BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目管理中的有效運(yùn)用

林勇平

(漳州市城市建設(shè)投資開(kāi)發(fā)有限公司,福建 漳州 363005)

0 引言

近年來(lái)，建筑行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型正迅速推進(jìn)，其中建筑信息模型(BIM)技術(shù)作為一種重要的數(shù)字化工具得到了廣泛的應(yīng)用。BIM技術(shù)不僅可以幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)和構(gòu)建，還可以在建設(shè)過(guò)程中提供全面的項(xiàng)目管理支持。在傳統(tǒng)的建筑工程項(xiàng)目管理中，存在著信息不對(duì)稱(chēng)、協(xié)作難度大、工期延誤等問(wèn)題，而B(niǎo)IM技術(shù)的應(yīng)用可以有效地解決這些問(wèn)題，提高項(xiàng)目管理的效率和質(zhì)量。

1 BIM技術(shù)概述及建筑工程項(xiàng)目管理的特點(diǎn)

1.1 BIM技術(shù)

BIM技術(shù)(Building Information Modeling)是一種集成各個(gè)方面信息的數(shù)字化建模工具，通過(guò)三維模型、多方協(xié)同設(shè)計(jì)和信息共享，實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)營(yíng)的全生命周期管理。BIM技術(shù)使用三維模型對(duì)建筑物進(jìn)行數(shù)字化建模，包括建筑的幾何形狀、結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、材料等信息。與傳統(tǒng)的二維圖紙相比，BIM模型具有更直觀、更豐富的信息展示方式，可以準(zhǔn)確描述建筑物的各個(gè)細(xì)節(jié)和特性。在共享與協(xié)同方面，BIM技術(shù)可以進(jìn)行空間和時(shí)間上的模擬，幫助項(xiàng)目管理者預(yù)測(cè)和解決潛在的問(wèn)題，減少項(xiàng)目延誤和成本超支的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，通過(guò)提供實(shí)時(shí)的項(xiàng)目進(jìn)度監(jiān)控和資源管理，項(xiàng)目管理者可以隨時(shí)了解項(xiàng)目的進(jìn)展情況，及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化資源分配，使項(xiàng)目能夠按計(jì)劃順利進(jìn)行。此外，BIM模型還可以與其他軟件和系統(tǒng)相連接，實(shí)現(xiàn)與項(xiàng)目管理相關(guān)的數(shù)據(jù)集成和處理，進(jìn)一步提高管理的效率和準(zhǔn)確性[1]。

可以預(yù)見(jiàn)的是，BIM技術(shù)將成為建筑行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要推動(dòng)力量，為項(xiàng)目管理提供更好的工具和支持，進(jìn)一步提高建筑項(xiàng)目的質(zhì)量和效率。

1.2 建筑工程項(xiàng)目管理的特點(diǎn)

1.2.1 復(fù)雜性

建筑工程項(xiàng)目管理涉及到多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，包括建筑知識(shí)、裝修、設(shè)備管理、成本控制等，需要協(xié)調(diào)管理各個(gè)方面的工作，考慮到各種因素的綜合影響。

1.2.2 長(zhǎng)周期性

建筑工程項(xiàng)目的周期通常較長(zhǎng)，尤其是一些大型的工程項(xiàng)目，從規(guī)劃到竣工可能需要數(shù)月到數(shù)年的時(shí)間，項(xiàng)目管理需要長(zhǎng)期有效地組織和協(xié)調(diào)各個(gè)階段的工作。

1.2.3 不確定性

建筑工程項(xiàng)目涉及到大量的不確定因素，包括天氣、環(huán)保、政府政策等，項(xiàng)目管理需要及時(shí)調(diào)整和應(yīng)對(duì)各種突發(fā)情況。由于各種不確定性的存在，導(dǎo)致項(xiàng)目存在各種風(fēng)險(xiǎn)，如安全風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等，需要識(shí)別、分析和控制各種風(fēng)險(xiǎn)，以保證項(xiàng)目的穩(wěn)定進(jìn)行。

2 建筑工程項(xiàng)目管理中BIM技術(shù)的作用

與過(guò)去傳統(tǒng)的建筑工程項(xiàng)目管理相比，BIM技術(shù)的應(yīng)用極大地提升了工程的協(xié)同性、集成度，其作用具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 協(xié)同設(shè)計(jì)和溝通

