BIM技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用

1、 BIM技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用摘要：隨著工程信息化建設(shè)發(fā)展的不斷加快，建筑信息模型技術(shù)(BIM)也成為一項基礎(chǔ)性技術(shù)，借助于計算機輔助，被廣泛應(yīng)用于在工程建設(shè)領(lǐng)域。本文介紹了BIM技術(shù)的概念與其在國外工程行業(yè)的發(fā)展概況，分析了了在施工管理過程中，BIM技術(shù)應(yīng)用存在的問題與解決的方法，希望對BIM技術(shù)的推廣能起到一定的幫助。關(guān)鍵詞：BIM，工程管理，工程建設(shè)信息化Application of BIM Technology in Engineering ManagementCao Xueliang，Pan Enjing，Zheng Fang，Duan xiumei (Dezhou universi

2、ty, Departmentof ecology and landscape architecture, Dezhou, 253000)Abstract：In recent years, with the continuous development of informatization of engineering construction. BIM (building information model) technology as a new generation of computer aided design of basic technology and applied more

3、widely in the field of engineering construction in the world. This paper introduces the concept of BIM technology and its development time of the construction industry at home and abroad, mainly studied the application of BIM technology in the construction phase value, existing problems and solving

4、way, construction enterprises for the future application of BIM technology in practical engineering.Key words: BIM, construction management, construction information每一次技術(shù)革命，都會給整個社會各個行業(yè)帶來革命性的變革。電子信息技術(shù)迅速發(fā)展以來，已經(jīng)給包括加工制造業(yè)，能源開采業(yè)等領(lǐng)域帶來了全新的變化，建筑行業(yè)由于自身的行業(yè)特殊性，信息化的影響程度相對較小，目前還處于較低水平。建筑信息模型技術(shù)(BIM：building inform

5、ation model)技術(shù)顯然會成為改變這一切的突破口。采用BIM技術(shù)模擬的數(shù)字虛擬實驗室進(jìn)行工程管理，也符合當(dāng)今社會低排放、低污染和可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)方式，而且，借助于計算機輔助設(shè)計，也會提高行業(yè)的設(shè)計效率和設(shè)計水平。1 BIM技術(shù)概述BIM技術(shù)以工程管理項目中的各個參數(shù)為基礎(chǔ)建模，輔助進(jìn)行精細(xì)化的工程管理。BIM完全不同于各種設(shè)計軟件中的某一種，它不限于建模，而是貫穿于整個項目建設(shè)周期的全過程，是多過程信息的綜合，包括項目設(shè)計、項目施工以與項目驗收各個過程的全部信息，它帶來的不僅是簡單的將手繪圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)镃AD制圖，而是將工程管理的全過程從過去傳統(tǒng)粗放型的傳統(tǒng)工作模式和協(xié)同管理，轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮榫?/p>

6、細(xì)化、高效化、標(biāo)準(zhǔn)化管理的一場技術(shù)革命。BIM技術(shù)于1970年代首先在美國被提出，進(jìn)入21世紀(jì)，隨著電子信息工業(yè)的迅猛發(fā)展，BIM的應(yīng)用技術(shù)首先在工業(yè)化國家得到推廣。美國建筑行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明： 80%以上的美國建筑300強企業(yè)都已經(jīng)在應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行項目設(shè)計和工程管理，歐美和日本等工業(yè)化國家也已經(jīng)先后出臺了BIM技術(shù)實施的國家標(biāo)準(zhǔn)1。數(shù)字仿真模擬技術(shù)是聯(lián)合多媒體、人機接口、計算機圖形仿真以與數(shù)字傳感等多種技術(shù)的多學(xué)科綜合技術(shù)，先是應(yīng)用在航天科學(xué)等高科技領(lǐng)域，隨著電子信息技術(shù)的普與，影視動畫、游戲設(shè)計、機械制造等領(lǐng)域也已經(jīng)廣泛應(yīng)用該技術(shù)，但在工程管理領(lǐng)域，BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用，還處于比較初等

