基于BIM的精細(xì)化工程管理

龐迎波

摘要：本文介紹了基于BIM的精細(xì)化工程管理，包括造價(jià)管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)管理、施工管理等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：BIM；精細(xì)化；工程

BIM通過參數(shù)化的設(shè)計(jì)方法給建筑行業(yè)帶來了新的沖擊，國內(nèi)BIM技術(shù)正處于發(fā)展階段。一個(gè)完善的信息模型，能夠連接建筑工程生命期中不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，是對(duì)工程對(duì)象的完整描述，可被建設(shè)工程各參與方普遍采用。完善建筑工程生命周期管理，實(shí)現(xiàn)建筑工程生命期各階段的工程性能、質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本及運(yùn)營管理，對(duì)建設(shè)項(xiàng)目生命期總成本、能源消耗、環(huán)境影響等進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和控制。

1基于BIM的造價(jià)管理

造價(jià)管理中的三個(gè)要素為：量、價(jià)、造價(jià)。對(duì)于一個(gè)建筑工程項(xiàng)目而言，業(yè)主、承包商、材料商、工程管理人員對(duì)于工程量的統(tǒng)計(jì)十分看重，因?yàn)楣こ塘渴墙ㄖこ添?xiàng)目的最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，但同時(shí)也是最為重要的數(shù)據(jù)。同時(shí)，建筑材料的價(jià)格受到市場的因素影響，不同地區(qū)、不同階段的材料價(jià)格千差萬別。因此，造價(jià)的真實(shí)性及其準(zhǔn)確性主要與建筑材料的實(shí)時(shí)價(jià)格、工程量有關(guān)。對(duì)于傳統(tǒng)的造價(jià)管理方式而言，通常采用手工方式來統(tǒng)計(jì)建筑工程項(xiàng)目的工程量，這種手工統(tǒng)計(jì)工程量的方法不僅工作量大、不能保證按時(shí)完成統(tǒng)計(jì)工作，而且手工統(tǒng)計(jì)的工程量難免會(huì)遺漏建筑項(xiàng)目中一些工程量，傳統(tǒng)的造價(jià)管理方式顯然已不能滿足現(xiàn)代大型建筑工程項(xiàng)目。

對(duì)于一個(gè)應(yīng)用BIM技術(shù)的建筑工程項(xiàng)目而言，通過BIM相關(guān)軟件建立的BIM模型中包含了該建筑在項(xiàng)目前期及建造過程中的建筑材料、材料價(jià)格及工程量等信息。BIM技術(shù)可以快速、準(zhǔn)確的處理工程量等信息。通過BIM技術(shù)，基于參數(shù)化模型，依據(jù)空間拓?fù)潢P(guān)系和布爾運(yùn)算規(guī)則，造價(jià)人員只需依據(jù)當(dāng)?shù)毓こ塘坑?jì)算規(guī)則，在軟件中相應(yīng)的調(diào)整扣減計(jì)算規(guī)則，系統(tǒng)將自動(dòng)完成構(gòu)件扣減運(yùn)算，更加精確、快速地統(tǒng)計(jì)出工程量信息?；贐IM技術(shù)的造價(jià)管理尤其對(duì)建筑規(guī)模較大的建筑工程項(xiàng)目優(yōu)勢(shì)越為明顯，通過BIM技術(shù)參數(shù)化的模型設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)工程量工作，不僅使預(yù)算人員從繁瑣枯燥的手工算量中解放出來，把更多的時(shí)間和精力用于更有價(jià)值的工作，如詢價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、編制精準(zhǔn)預(yù)算等，同時(shí)有效地降低了因人為因素而導(dǎo)致的錯(cuò)誤率。同時(shí)，基于BIM技術(shù)的造價(jià)管理軟件，可自動(dòng)分析提取建筑工程項(xiàng)目中的材料、價(jià)格等信息，形成當(dāng)個(gè)工程的造價(jià)信息，并將這些信息存儲(chǔ)到BIM模型數(shù)據(jù)庫中。