BIM技術(shù)通過(guò)可視化3D建模和協(xié)同平臺(tái)，使項(xiàng)目相關(guān)方能夠更好地理解設(shè)計(jì)意圖，并實(shí)時(shí)進(jìn)行溝通和協(xié)作。例如，設(shè)計(jì)師和工程師可以共同使用BIM模型，實(shí)時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，解決可能的沖突，從而提高項(xiàng)目的設(shè)計(jì)效率。

2.2 空間和時(shí)間管理

BIM技術(shù)在項(xiàng)目管理中可以更好地管理建筑的空間和時(shí)間。通過(guò)BIM模型，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以準(zhǔn)確地模擬建筑物的所有空間要求，并優(yōu)化施工序列和進(jìn)度計(jì)劃。例如，在項(xiàng)目管理過(guò)程中，BIM模型可以幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)和解決潛在的施工沖突，避免時(shí)間和成本的浪費(fèi)。

2.3 資源和成本管理

BIM技術(shù)可以幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)更好地管理項(xiàng)目的資源和成本。通過(guò)BIM模型，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以準(zhǔn)確地量化和估計(jì)材料和資源的需求，從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的精確成本控制。例如，通過(guò)BIM模型，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以實(shí)時(shí)追蹤和控制材料進(jìn)度和成本，避免資源的浪費(fèi)和成本的超支。

2.4 施工和安全規(guī)劃

BIM技術(shù)可以在施工和安全規(guī)劃方面發(fā)揮重要作用。通過(guò)BIM模型，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以進(jìn)行四維(3D加時(shí)間)和五維(3D加時(shí)間加成本)建模，實(shí)現(xiàn)施工流程的優(yōu)化和安全隱患的識(shí)別[2]。例如，通過(guò)BIM模型，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以預(yù)測(cè)和模擬施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，并制定相應(yīng)的安全措施和應(yīng)急預(yù)案。

總之，BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目管理中具有多方面的作用，從設(shè)計(jì)到施工再到維護(hù)階段，都可以提高項(xiàng)目的效率和質(zhì)量，并最大程度地減少時(shí)間和成本的浪費(fèi)。

3 BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目管理中的有效運(yùn)用

3.1 項(xiàng)目概況

某保障房項(xiàng)目位于某市北部，項(xiàng)目總用地約357畝，規(guī)劃建設(shè)公(廉)租房、安置房、限價(jià)房、幼兒園、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)及社區(qū)配套設(shè)施等46幢建筑，總建筑面積約67萬(wàn)m2，其中地下室面積約16萬(wàn)m2。項(xiàng)目分三期開(kāi)發(fā)建設(shè)，其中二期工程項(xiàng)目總建筑面積約21萬(wàn)m2，地下室建筑面積約5萬(wàn)m2，該工程項(xiàng)目地下室采用BIM技術(shù)對(duì)綜合管線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，具體應(yīng)用包括：(1)建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備模型搭建；(2)各專(zhuān)業(yè)碰撞檢測(cè)及優(yōu)化報(bào)告；(3)機(jī)電綜合管線(xiàn)深化和優(yōu)化、管線(xiàn)綜合復(fù)雜部位、各預(yù)留洞等圖紙的出具；(4)復(fù)雜部分直觀分析的平、立、剖及三維軸側(cè)等視圖，確保管線(xiàn)高度、軸線(xiàn)距離、布線(xiàn)整齊有序、美觀等。

3.2 BIM技術(shù)在保障房項(xiàng)目二期地下室工程實(shí)際中的應(yīng)用及成效

3.2.1 制定明確的BIM執(zhí)行計(jì)劃

本保障房項(xiàng)目在BIM技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，制定了明確的BIM執(zhí)行計(jì)劃。首先，是明確項(xiàng)目中使用BIM技術(shù)的目標(biāo)和價(jià)值，例如提高設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化項(xiàng)目進(jìn)度和成本控制、協(xié)同設(shè)計(jì)和施工等。其次，考慮項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的BIM技能和經(jīng)驗(yàn)水平，制定了相應(yīng)的培訓(xùn)和支持計(jì)劃，以提高團(tuán)隊(duì)成員對(duì)BIM技術(shù)的理解和運(yùn)用能力。培訓(xùn)包括軟件操作培訓(xùn)、BIM模型協(xié)同和協(xié)作培訓(xùn)等。只有明確BIM執(zhí)行計(jì)劃及各部門(mén)的責(zé)任和角色，確定BIM技術(shù)和軟件要求，才能確保BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目管理中的效果[3]。

