基于Revit的BIM技術(shù)在某工程監(jiān)理應(yīng)用方面的初步研究

黃振邦，李 凱，高 健，章美芬

（1.北京建筑大學 土木與交通工程學院， 北京 100044；2.北京建工京精大房工程建設(shè)監(jiān)理公司， 北京 100044）

基于Revit的BIM技術(shù)在某工程監(jiān)理應(yīng)用方面的初步研究

黃振邦1，李 凱2，高 健2，章美芬2

（1.北京建筑大學 土木與交通工程學院， 北京 100044；2.北京建工京精大房工程建設(shè)監(jiān)理公司， 北京 100044）

BIM是建筑行業(yè)里的新技術(shù)，為監(jiān)理工作提供了一個有力的平臺。介紹了BIM的定義和發(fā)展概況，總結(jié)了BIM在監(jiān)理中的工作模式，重點對某實際工程在施工階段的質(zhì)量、進度、信息及工程計量方面的應(yīng)用進行了探索性研究。為監(jiān)理單位應(yīng)用BIM提供一種思路，提高項目的管理質(zhì)量和效率，以期促進監(jiān)理行業(yè)的發(fā)展。

Revit；BIM；建設(shè)工程監(jiān)理；工作模式

0 引 言

建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)作為一種全新的理念和技術(shù)，正受到國內(nèi)外學者和業(yè)界的普遍關(guān)注。BIM 理念來源于 1975 年“BIM”之父 Chuek Eastman 的“Building Deseription System”系統(tǒng)。其定義和解釋有多種版本，在不斷演化，并沒有形成統(tǒng)一的理解。目前相對較完整的是美國國家 BIM 標準(NBIMS)的定義：BIM 是一個建設(shè)項目物理和功能特性的數(shù)字表達；BIM 是一個共享的知識資源，能夠分享建設(shè)項目的信息，能夠為項目全生命周期中的決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目的不同階段，項目的不同利益相關(guān)方可在 BIM 中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自職責范圍內(nèi)的協(xié)同作業(yè)。我國北京市地方標準目前對 BIM 的定義為：BIM 是指創(chuàng)建并利用數(shù)字化模型對建設(shè)工程項目的設(shè)計、建造和運營全過程進行管理和優(yōu)化的過程、方法和技術(shù)。BIM 是三維數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用之一，是基于數(shù)字化技術(shù)的一種新型“工作模式”。BIM 具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點。

當前國外的 BIM 發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)達到了一定水平，而我國的 BIM 應(yīng)用還處于初級階段?，F(xiàn)在 BIM 主要應(yīng)用于設(shè)計、施工單位，在監(jiān)理工作中的應(yīng)用還在探索當中，但其中也有不少專家學者對此進行了研究，如曲凡萍的《建設(shè)監(jiān)理中的BIM 技術(shù)》、柴少松的《BIM 技術(shù)在監(jiān)理行業(yè)中的應(yīng)用》，還有張振生、霍磊、顧本生等對施工階段 BIM 在監(jiān)理中的應(yīng)用進行了研究。為此，筆者主要是以 Revit 平臺研究 BIM 在實際工程中的應(yīng)用，探究 BIM 技術(shù)的引入為建設(shè)工程監(jiān)理帶來的改變及其在實際工程中的應(yīng)用價值，為監(jiān)理單位應(yīng)用BIM 提供一種思路。

1 工程背景

該工程是某高校新校區(qū)教工、學生食堂，為多層公共建筑，占地 2 603 m2，總建筑面積 10 485 m2，其中地下 2 561 m2，地上 7 924 m2。地下 1 層主要是加工間及設(shè)備用房，地上 1～3層主要為用餐區(qū)，4 層為辦公區(qū)，建筑總高 22.3 m?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)為平板式筏形基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)。效果圖如圖 1 所示。