2基于BIM的規(guī)劃設(shè)計(jì)管理

在傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)中，常見的問題主要有專業(yè)間的碰撞、設(shè)計(jì)的缺漏、以及在功能上的錯(cuò)誤。

在傳統(tǒng)建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目的方案規(guī)劃設(shè)計(jì)工作都是建設(shè)方提出一些大的要求，再由專業(yè)的方案設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)人員根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)劃指標(biāo)、規(guī)劃條件、原始地貌、國家規(guī)范、行業(yè)規(guī)范等一些列數(shù)據(jù)、表格、文字、要求等來進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，規(guī)劃設(shè)計(jì)完了之后，建設(shè)單位就只是形式上看一下，簽個(gè)章，就把規(guī)劃設(shè)計(jì)方案上報(bào)規(guī)劃和建設(shè)管理部門，用來獲得規(guī)劃許可證等相關(guān)文件。由于劃設(shè)計(jì)專業(yè)性較強(qiáng)，不夠形象、直觀，從而導(dǎo)致業(yè)主、客戶、項(xiàng)目管理人員很難理解整個(gè)建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)單位提供的規(guī)劃方案質(zhì)量不能得到保證。

利用BIM技術(shù)相關(guān)的軟件，可以為業(yè)主提供概要模型，將規(guī)劃設(shè)計(jì)方案中的文字表述、指標(biāo)分析和平面圖、立面圖、剖面圖等2D圖形象且直觀地展現(xiàn)該項(xiàng)目建成后的效果，將傳統(tǒng)的紙資料轉(zhuǎn)換成3D模型并形成模擬動(dòng)畫，形象而直觀地展現(xiàn)該項(xiàng)目建成后的效果，讓項(xiàng)目建設(shè)參與者能形象直觀地感受建筑建成好以后的效果，方便地開展方案研討工作，科學(xué)、快速地形成最優(yōu)的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案。

通過這種方式可以讓有建筑專業(yè)背景的管理人員和無建筑專業(yè)背景的管理人員，都能有效參與溝通，發(fā)表自己的意見，極大地完善了該項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)。對(duì)于單棟建筑的設(shè)計(jì)工作內(nèi)容包括：初步設(shè)計(jì)、投資準(zhǔn)備、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)。使用BIM技術(shù)除了可以進(jìn)行造型，體量和空間分析外，還可以同時(shí)進(jìn)行能耗分析和建造成本分析等，使得初期方案數(shù)據(jù)更具有科學(xué)性。

設(shè)計(jì)階段是BIM技術(shù)的主要應(yīng)用階段，在設(shè)計(jì)階段充分利用BIM模型數(shù)據(jù)和綜合數(shù)據(jù)庫，用以進(jìn)行建筑能耗分析，綠色建筑設(shè)計(jì)等是當(dāng)前BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)之一。

BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：

（1）BIM技術(shù)可以進(jìn)行多個(gè)專業(yè)的合作，靈巧的設(shè)計(jì)機(jī)制，輕松創(chuàng)建任意形式的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，構(gòu)建復(fù)雜的道路形體，有利于施工圖出圖、提高施工圖的質(zhì)量；

（2）對(duì)指定的特殊斷面進(jìn)行手工修改，解決復(fù)雜平立剖面的協(xié)調(diào)問題：

（3）自動(dòng)批量生成橫斷面圖紙，并計(jì)算斷面面積和土方量：

（4）直觀查看設(shè)計(jì)成果的三維效果，可以進(jìn)行火災(zāi)預(yù)演、逃生模擬等；

（5）方便進(jìn)行異形構(gòu)件的參數(shù)化的設(shè)計(jì)使得在模型修改過程中一處更新，處處更新，減少因設(shè)計(jì)變更而產(chǎn)生的共過量；

利用BIM的三維技術(shù)在前期可以進(jìn)行碰撞檢查、協(xié)同設(shè)計(jì)是BIM技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的之處。通過BIM技術(shù)進(jìn)行建筑工程設(shè)計(jì)可以優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，減少在建筑施工階段可能存在的錯(cuò)誤損失和返工的可能性，同時(shí)可以優(yōu)化管線排布方案，進(jìn)行管線的碰撞檢測(cè)，從而較好地解決傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)下無法避免的錯(cuò)、漏、碰、撞等現(xiàn)象。

