BIM在房地產(chǎn)住宅項(xiàng)目中的應(yīng)用與研究

王超捷陳 盈姚翠莉楊博源江橋月

（1.大連理工大學(xué) 大連 116024 2.大連中海地產(chǎn)有限公司 大連 116025）

BIM在房地產(chǎn)住宅項(xiàng)目中的應(yīng)用與研究

王超捷1陳 盈2姚翠莉1楊博源1江橋月1

（1.大連理工大學(xué) 大連 116024 2.大連中海地產(chǎn)有限公司 大連 116025）

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各行各業(yè)的信息化得到持續(xù)發(fā)展。建筑行業(yè)，作為一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，正逐步利用信息模型強(qiáng)化管理、提高效率。BIM 是一種新型的信息模型載體，貫穿于建筑建設(shè)與管理的整個(gè)生命周期，監(jiān)控著建筑物的各個(gè)部分以即時(shí)獲得信息，協(xié)助管理，減少失誤，降低成本。BIM具有可視化、參數(shù)化、協(xié)同化的特點(diǎn)。本文將介紹BIM在項(xiàng)目管理中的應(yīng)用，并對(duì)BIM的價(jià)值與前景進(jìn)行分析。

建筑信息化；BIM；房地產(chǎn)；工程管理

引言

目前，BIM在美國已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，從民用建筑到市政建筑，BIM可以說已經(jīng)成為美國建筑施工方的必備技能之一，建筑公司依靠這一技術(shù)統(tǒng)籌著從設(shè)計(jì)到施工的全過程；社會(huì)上也存在在各種BIM協(xié)會(huì)、組織等，應(yīng)用的范圍也越來越廣泛，美國可以說是世界BIM應(yīng)用水平最高的地方。英國對(duì)BIM更是有著很大的推進(jìn)力度，與大多數(shù)國家相比，英國政府要求強(qiáng)制使用 BIM，并將其列為政府建設(shè)策略之一，發(fā)展已有較高水平，且勢(shì)頭很猛。近日，日本也將BIM擴(kuò)展到了全國范圍，開始廣泛應(yīng)用這一現(xiàn)代化技術(shù)與傳統(tǒng)建筑業(yè)以及抗震方面的研究工作。并且日本憑借其發(fā)達(dá)的軟件行業(yè)，通過具有本土特色的相關(guān)軟件也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展；世界上的發(fā)達(dá)國家都十分重視BIM的發(fā)展與應(yīng)用，大力推廣并制定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且都已經(jīng)取得了一定成就。我國工程建設(shè)行業(yè)從2003年開始引進(jìn)B IM技術(shù)，目前主要被設(shè)計(jì)公司所利用，例如上海國家會(huì)展中心、2008北京奧運(yùn)會(huì)奧運(yùn)村空間規(guī)劃、南水北調(diào)工程以及香港地鐵等大型項(xiàng)目都應(yīng)用了這一技術(shù)，但BIM并沒有貫徹到整個(gè)行業(yè)，使其真正運(yùn)用到產(chǎn)業(yè)時(shí)間還有一段距離。目前存在的主要問題是：我國現(xiàn)有的建筑行業(yè)體制不統(tǒng)一，缺乏統(tǒng)一、可靠的行業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)；BIM在應(yīng)用過程中要統(tǒng)籌好設(shè)計(jì)與施工兩個(gè)過程，需要良好的統(tǒng)籌能力，一般的設(shè)計(jì)院或施工方難以達(dá)到這種程度BIM在中國的應(yīng)用還是主要集中在國家級(jí)的大型建設(shè)項(xiàng)目，充分發(fā)揮BIM的統(tǒng)籌規(guī)劃、全壽命管理，實(shí)現(xiàn)BIM的深層次應(yīng)用，還需要做很多工作。

一、BIM的發(fā)展前景

很長(zhǎng)時(shí)間以來，建筑管理技術(shù)在中國處于較低的水平，管理項(xiàng)目涉及大量的部門，十分復(fù)雜繁瑣。建筑業(yè)是一個(gè)以市場(chǎng)為導(dǎo)向、以現(xiàn)場(chǎng)管理為核心的行業(yè)。因此，建筑管理技術(shù)的進(jìn)步是十分重要的。在信息數(shù)字化快速發(fā)展的時(shí)代，很有必要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)全新的建筑業(yè)環(huán)境，建筑公司必須推動(dòng)現(xiàn)代項(xiàng)目管理的發(fā)展與應(yīng)用，這里的現(xiàn)代項(xiàng)目管理尤指以信息化為基礎(chǔ)的技術(shù)0。BIM作為一種新的技術(shù)，帶來一場(chǎng)貫穿整個(gè)建筑生命周期（包括投資、設(shè)計(jì)、建造和維護(hù)）的技術(shù)革命。（如圖1所示）

圖1 傳統(tǒng)項(xiàng)目管理與現(xiàn)代項(xiàng)目管理的區(qū)別

(Martinez-Moyano 2006).