7、水平。BIM技術(shù)、3D技術(shù)、4D技術(shù)都屬于數(shù)字仿真模擬技術(shù)。其中， 4D是在3D的基礎(chǔ)上加入第四維時間信息，可以對工程進(jìn)度進(jìn)行可視化分析，但沒有考慮資源因素；BIM技術(shù)主要側(cè)重于工程項目的設(shè)計和施工管理，將可視化技術(shù)在項目管理中的應(yīng)用提到到嶄新水平。中國的BIM技術(shù)應(yīng)用普與尚不足10%，處于起步階段。國家已經(jīng)明確提出將加大對BIM技術(shù)研究的支持力度：“十二五”國家科技支撐計劃重點項目現(xiàn)代建筑設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)研究和住建部2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要中都明確指出要加快推廣建筑信息模型技術(shù)和基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同應(yīng)用技術(shù)，改進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)與管理模式，提升企業(yè)生產(chǎn)效率和管理水平，在國際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上逐

8、步構(gòu)建符合我國實際的BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)。未來建筑科技發(fā)展的目標(biāo)之一就是建設(shè)數(shù)字城市，當(dāng)然，BIM技術(shù)將在其中扮演重量級角色，目前，國很多知名項目都是BIM技術(shù)成功的案例：奧運跳水場館“水立方”，還有中心大廈等，應(yīng)用效果都受到良好評價。2 BIM技術(shù)的主要容BIM技術(shù)主要包括：2.1建模運用BIM和全維建模技術(shù)建立施工模型，對施工過程進(jìn)行虛擬，用于展示施工過程的控制和成本控制。虛擬模型可以結(jié)合施工屬性和工程參數(shù)，動態(tài)反映施工模型和設(shè)計模型之間的關(guān)系：施工模型具有可重用性，隨著施工過程的推進(jìn)，模型展示日益精細(xì)，所以，需要建立施工主模型框架。BIM技術(shù)可以實現(xiàn)施工模型的連續(xù)性，對施工前、中、后各個階段

9、的信息進(jìn)行一致集成。2.2仿真仿真的基本程序：系統(tǒng)研究數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)模型建立仿真算法確定仿真模型建立仿真模型運行結(jié)果輸出，按照仿真程度不同一般可以分為數(shù)值仿真、可視化仿真和虛擬現(xiàn)實VR仿真。仿真的基本原理是通過計算機模擬經(jīng)過簡化和抽象，把復(fù)雜的現(xiàn)實系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)模型，通過在此模型基礎(chǔ)上的分析運行，得到相關(guān)統(tǒng)計性能和數(shù)據(jù)。2.3優(yōu)化在將現(xiàn)實系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為仿真的虛擬模型之后，還需要設(shè)置目標(biāo)和算法，進(jìn)一步優(yōu)化，使得模型可以在限定條件，設(shè)定的目標(biāo)參數(shù)達(dá)到最佳，為甲方提供科學(xué)的定性或定量參考數(shù)據(jù)。優(yōu)化方法有很多種，大概包括：運籌學(xué)、動態(tài)規(guī)劃、線性與非線性規(guī)劃等。2.4虛擬現(xiàn)實操作者通過對多種媒體的感受，與交互

10、作用，實現(xiàn)在虛擬環(huán)境下獲得對所需解決問題模擬。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為虛擬建造系統(tǒng)的核心，融合了多種綜合信息技術(shù)：計算機圖形、工業(yè)建筑多媒體、人工智能、機械技術(shù)、電子技術(shù)等。通過多種感官的模擬，使人有身臨其境的感覺，而且可以與之互動，實現(xiàn)對需要解決問題的直觀認(rèn)識和清晰觀感。3 BIM技術(shù)在施工過程中的應(yīng)用價值 BIM技術(shù)模式是貫穿項目管理全過程。項目建設(shè)的施工階段，是實現(xiàn)規(guī)劃設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工單位依靠BIM技術(shù)管理體系，可以提升施工水平，既能保證施工質(zhì)量，有能獲得更多利益，具體體現(xiàn)在以下五個方面：3.1三維渲染展示，給人以真實感和直接的視覺沖擊。依據(jù)施工計劃，形象地展示場地和大型設(shè)備的布置情況，復(fù)雜