3基于BIM的施工管理

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及工業(yè)化水平的提升，使得建筑工程項(xiàng)目呈現(xiàn)出綜合性的、極為復(fù)雜的高度動(dòng)態(tài)的過程。因此，建筑施工企業(yè)的施工管理方式是否科學(xué)、合理、高效關(guān)乎到建筑施工質(zhì)量和施工進(jìn)度的重要問題。施工單位之間的協(xié)調(diào)管理具有重要作用，特別是針對(duì)系統(tǒng)龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能眾多的建筑項(xiàng)目。傳統(tǒng)的橫道圖和直方圖已不能更好的滿足日益復(fù)雜的施工管理要求。

BIM技術(shù)可以指導(dǎo)施工，以達(dá)到先試后建、消除設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、排除施工過程中的沖突及風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)比分析不同施工方案的可行性、實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境下的施工周期確定等目的。BIM技術(shù)指導(dǎo)施工的具體應(yīng)用體現(xiàn)在BM整合現(xiàn)場過程中：通過BIM模型的虛擬建筑與實(shí)際的施工或管理現(xiàn)場結(jié)合一同來指導(dǎo)、操控現(xiàn)場施工，能夠很好的解決傳統(tǒng)建筑施工管理存在的問題。主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）現(xiàn)場指導(dǎo)：BM模型和3D施工圖能夠提供準(zhǔn)確、直觀的BIM數(shù)據(jù)庫聯(lián)合指導(dǎo)施工。

（2）現(xiàn)場跟蹤：在施工階段，還可將技術(shù)與數(shù)碼設(shè)備相結(jié)合。激光掃描、GPS、移動(dòng)通訊、RFID和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)聯(lián)合指導(dǎo)施工以保證施工進(jìn)度，保證施工期間不產(chǎn)生重大事故；

（3）項(xiàng)目的BIM模型可以為施工組織安排提供可視化模擬分析，BIM技術(shù)可以對(duì)施工中復(fù)雜區(qū)域的可視化顯示及施工方案的制定。

（4）BIM技術(shù)在施工前可以協(xié)調(diào)工程總承包商和分包商間的分工，因此可以有效控制施工質(zhì)量提高施工效率。

4 BIM在運(yùn)維階段的應(yīng)用

BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：

（1）有利于建筑的經(jīng)營管理，增加商業(yè)價(jià)值；

（2）前期的集成化信息為后期的運(yùn)維階段的物業(yè)管理、設(shè)備管理提供數(shù)據(jù)保障和支持；

（3）提供與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)系的接口；

（4）運(yùn)營階段可以通過BIM數(shù)據(jù)庫獲得故障的發(fā)生地點(diǎn)，更快更有效的解決問題。BIM模型是由參數(shù)模型為業(yè)主提供建設(shè)項(xiàng)目中所有系統(tǒng)的信息，在施工階段做出的修改全部同步更新到參數(shù)模型中，它作為各種設(shè)備管理的數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)的維護(hù)提供依據(jù)。對(duì)于建筑周期只有幾年而使用周期卻有幾十年的項(xiàng)目來說，其運(yùn)行維護(hù)階段的管理越來越受到重視。不科學(xué)的運(yùn)維管理方式將大大增加運(yùn)維階段總成本、降低運(yùn)維管理效率、減少建筑物的使用壽命等。通過在運(yùn)營階段使用BIY技術(shù)將極大的改善項(xiàng)目運(yùn)維過程。通過對(duì)BIM技術(shù)的有效利用以準(zhǔn)確地掌握各建筑及設(shè)備的價(jià)值信息，提高維護(hù)及維修效率，降低總的運(yùn)維成本，并可知道突發(fā)事件的應(yīng)急處理，提高建筑運(yùn)營管理水平。endprint