BIM（Building Information Modeling）是一種將各種與建筑物有關(guān)的信息整合在以3D數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的項(xiàng)目模型上，以促進(jìn)建筑業(yè)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。這是一種全新的建筑設(shè)計(jì)、施工和管理方法，可以收集建筑全生命周期的所有信息，可以將計(jì)劃、設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行等整合在一個(gè)數(shù)字模型以方便工作人員隨時(shí)獲得建筑物精確且完整的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用住主要體現(xiàn)在：設(shè)計(jì)檢查、碰撞檢測(cè)、虛擬施工、文件管理、施工計(jì)劃控制、費(fèi)用控制以及龐大的數(shù)據(jù)庫等0。

BIM技術(shù)帶來的信息集成和設(shè)計(jì)流程的重新定義可以在很大程度上提高效率。此外,現(xiàn)代項(xiàng)目與BIM技術(shù)管理和綠色施工意識(shí)到BIM可以滿足建筑施工企業(yè)的信息化資源的規(guī)劃管理的需求。

建筑業(yè)信息化關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用是“十二五計(jì)劃”的一個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目由科技部提出，目的是促進(jìn)BIM的普及與發(fā)展，優(yōu)化資源分配，提高項(xiàng)目管理的效率并建立BIM的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)的多樣化、信息化和高效化。為了保護(hù)和促進(jìn)信息化項(xiàng)目管理的標(biāo)準(zhǔn)化，科技部要求在“十二五計(jì)劃”期間，基本實(shí)現(xiàn)信息化模型在建筑業(yè)的普及、加速新技術(shù)（例如 BIM）的應(yīng)用、以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的協(xié)同工作。

BIM技術(shù)被用來在各種與工程項(xiàng)目相關(guān)的信息數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立建筑模型。BIM的實(shí)際意義是使用一個(gè)模型完成多種用途，例如投資評(píng)估、工程量清單、投標(biāo)、合同簽署以及項(xiàng)目預(yù)算的估計(jì)。與傳統(tǒng)的3D模型不同，BIM模型還整合了時(shí)間和成本信息，被稱做5D階段。BIM技術(shù)可以貫穿項(xiàng)目整個(gè)生命周期，是傳統(tǒng)基于圖紙的施工管理模式所不能比擬的。

圖2 .BIM建筑流程圖

在BIM信息平臺(tái)上，施工計(jì)劃管理、成本管理、合同管理、材料管理、勞務(wù)管理、碰撞檢測(cè)和項(xiàng)目后期維護(hù)都用信息化、智能化和數(shù)字化的方式得以實(shí)現(xiàn)（如圖2所示）。利用BIM5D模型，建筑公司可以提高生產(chǎn)效率，節(jié)省管理和生產(chǎn)成本，節(jié)約資源并且實(shí)現(xiàn)了信息數(shù)字化維護(hù)與管理。

二、BIM的具體應(yīng)用示例

1. 三維建模

Autodesk Revit Architecture是現(xiàn)在BIM建筑設(shè)計(jì)的主流軟件，可以方便地創(chuàng)建、修改模型。revit創(chuàng)建的三維參數(shù)化模型是先建造一個(gè)三維模型，再由其得到不同視圖的圖紙（平、立、剖、詳圖等），這很大程度地減少了設(shè)計(jì)人員的工作量并有利于后期的修改。

2. 內(nèi)部深度模型設(shè)計(jì)

為了更好地協(xié)調(diào)BIM模型中的每個(gè)內(nèi)部深度特征（主要是預(yù)留管線孔），施工過程中需要根據(jù)建筑草圖中的管路預(yù)留孔來整合整棟建筑的管線特征、結(jié)構(gòu)特征、電力設(shè)施特征等。而這些貫穿結(jié)構(gòu)的管路產(chǎn)生了很多結(jié)構(gòu)盲點(diǎn)，而這些盲點(diǎn)區(qū)可以通過3D監(jiān)視模型來找到，這一過程是在建筑施工之前進(jìn)行的，這樣可以根據(jù)建筑規(guī)范中的規(guī)避原則來重新定義管道路線，達(dá)到獲得更加合理的結(jié)構(gòu)布局，節(jié)省項(xiàng)目施工期和勞動(dòng)力0。

3. 碰撞檢查

BIM的碰撞檢查主要集中于固體碰撞。一般來說，碰撞大多數(shù)包括以下幾種，發(fā)生在不同特征設(shè)備管線的安裝過程中的碰撞，發(fā)生在管線和建筑部分結(jié)構(gòu)的碰撞和發(fā)生在建筑結(jié)構(gòu)之間的碰撞。通過在revit中運(yùn)行建立起來的結(jié)構(gòu)模型，建筑模型以及電力模型，檢查碰撞點(diǎn)（如圖3所示）。

圖3 碰撞檢測(cè)

4. BIM技術(shù)的模擬

通過這種方式，在真實(shí)建設(shè)過程中得到項(xiàng)目持續(xù)期的滯后和材料滯后或者突然的擴(kuò)張都會(huì)在一個(gè)較早的階段呈現(xiàn)出來，這可以使項(xiàng)目管理者及時(shí)的提前調(diào)整建設(shè)進(jìn)程的計(jì)劃（如圖4所示）。