圖1 教工、學生食堂BIM模型

2 BIM技術(shù)在監(jiān)理中的應(yīng)用

2.1 建設(shè)工程監(jiān)理

建設(shè)工程監(jiān)理是指工程監(jiān)理單位受建設(shè)單位委托，根據(jù)法律法規(guī)、工程建設(shè)標準、勘察設(shè)計文件及合同，在施工階段對建設(shè)工程質(zhì)量、造價、進度進行控制，對合同、信息進行管理，對工程建設(shè)相關(guān)方的關(guān)系進行協(xié)調(diào)，并履行建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理法定職責的服務(wù)活動。監(jiān)理工作主要涉及三控兩管一協(xié)調(diào)，即：建設(shè)工程質(zhì)量控制、投資控制、進度控制；建設(shè)工程合同管理、信息管理及建設(shè)工程協(xié)調(diào)關(guān)系。監(jiān)理的一般工作方法為：按照國家現(xiàn)行的有關(guān)的法律、法規(guī)、技術(shù)標準，尤其是強制性標準、規(guī)范和合同的規(guī)定，通過有效的控制工作和具體的控制措施，實現(xiàn)工程預(yù)定的目標。巡視、平行檢驗、旁站、見證取樣則是建設(shè)工程監(jiān)理的主要方式。在施工階段審批《工程技術(shù)文件報審表》、《施工進度計劃報審表》、《工程動工報審表》、《分包單位資質(zhì)報審表》、檢驗批質(zhì)量驗收記錄及分項、分部(子分部)工程質(zhì)量驗收記錄，還有《(×)月工、料、機動態(tài)表》、《工程復工報審表》、《(×)月工程進度款報審表》、《工程變更費用報審表》、《費用索賠申請表》、《工程款支付申請表》等，最終形成監(jiān)理實施細則、監(jiān)理例會會議紀要、監(jiān)理通知、監(jiān)理抽檢記錄、不合格項處置記錄、工程暫停令、工程延期審批表、費用索賠審批表、工程款支付證書、監(jiān)理旁站記錄、見證計劃、見證記錄、監(jiān)理月報、監(jiān)理日志等紙質(zhì)監(jiān)理資料。

項目型 BIM 應(yīng)用是指針對企業(yè)承擔的特定 BIM 項目，以單一項目數(shù)據(jù)源的組織為核心，運用與特定項目相關(guān)的企業(yè)局部資源和技術(shù)，完成合同或協(xié)議所規(guī)定的項目交付物的過程。BIM 模型是建筑生命周期中各相關(guān)方共享的工程信息資源，也是各相關(guān)方在不同階段制定決策的重要依據(jù)。因此，建設(shè)單位、設(shè)計單位或咨詢單位交付模型前，應(yīng)對 BIM 模型進行檢查，以有效保證模型的交付質(zhì)量。在監(jiān)理中引進 BIM技術(shù)，監(jiān)理工程師不僅要對 BIM 模型進行審查，還可以應(yīng)用BIM 技術(shù)使工程監(jiān)理信息數(shù)字化、工程監(jiān)理資源虛擬化、工程監(jiān)理檔案無紙化，信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化、信息檢索智能化，用戶使用方便化，最終實現(xiàn)以 BIM 化建筑信息模型為基礎(chǔ)，以數(shù)字化設(shè)備為管理手段，以網(wǎng)絡(luò)傳遞為利用方式的一種新型工程監(jiān)理模式，同時形成現(xiàn)代高新技術(shù)的數(shù)字信息資源，無時空限制的，超大規(guī)模的高智能、高技術(shù)輔助管理系統(tǒng)。

2.2 基于Revit平臺的監(jiān)理工作模式

2.2.1 模型審核及建模

建設(shè)單位、設(shè)計單位或咨詢單位交付項目 BIM 模型后，監(jiān)理單位應(yīng)對 BIM 模型進行檢查，以有效確認模型的交付質(zhì)量符合標準及合同要求。監(jiān)理單位要審核并應(yīng)用上述單位交付的模型，自身必須具備建模的能力。在本項目中，設(shè)計交付的模型并沒有考慮到與后續(xù)施工階段的對接，其模型主要是為了出圖而沒有對模型進行拆分，因而不能實現(xiàn)其在監(jiān)理中的應(yīng)用。因此，我們通過 BIM 軟件 Revit2015 建立該工程主體結(jié)構(gòu)的模型，并對模型進行了分層、分區(qū)、分構(gòu)件拆分，以實現(xiàn)施工過程中監(jiān)理對工程不同時期的控制，模型如圖 2 所示。

圖2 建模過程

2.2.2 隨著工程進度添加監(jiān)理信息

在審核完成的模型上，利用 Revit 軟件本身的功能通過過濾器建立多個三維視圖，如各月份的進度、各樓層檢驗批、流水段、現(xiàn)場布置等，實現(xiàn)可視化管理。同時，利用軟件的明細表功能，自動統(tǒng)計該工程的各種材料總量，并且可以關(guān)聯(lián)造價，實現(xiàn)工程計量。Revit 信息管理平臺如圖 3 所示。

圖3 Revit信息管理平臺

(1)質(zhì)量控制。在 BIM 集成的數(shù)字環(huán)境中，各種動態(tài)信息時時更新，使監(jiān)理工程師從整體上了解項目，發(fā)現(xiàn)問題并做好預(yù)防措施，以此更加迅速地做出明智的決策，提高施工質(zhì)量和效益。如圖 4 所示，Revit 平臺上，創(chuàng)建了 5 個三維視圖，分別是地下 1 層～地上 4 層 5 個樓層的檢驗批分區(qū)，其中不同顏色表示各層不同的檢驗批，紅色構(gòu)件為驗收不合格部分。只要點擊該區(qū)域的構(gòu)件，就能查看相關(guān)的監(jiān)理質(zhì)量驗收信息。在 BIM 模型中標注出檢驗批的驗收情況，用標簽方式記錄驗收信息，對檢驗批的驗收情況一目了然，可以從記錄的信息中分析存在的問題，進而最終解決問題。

