BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制中的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制中的應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：本文介紹了BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的發(fā)展情況，具體闡述和分析了BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用，包括工程信息集成管理上的應(yīng)用、工程項(xiàng)目深化設(shè)計(jì)上的應(yīng)用、工程質(zhì)量過(guò)程管理上的應(yīng)用、工程施工進(jìn)度管理上的應(yīng)用、施工場(chǎng)地優(yōu)化管理上的應(yīng)用、BIM5D在施工成本控制上的應(yīng)用六方面。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);施工管理;發(fā)展與應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和發(fā)展，在建筑工程施工中采用智能方法極大地促進(jìn)了施工技術(shù)和管理水平的提升，從而推動(dòng)施工學(xué)科的不斷進(jìn)步和發(fā)展。通過(guò)在建筑工程施工中引入BIM技術(shù)的工程實(shí)踐證明，建筑工程施工應(yīng)用BIM技術(shù)已經(jīng)成為可能，用BIM技術(shù)研究建筑工程施工，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)工程項(xiàng)目的精細(xì)化管理和促進(jìn)施工技術(shù)的進(jìn)步。

1.BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的發(fā)展情況

BIM，即建筑信息模型（BuildingInformationModeling）是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立。它讓設(shè)計(jì)、建造、管理同一在一個(gè)平臺(tái)下工作，是建筑工程的集成管理環(huán)境，可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)樵谠缙谠O(shè)計(jì)階段就能發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段所會(huì)出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提前處理，為后期活動(dòng)打下堅(jiān)固基礎(chǔ)。在后期施工時(shí)能作為施工的實(shí)際指導(dǎo)，也能作為可行性指導(dǎo)，以提供合理的施工方案及人員，材料使用的合理配置，從而最大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源的合理運(yùn)用。

目前，工程項(xiàng)目規(guī)模日益擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)形式愈加復(fù)雜，尤其是超大型工程項(xiàng)目層出不窮，使企業(yè)和項(xiàng)目都面臨巨大的投資風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn)。然而，當(dāng)前的管理模式和信息化手段都無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的需要。應(yīng)用BIM技術(shù)，從根本上解決建筑生命期各階段和各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)間信息斷層問(wèn)題，從設(shè)計(jì)、施工技術(shù)到管理全面提高信息化水平，已成為建設(shè)企業(yè)的迫切需求。

2.BIM技術(shù)給工程建設(shè)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

在這種工程項(xiàng)目愈加復(fù)雜、行業(yè)利潤(rùn)不斷縮水的情況下，企業(yè)如何進(jìn)行成本控制，盡可能地為企業(yè)創(chuàng)造利潤(rùn)變得尤為重要。在當(dāng)前的建造行業(yè)中，傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場(chǎng)管理技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足當(dāng)代工程項(xiàng)目的需要，隨著B(niǎo)IM技術(shù)的推廣和不斷發(fā)展，建筑工程管理信息化、過(guò)程化、精細(xì)化成為可能，從而實(shí)行施工現(xiàn)場(chǎng)的精細(xì)化管理成為必然趨勢(shì)，并不斷得到完善。

BIM5D是在3D建筑信息模型基礎(chǔ)上，融入“時(shí)間進(jìn)度信息”與“成本造價(jià)信息”，形成由“3D模型+進(jìn)度+成本”的具有五個(gè)維度的建筑信息模型。

BIM5D可以讓項(xiàng)目管理人員在施工前預(yù)測(cè)項(xiàng)目建造過(guò)程中每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工現(xiàn)場(chǎng)布置、大型機(jī)械及措施布置方案，還可以預(yù)測(cè)每月、每周所需的資金、材料、勞動(dòng)力情況，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并優(yōu)化。同時(shí)，將施工模擬應(yīng)用于項(xiàng)目全過(guò)程，可以真正做到前期指導(dǎo)施工、過(guò)程把控施工、結(jié)果校核施工，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的精細(xì)化管理。

3.BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用

（1）工程信息集成管理上的應(yīng)用

在工程項(xiàng)目施工的前期設(shè)計(jì)階段，涉及海量的工程信息數(shù)據(jù)，不同專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)人員所掌握的數(shù)據(jù)都不盡相同，項(xiàng)目管理人員不能全面而精確的掌握各方面的相關(guān)信息。BIM技術(shù)可以讓項(xiàng)目管理人員快速準(zhǔn)確地獲得工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，協(xié)助管理人員進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的精細(xì)化管理工作[2]。