5. 產(chǎn)業(yè)布局

關(guān)于建筑產(chǎn)業(yè)的細(xì)節(jié)化的數(shù)據(jù)和信息都已加入到BIM模型中，并且最有方案已經(jīng)被模擬建設(shè)進(jìn)程模塊根據(jù)實(shí)際情況挑選了出來，同時(shí)材料安置和進(jìn)入通道等信息都已經(jīng)在其中被模擬完成，這些都能有效地加快建筑進(jìn)程。

圖4 施工進(jìn)度模擬

6. 在施工現(xiàn)場(chǎng)的文件管理

項(xiàng)目過程和工程數(shù)據(jù)是一步一步疊加得到的，每一個(gè)完整的過程記錄都是一個(gè)珍貴的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的建筑項(xiàng)目文件管理系統(tǒng)遠(yuǎn)未滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和知識(shí)管理之間的轉(zhuǎn)換需求0。而BIM技術(shù)建立的模型是一個(gè)數(shù)據(jù)集合體，它包含了一系列相關(guān)的指標(biāo)，并且克服了長(zhǎng)施工期和高復(fù)雜度的難題。建立的BIM模型實(shí)現(xiàn)了覆蓋式交流和交互式工作，它協(xié)調(diào)了全部參與人員（比如投資人，設(shè)計(jì)者，承包商，二級(jí)承包商，管理者等等）并兼容許多文件格式，比如excel，，text和其他組合格式，這實(shí)質(zhì)性的提高了項(xiàng)目管理效率，滿足了工程參與者之間的互動(dòng)與合作，并且為管理和項(xiàng)目預(yù)算分析提供了指導(dǎo)。

三、基于BIM的房地產(chǎn)項(xiàng)目管理流程

1. 投資階段

成本管控人員從項(xiàng)目決策階段就介入并參與全過程。在前期項(xiàng)目準(zhǔn)備階段，成本管控人員需與項(xiàng)目決策人員配合，使用BIM軟件分析項(xiàng)目方案、建筑環(huán)境、能源消耗等因素，考慮項(xiàng)目投資計(jì)劃，結(jié)合智慧決策支持系統(tǒng)，得出項(xiàng)目備選方案。之后，應(yīng)用BIM軟件進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析，制定初步成本控制計(jì)劃，確定基于BIM技術(shù)的成本控制節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行方案評(píng)估，做出科學(xué)決策。

2. 設(shè)計(jì)階段

在整個(gè)設(shè)計(jì)階段，成本控制人員利用設(shè)計(jì)人員的BIM設(shè)計(jì)文件進(jìn)行成本核算，對(duì)比分析各階段的成本計(jì)劃，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)及成本。同時(shí)，將相關(guān)文件即時(shí)反饋至BIM成本數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。通過這樣的方法，可以得到適合工程項(xiàng)目的“最優(yōu)”設(shè)計(jì)文件。

3. 施工階段及項(xiàng)目投資回收階段

施工階段及項(xiàng)目投資回收階段強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)成本控制。通過WPS分解將設(shè)計(jì)得到的“核心”BIM模型中的各構(gòu)件與成本進(jìn)行對(duì)應(yīng)，并應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬與施工過程優(yōu)化，在施工階段進(jìn)行實(shí)時(shí)成本監(jiān)控。使用BIM軟件綜合分析時(shí)間、空間、能源、資源等各個(gè)因素，以節(jié)約成本。基于BIM的成本控制是一個(gè)動(dòng)態(tài)糾偏的過程。在項(xiàng)目的各階段，BIM“核心”模型應(yīng)始終存在于 BIM成本數(shù)據(jù)管理平臺(tái)中，用于信息共享。因此，開發(fā)商應(yīng)實(shí)時(shí)掌控“核心”模型，將總包商或分包商的“分模型”信息和反饋文件、數(shù)據(jù)加載到“核心”模型中，最終得到一個(gè)完整的可用于項(xiàng)目FM(Facility Management)階段運(yùn)營維護(hù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)0。

結(jié)語

基于BIM技術(shù)的成本控制問題是BIM技術(shù)應(yīng)用的最有效益也是最有前景的方向之一。BIM技術(shù)在房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目的成本控制中的應(yīng)用，可以使開發(fā)商在項(xiàng)目投資和設(shè)計(jì)階段就集成各參與方對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)成本進(jìn)行有效管控，并預(yù)測(cè)和減少后續(xù)階段的變更和不必要的成本浪費(fèi)。在協(xié)同作業(yè)、信息共享的基礎(chǔ)上提高項(xiàng)目管理的工作效益，為開發(fā)商在全壽命期，特別是早期投資決策階段的投資成年控制提供了解決思路

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表3 成孔控制質(zhì)量指標(biāo)

U45

B

1007-6344（2016）07-0060-02

注明：該論文經(jīng)國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助