3.2.2 在設(shè)計(jì)階段的運(yùn)用

在建筑工程設(shè)計(jì)階段對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用可以幫助設(shè)計(jì)師更好地理解和展現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。首先，BIM技術(shù)可以通過(guò)三維建模的方式，將設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意和想法以數(shù)字化的形式展現(xiàn)出來(lái)。設(shè)計(jì)師可以通過(guò)BIM模型來(lái)觀察和交互式地體驗(yàn)設(shè)計(jì)，從而更好地理解和適應(yīng)設(shè)計(jì)方向。例如對(duì)于地下室凈高控制有要求的項(xiàng)目，需要以?xún)舾呖刂茷橹饕霭l(fā)點(diǎn)，對(duì)管線(xiàn)進(jìn)行深度優(yōu)化，盡量控制管線(xiàn)的層數(shù)和所占用的高度。對(duì)于層高富余或凈高要求較低的項(xiàng)目，凈高在滿(mǎn)足規(guī)范和使用要求的前提下，管線(xiàn)優(yōu)化以整齊規(guī)律為原則，采用多分層設(shè)置，減少?gòu)澒茉O(shè)計(jì)。以本保障房項(xiàng)目地下室為例來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)師可以使用BIM軟件來(lái)整合結(jié)構(gòu)、機(jī)電、給排水等各個(gè)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)模型，進(jìn)行碰撞檢測(cè)，合理優(yōu)化各專(zhuān)業(yè)管道走向，減少因管線(xiàn)沖突引起的材料浪費(fèi)及返工，從而節(jié)省項(xiàng)目施工成本。通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，合理規(guī)劃本保障房地下室綜合管線(xiàn)的走向，以提高地下室空間凈高，同時(shí)通過(guò)BIM技術(shù)發(fā)現(xiàn)土建專(zhuān)業(yè)很多錯(cuò)漏，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)有效糾錯(cuò)?？傊?，BIM技術(shù)在建筑工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用可以幫助設(shè)計(jì)師更好地理解和展現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，并進(jìn)行建筑模擬、性能分析、沖突檢測(cè)和解決，以及數(shù)據(jù)管理和文檔協(xié)作。這樣可以提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和沖突，并為后續(xù)施工和維護(hù)階段奠定良好基礎(chǔ)。

3.2.3 時(shí)間和進(jìn)度管理

在建筑工程項(xiàng)目管理中，時(shí)間和進(jìn)度管理尤為重要，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以將時(shí)間維度加入到3D建模中，實(shí)現(xiàn)四維建模。通過(guò)在BIM模型中添加時(shí)間信息，可以模擬和可視化項(xiàng)目不同時(shí)期的施工進(jìn)度。團(tuán)隊(duì)成員可以更清晰地了解項(xiàng)目的階段性完成情況，預(yù)測(cè)進(jìn)度與交付日期，并及時(shí)調(diào)整工作計(jì)劃。其次，利用BIM技術(shù)，可以在工程規(guī)劃階段對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)模擬，項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)設(shè)計(jì)方案和工序推斷出項(xiàng)目的關(guān)鍵路徑、里程碑和關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)，從而有效地安排施工序列，減少工序之間的沖突和延誤。通過(guò)生成可視化的進(jìn)度報(bào)告，還可以將項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)進(jìn)展展示給項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)和利益相關(guān)方。通過(guò)三維模型和圖表，能夠直觀地展示工期延誤、進(jìn)度超前或滯后的情況，使團(tuán)隊(duì)更容易識(shí)別問(wèn)題和采取相關(guān)措施[4]。以本保障房為例，借助BIM技術(shù)可以加快機(jī)電設(shè)備安裝的進(jìn)度，縮短安裝工期，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)給排水管道的彎頭、三通接頭等提前生產(chǎn)、預(yù)制；通風(fēng)排煙管道風(fēng)管、接頭及風(fēng)口的提前拼裝制作，從而實(shí)現(xiàn)制作、施工同步進(jìn)行，有效的縮短地下室設(shè)備安裝工期。由此可知，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以提高項(xiàng)目的進(jìn)度控制能力，減少工期延誤和資源浪費(fèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的按時(shí)交付。