(2)進度控制。在 BIM 三維模型基礎(chǔ)上，給模型構(gòu)成要素設(shè)置時間維度，通過四維施工信息模型，將建筑物與施工資源及場地布置集成一體，實現(xiàn)以天、周、月為時間單位，形象地反應(yīng)施工計劃和實際進度，從而對進度進行有效控制。如圖 5 所示，在 Revit 中創(chuàng)建了 5 個三維視圖，分別是基坑在 6～8 月各月份的施工進度。同時，還可以查看各月份的計劃工程量及實際工程量。在虛擬的可視化模型中表示出各部位的實際進度情況，并與計劃進度相比較，可以直觀顯示實際進度與計劃進度的偏差，關(guān)聯(lián)計劃資源和實際資源情況，分析進度偏差的原因，并及時采取相關(guān)解決措施。

圖4 質(zhì)量控制信息模型

圖5 進度控制信息模型

(3)信息管理。在施工階段監(jiān)理的工作過程中，會產(chǎn)生海量的信息。監(jiān)理工程師通過 BIM 技術(shù)可以高度集成這些信息，如混凝土開盤鑒定、旁站監(jiān)理記錄、混凝土施工檢驗批驗收記錄表等等，甚至還可以關(guān)聯(lián)設(shè)計圖紙、監(jiān)理規(guī)范、監(jiān)理規(guī)劃、實施細則以及各種專題會議、監(jiān)理例會、監(jiān)理報告、監(jiān)理月報、監(jiān)理日志等文件，以避免信息的丟失，從而使各參與方便捷地獲取相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。如圖 6 所示，除了建模過程中生成的幾何信息及材料信息外，添加了梁板柱的各種監(jiān)理信息。通過點擊模型構(gòu)件，各專業(yè)人員可以在模型中查找所需信息。

圖6 鏈接的監(jiān)理信息

(4)工程計量。監(jiān)理通過 BIM 模型，可以查看當前工程量完成情況和施工狀態(tài)的詳細信息，從而及時做好工程計量工作審核，有效控制工程進度，正確反映工程造價(如圖 7 所示)。在 Revit 中創(chuàng)建了工程的材料綜合明細表以及基礎(chǔ)、外墻、結(jié)構(gòu)柱、結(jié)構(gòu)梁、樓板、樓梯的明細表。在明細表中，監(jiān)理工程師可以查看材料的名稱、類型以及所屬的層數(shù)、流水段、月份進度，還有面積、體積，總量等信息。通過明細表，能準確地計算各月份進度的工程量，各種材料以及各類構(gòu)件的工程量，并可以在三維視圖中高亮顯示。

圖7 材料明細表與工程計量

綜上所述，在 Revit 平臺上建立的 BIM 模型中，模型直觀的表達和監(jiān)理信息的高度集成，極大地提高了項目各參與方對工程項目信息的理解，提高了溝通效率，進而整體提高了項目的管理質(zhì)量和效率。

3 結(jié) 語

BIM 技術(shù)在我國的應(yīng)用還處于初級階段，本文基于 Revit軟件所作的研究只是一種探索性的嘗試，在建立的 BIM 模型上實現(xiàn)了監(jiān)理對質(zhì)量、進度、信息及工程計量的可視化管理，為監(jiān)理單位應(yīng)用 BIM 提供了一種思路。BIM 為監(jiān)理工作能做的事情還很多，真正把 BIM 技術(shù)融入監(jiān)理行業(yè)還有很長的路要走。就當前整個建筑行業(yè)的發(fā)展環(huán)境來說，把 BIM 技術(shù)引入監(jiān)理行業(yè)很有必要，可以填補其空白，打通與設(shè)計方和施工方的聯(lián)系，還能為后續(xù)的運營維護機構(gòu)提供帶有監(jiān)理信息的 BIM 交付模型，從而實現(xiàn) BIM 全生命周期的價值?？傊?，BIM 技術(shù)的引入為監(jiān)理工作提供了一個有力的工具和平臺，從而提高監(jiān)理信息化、精細化的管理和控制水平，提高工程監(jiān)理工作的準確性和高效性，必將促進建設(shè)工程監(jiān)理行業(yè)的發(fā)展。

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通信地址：北京市西城區(qū)展覽館路1號。

F407.9

B

1007-4104(2015)12-0024-04

2015-05-21

黃振邦(1990—)，男，碩士研究生，研究方向：施工技術(shù)與管理、BIM技術(shù)；李凱(1956—)，男，教授級高級工程師，研究方向：工程監(jiān)理管理。