11、節(jié)點的施工方案，施工順序的選擇，進(jìn)行4D的模擬，對不同的施工方案進(jìn)行對比選擇等。建好的BIM模型可以作為二次渲染開發(fā)的模型基礎(chǔ)。大大提高了三維渲染效果的精度與效率，給業(yè)主更為直觀的宣傳介紹，提升中標(biāo)幾率。例如建工集團的浙商銀行總部大樓、浙報大樓、地鐵蓋挖逆作施工中的應(yīng)用都起到了很好的效果。3.2快速算量，大幅提升精度BIM數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建，通過建立6D關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫?？梢詼?zhǔn)確快速計算工程量，提升施工預(yù)算的精度與效率。由于BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)粒度達(dá)到構(gòu)件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數(shù)據(jù)信息，有效提升施工管理效率。通過BIM模型提取材料用料，設(shè)備統(tǒng)計。管控造價，預(yù)測成本造價，從而為施工單位項目投

12、標(biāo)與施工過程中的造價控制提供合理的依據(jù)。3.3精確計劃，減少浪費施工企業(yè)精細(xì)化管理很難實現(xiàn)的根本原因在于海量的工程數(shù)據(jù)無法快速準(zhǔn)確獲取以支持資源計劃，致使經(jīng)驗主義盛行。而BIM的出現(xiàn)可以讓相關(guān)管理人員快速準(zhǔn)確地獲得工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為施工企業(yè)制定精確人材計劃提供有效支撐，大大減少了資源、物流和倉儲環(huán)節(jié)的浪費，為實現(xiàn)限額領(lǐng)料、消耗控制提供技術(shù)支撐。3.4虛擬施工，有效協(xié)同，三維可視化功能再加上時間維度可以進(jìn)行虛擬施工.隨時隨地直觀快速地將施工計劃與實際進(jìn)展進(jìn)行對比，同時進(jìn)行有效協(xié)同.施工方、監(jiān)理方、甚至非工程行業(yè)出身的業(yè)主領(lǐng)導(dǎo)都對工程項目的各種問題和情況了如指掌。這樣通過BIM技術(shù)結(jié)合施工方案、施工

13、模擬和現(xiàn)場視頻監(jiān)測，大大減少建筑質(zhì)量問題、安全問題，減少返工和整改。3.5碰撞檢查，減少返工BIM最直觀的特點在于三維可視化，利用BIM的三維技術(shù)在前期可以進(jìn)行碰撞檢查。優(yōu)化工程設(shè)計，減少在建筑施工階段可能存在的錯誤損失和返工的可能性。而且優(yōu)化凈空。優(yōu)化管線排布方案.施工人員可以利用碰撞優(yōu)化后的三維管線方案。進(jìn)行施工交底、施工模擬，提高施工質(zhì)量，同時也提高了與業(yè)主溝通的能力。4 施工企業(yè)BIM應(yīng)用中存在的主要問題4.1對信息化建設(shè)的認(rèn)識和信息化意識有待加強建筑施工企業(yè)信息化建設(shè)是國家建筑業(yè)信息化的基礎(chǔ)之一也是企業(yè)管理轉(zhuǎn)型、升級的關(guān)鍵工作，是企業(yè)管理的新鮮事物。但是，在實際工作中，企業(yè)決策層、管