3.2.4 促進(jìn)施工和安全規(guī)劃

BIM技術(shù)在施工和安全規(guī)劃中扮演著重要的角色，可以提供全面的信息和工具支持，從而促進(jìn)施工過(guò)程的優(yōu)化和安全管理。BIM技術(shù)可以用于檢測(cè)和解決施工階段中可能出現(xiàn)的碰撞和沖突。通過(guò)將不同專(zhuān)業(yè)(例如結(jié)構(gòu)、機(jī)電、給排水)的模型集成到BIM環(huán)境中，可以檢測(cè)出模型之間的沖突，如管線(xiàn)穿墻、設(shè)備干涉等。通過(guò)早期的碰撞檢測(cè)與協(xié)調(diào)，可以降低施工過(guò)程中的沖突和返工，提高施工效率和質(zhì)量。此外，BIM技術(shù)可以用于演示和培訓(xùn)安全方案。通過(guò)將安全方案與建筑模型和施工模擬相結(jié)合，可以演示設(shè)計(jì)的安全措施和步驟，以便實(shí)際施工中的工人理解和遵守。此外，BIM技術(shù)還能用于開(kāi)展安全培訓(xùn)和指導(dǎo)，提高施工人員對(duì)安全規(guī)程和操作流程的理解和執(zhí)行能力。通過(guò)BIM技術(shù)的有效運(yùn)用，可以提高施工過(guò)程的有效性和效率，減少安全風(fēng)險(xiǎn)和事故的發(fā)生，保障施工和工人的安全[5]。

3.2.5 在物料管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目物料管理中的應(yīng)用可以幫助項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)更精確和有效地管理物料和資源。首先，BIM技術(shù)可以將建模數(shù)據(jù)與物料數(shù)量和清單關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生成物料清單的功能。通過(guò)BIM模型，可以根據(jù)建模信息自動(dòng)提取出所需的物料種類(lèi)、數(shù)量和規(guī)格等信息，減少手動(dòng)操作和錯(cuò)誤。其次，BIM模型的應(yīng)用可進(jìn)行物料需求的預(yù)測(cè)和優(yōu)化。在設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)可以通過(guò)建模和模擬，根據(jù)設(shè)計(jì)方案和施工進(jìn)度，估計(jì)各類(lèi)物料的需求量，并優(yōu)化設(shè)計(jì)或施工策略以降低成本和物料浪費(fèi)。同時(shí)，利用BIM技術(shù)，可以將物料信息與供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的物料采購(gòu)和供應(yīng)鏈管理。通過(guò)與供應(yīng)商和承包商系統(tǒng)的鏈接，可以實(shí)時(shí)更新物料訂單和交付信息，確保項(xiàng)目的物料供應(yīng)和交付的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。最后，借助BIM技術(shù)，可以對(duì)物料進(jìn)行追蹤和庫(kù)存管理。此外，BIM技術(shù)還可以將物料可視化并在場(chǎng)景模擬中使用。通過(guò)在BIM模型中將物料的外觀、顏色和紋理等屬性添加到對(duì)應(yīng)的元素上，可以實(shí)現(xiàn)物料的逼真可視化效果。這有助于項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)階段評(píng)估不同物料搭配的效果，并在交付給業(yè)主前進(jìn)行預(yù)覽和確認(rèn)?？偟膩?lái)說(shuō)，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以提高物料管理的準(zhǔn)確性和效率，最大程度地降低成本和資源浪費(fèi)，并實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的按時(shí)交付。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用具有重要而廣泛的作用。通過(guò)BIM技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)和溝通、空間和時(shí)間管理、資源和成本管理、施工和安全規(guī)劃等方面的應(yīng)用，可以提高項(xiàng)目的效率、質(zhì)量和安全性。此外，BIM技術(shù)在物料管理中的應(yīng)用能夠優(yōu)化物料需求和采購(gòu)、提高物料追蹤和庫(kù)存管理的精確度、減少成本和資源浪費(fèi)?？傊?，BIM技術(shù)為建筑工程項(xiàng)目管理帶來(lái)了數(shù)字化轉(zhuǎn)型和革新的機(jī)會(huì)，助力項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)更高水平的效能和成功的項(xiàng)目交付。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，有信心看到更多創(chuàng)新和突破，將建筑工程項(xiàng)目管理推向更高的水平。