞檢測。傳統(tǒng)的建筑模式在項目管理和生產(chǎn)水平方面相對較落后，迫切需要以信息化為代表的現(xiàn)代科技手段改變現(xiàn)狀，使建筑信息模型在建模業(yè)快速發(fā)展。

1.BIM概念

BIM技術(shù)是面向?qū)ο蟮摹⑷S的幾何模型，它包含附加信息和支持開放標準這四個關(guān)鍵特性。面向?qū)ο螅磳ㄖ锏囊环N面向?qū)ο蟮谋硎?，使建筑物成為大量物理對象的集?三維幾何模型，即利用三維幾何模型對對象進行真實的表示，并反映對象之間的關(guān)系;包含附加信息，即在建筑信息模型中包含附加信息的三維幾何體，使各種對象根據(jù)指定的統(tǒng)計信息，分析成為可能;支持開放標準，即通過建筑信息交換來支持開放標準，使整個建筑生命周期中每一階段產(chǎn)生的信息都可以很容易地共享鏈接或在后續(xù)階段，避免重復(fù)錄入信息。通俗的說，是在計算機中通過BIM軟件構(gòu)建建筑物的完整信息模型，在建筑工程全生命周期中通過BIM實現(xiàn)建筑的動態(tài)、集成和可視化管理，通過建筑工程全建設(shè)進程中的效率、降低風(fēng)險。

2. BIM虛擬技術(shù)的項目管理的應(yīng)用過程及特點

在建設(shè)項目中采用BIM虛擬施工技術(shù)進行項目管理，現(xiàn)場管理公司可以及時、準確地發(fā)布指令，降低溝通成本，實現(xiàn)集約化管理，提高工作效率和管理水平，有效節(jié)約施工管理費用。

在建設(shè)項目中確定BIM實施目標是項目管理的第一步，因為BIM的組織架構(gòu)、應(yīng)用BIM技術(shù)完成什么任務(wù)、解決什么問題都是由BIM的目標決定的，因此確定BIM實施目標是首要任務(wù)，這些目標必須是具體可量化的，最終目的是為項目的建設(shè)增值。

BIM實施目標確定后要以該目標為導(dǎo)向進一步制定BIM實施的流程、方案。流程、方案BIM虛擬技術(shù)的項目管理的應(yīng)用過程包括：

（1）組建BIM團隊，組建一支經(jīng)驗豐富的BIM團隊是BIM實施的重要基礎(chǔ)，通過組建BIM團隊，明確團隊人員責(zé)任和分工、凝聚團隊力量，在項目管理全過程推進BIM實施;

（2）搭建與BIM技術(shù)相適應(yīng)的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、以保障BIM技術(shù)的實施，傳統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)模式中的矩陣式組織結(jié)構(gòu)是最適合BIM技術(shù)環(huán)境下的組織構(gòu)架，應(yīng)該設(shè)計基于BIM的矩陣式組織架構(gòu);

（3）構(gòu)建BIM管理運行軟硬件環(huán)境。為了方便項目管理過程中各成員之間的協(xié)同工作，必須通過配置硬件設(shè)施來構(gòu)建一個運行可靠的BIM工作網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，BIM模型數(shù)據(jù)包含建筑的眾多三維、四維甚至五維的信息文件，數(shù)據(jù)量很大，因此需要配置至少一臺文件服務(wù)器存放模型數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)，同時還要配備多臺高性能電腦用于BIM工程師建模，另外還要設(shè)置交換機和網(wǎng)線將項目團隊成員的電腦互聯(lián)，使得項目成員可以通過網(wǎng)絡(luò)實時訪問服務(wù)器上傳、下載模型。

（4）利用BIM建模。BIM模型的建立是BIM技術(shù)實施的基礎(chǔ)。BIM團隊在收到設(shè)計單位的設(shè)計圖之后，要建立建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、給排水、電氣、智能、消防等專業(yè)的BIM模型，各專業(yè)模型建立之后，先要進行各專業(yè)模型的內(nèi)部碰撞檢測，然后進行全專業(yè)的碰撞檢測，根據(jù)碰撞檢測結(jié)果調(diào)整BIM模型或者跟設(shè)計單位溝通變更設(shè)計。

（5）BIM虛擬技術(shù)在項目施工管理中實施流程。施工階段是工程項目的具體物化階段，是項目管理的核心環(huán)節(jié)。所有工程數(shù)據(jù)匯集的到BIM模型中，形成以BIM模型為中心的各職能部門協(xié)同工作的局面，開展基于BIM虛擬技術(shù)的工程質(zhì)量管理、成本管理、進度管理。

依托BIM進行質(zhì)量管理，可以保障質(zhì)量信息的完整性與統(tǒng)一性，提高質(zhì)量管理的效率，施工現(xiàn)場質(zhì)量責(zé)任人可以通過查看BIM管理平臺，跟蹤質(zhì)量問題、整改工程實體。

基于BIM的成本管理具有明顯優(yōu)勢，可形成3D數(shù)字模型，依據(jù)3D模型，進行構(gòu)件的工作集劃分，并和進度計劃、實際施工計劃、成本信息相關(guān)聯(lián)，形成5D模型， BIM虛擬施工技術(shù)利用BIM 5D關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)，能夠快速、準確地獲取工程數(shù)據(jù)庫并對實物量進行拆分，隨時提供及時準確的數(shù)據(jù)支持項目采購計劃的制定，最大限度地提供及時準確的數(shù)據(jù)支持揀貨，為公司項目成本控制提供技術(shù)支持。

基于BIM的進度管理，可以有效解決傳統(tǒng)進度管理中信息化程度不高、可視化程度低等問題，可以通過BIM模型與進度計劃、實際施工進度相關(guān)聯(lián)，進行進度計劃和實際進度模擬分析，及時發(fā)現(xiàn)偏差并采取適當(dāng)?shù)募m偏措施。

3.結(jié)語

BIM是建筑業(yè)實現(xiàn)信息化的最有效途徑，我國也在加快普及BIM在建筑業(yè)中的應(yīng)用以實現(xiàn)建設(shè)各方統(tǒng)籌管理、多方協(xié)同工作，提高工程建設(shè)的質(zhì)量和效率。在施工階段應(yīng)用BIM技術(shù)，不僅可以指導(dǎo)整個施工階段的工程實際施工，其可視化工具可以顯示了各個子項目的參數(shù)、工藝要求設(shè)置質(zhì)量標志和安全防護設(shè)施，并協(xié)調(diào)各專業(yè)步驟，減少工作和施工作業(yè)面交叉干擾現(xiàn)象，防止危害;施工完成后，隨時可以重現(xiàn)施工過程，作為檢查、改進和責(zé)任追溯基礎(chǔ)。