14、理層和作業(yè)層的人員對此項工作普遍存在認(rèn)識不足、意識不強、動力欠缺的現(xiàn)象。4.2對信息化建設(shè)的資金投入不足目前，建筑施工企業(yè)開展信息化建設(shè)，包括了硬件的投入和軟件的開發(fā)，需要較大的資金投入，特別是企業(yè)在首期建設(shè)中。需要很大的資金投入量，通過機房改造、硬件升級、軟件開發(fā)和采購等，才能形成企業(yè)信息系統(tǒng)和發(fā)揮效用。但建筑施工企業(yè)是微利行業(yè)，產(chǎn)值利潤率、資產(chǎn)利潤率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他產(chǎn)業(yè)，難以籌措大量資金進(jìn)行信息化建設(shè)和維護(hù)。4.3專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量不足、質(zhì)量不高在建筑施工企業(yè)部，從事計算機應(yīng)用和管理的專業(yè)屬小眾業(yè)務(wù)。人員配備少，開發(fā)能力弱。特別是既懂計算機技術(shù)、又懂建筑專業(yè)技術(shù)的復(fù)合型人才更為缺乏，難以滿足企

15、業(yè)信息化建設(shè)的需要。4.4政府和行業(yè)主管部門的政策支持缺失 迄今為止，對于建筑施工企業(yè)信息化建設(shè)工作。政府和行業(yè)主管部門只提要求，不提政策扶持，所有的資金投入(包括硬件升級、軟件開發(fā)和系統(tǒng)維護(hù)等)均由企業(yè)自籌。嚴(yán)重打擊了企業(yè)開展信息化建設(shè)的積極性。此外，政府和行業(yè)主管部門在軟件開發(fā)與標(biāo)準(zhǔn)制定方面尚未有行動，僅靠企業(yè)自身難以開發(fā)易用性好、兼容度高、運行穩(wěn)定的信息化軟件。5 施工企業(yè)如何開展BlM技術(shù)應(yīng)用BIM技術(shù)在建筑行業(yè)迅速發(fā)展的大背景下，隨著國家相關(guān)政策的不斷出臺和建設(shè)投資方對于BIM技術(shù)的重視程度增加，施工企業(yè)決策者要與時轉(zhuǎn)變方向提出策略，積極主動地投入到BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用中。BIM技

16、術(shù)對軟硬件的要求較高，需要投入較大的資金進(jìn)行計算機硬件的升級換代，BIM軟件前期投入費用較高。但是正版軟件功能齊全，適合企業(yè)作為商業(yè)用途使用，軟件廠家同時可以提供配套的咨詢和培訓(xùn)服務(wù)。BIM軟件的使用需要既能夠熟練地操作計算機又具有工程建設(shè)專業(yè)知識的技術(shù)人員，而且一個項目工程量很大，需要一整個團隊協(xié)同工作才能完成，例如中建二局在郵運碼頭客運大廈的項目中采用BIM技術(shù)時，招聘了40多名計算機專業(yè)的技術(shù)人員。整個項目涉與7家單位，建立了7個模型才最終完成。因此，培養(yǎng)和引進(jìn)BIM技術(shù)的相關(guān)人才是BIM技術(shù)能否推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。目前施工單位對于BIM技術(shù)的應(yīng)用還處于探索應(yīng)用階段，沒有太多的實際工程經(jīng)驗，BIM軟件中包括一些族庫的設(shè)置都還不符合中國規(guī)的要求，需要施工單位花費一定時間積累經(jīng)驗，建立起自己的構(gòu)件族庫。甚至自己的BIM企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。組織BIM團隊進(jìn)行軟件的相關(guān)針對性培訓(xùn)，從簡單的小項目開始，逐步向大型項目邁進(jìn)，積累經(jīng)驗，面對復(fù)雜項目時做到合理地組織人員的分配，提高團隊的協(xié)同設(shè)計工作能力，組建成熟的BIM技術(shù)應(yīng)用團隊，應(yīng)對各種不同項目任務(wù)的挑戰(zhàn)。6 結(jié)束語BIM技術(shù)目前在我國的推廣和應(yīng)用還處于初級階段，但是參照歐美發(fā)達(dá)國家建筑行業(yè)的發(fā)展情況，隨著國家相關(guān)政策的相繼