BIM5D技術(shù)實(shí)現(xiàn)了接口開(kāi)放，能夠兼容目前市場(chǎng)上主流的BIM建模軟件如Revit、MagiCAD、Tekla、算量軟件等，將其所建造的BIM信息模型在軟件中進(jìn)行集成，形成一個(gè)包含全部專(zhuān)業(yè)信息的BIM建筑模型，再將項(xiàng)目上的安全、質(zhì)量、圖紙、文檔等工程資料信息錄入BIM信息模型中，根據(jù)時(shí)空維度、構(gòu)件類(lèi)型等進(jìn)行匯總統(tǒng)一管理，建立一個(gè)強(qiáng)大的BIM數(shù)據(jù)庫(kù)，保證項(xiàng)目管理人員快速、準(zhǔn)確地查看所有專(zhuān)業(yè)的項(xiàng)目信息，獲取工程數(shù)據(jù)，進(jìn)行項(xiàng)目統(tǒng)籌管理，為相關(guān)決策提供依據(jù)，大大提升工程項(xiàng)目相關(guān)人員的工作效率。

（2）工程項(xiàng)目深化設(shè)計(jì)上的應(yīng)用

在傳統(tǒng)項(xiàng)目管理模式下，在施工設(shè)計(jì)過(guò)程中都是運(yùn)用二維審圖法進(jìn)行審核，但二維審圖無(wú)法準(zhǔn)確全面地發(fā)現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)上的不足，導(dǎo)致在施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)之間的碰撞問(wèn)題。然而B(niǎo)IM審圖（碰撞檢查）技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)的二維審圖方式，以三維模型為基礎(chǔ)，擺脫對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴(lài)，用計(jì)算機(jī)代替人腦，利用BIM技術(shù)，快速、全面、準(zhǔn)確地預(yù)知項(xiàng)目存在的問(wèn)題，并一鍵返回建模軟件，快速修改，從而提高工作效率，增進(jìn)溝通，提升項(xiàng)目管理能力。而且BIM審圖能與土建、安裝、Revit、MagiCAD軟件共享模型，實(shí)現(xiàn)一次建模，多次應(yīng)用。

（3）工程質(zhì)量過(guò)程管理上的應(yīng)用

在施工管理過(guò)程中，對(duì)于工程質(zhì)量的把控至關(guān)重要，而且施工工序繁雜，材料眾多，如何從源頭上控制材料質(zhì)量、從工序上創(chuàng)建過(guò)程精品成為急需解決的問(wèn)題。

（4）工程施工進(jìn)度管理上的應(yīng)用

傳統(tǒng)項(xiàng)目管理過(guò)程中施工進(jìn)度是由技術(shù)人員通過(guò)制作大量的進(jìn)度圖表及相關(guān)材料的形式展示說(shuō)明的，效果不夠直觀具體，缺乏施工經(jīng)驗(yàn)的人員不能很好地了解工程進(jìn)度安排。利用BIM5D軟件技術(shù)，施工技術(shù)人員可以對(duì)工程進(jìn)行流水段按區(qū)按塊劃分，編制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，并將計(jì)劃與對(duì)應(yīng)的構(gòu)件模型相關(guān)聯(lián)，即在模型中添加時(shí)間維度的相關(guān)信息，進(jìn)行虛擬施工，直觀快速地將施工計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)展進(jìn)行展示，達(dá)到可視化效果。

（5）施工場(chǎng)地優(yōu)化管理上的應(yīng)用

施工場(chǎng)地是建造建筑物的場(chǎng)所，是企業(yè)創(chuàng)造價(jià)值的地方，施工場(chǎng)地的布置情況將直接影響工程項(xiàng)目是否能夠安全、有序的進(jìn)展。由于在項(xiàng)目工程的施工場(chǎng)地中包含因素很多，如建筑單體、設(shè)備、設(shè)施等，涉及內(nèi)容多而繁雜。并且在項(xiàng)目實(shí)際發(fā)展過(guò)程中，整體的施工場(chǎng)地布置在不同的施工階段，處于不同的狀態(tài)。為此，BIM5D軟件技術(shù)提供工況設(shè)置功能，結(jié)合場(chǎng)地布置、3DMAX等軟件進(jìn)行項(xiàng)目施工各個(gè)階段的施工場(chǎng)地情況設(shè)置。技術(shù)人員可以將工程場(chǎng)地、建筑單體、場(chǎng)地設(shè)施、設(shè)備導(dǎo)入5D軟件中對(duì)各個(gè)階段的場(chǎng)地施工狀況進(jìn)行設(shè)置，直觀的展示各個(gè)階段的工況情況。管理和技術(shù)人員及時(shí)判斷各階段的施工場(chǎng)地安排的合理性，對(duì)目前可能存在的問(wèn)題及時(shí)調(diào)整，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行優(yōu)化管理。

（6）BIM5D在施工成本控制上的應(yīng)用

成本管理與控制是進(jìn)行項(xiàng)目精細(xì)化管理的根本，在很多項(xiàng)目管理失敗的案例中，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)原因都是由于項(xiàng)目管理人員對(duì)工程項(xiàng)目的前期預(yù)算及成本控制不到位而造成的。通過(guò)管理已建立的BIM模型，計(jì)算對(duì)應(yīng)于各施工階段的勞務(wù)、材料、設(shè)備等的需用量及預(yù)算成本，從而制訂材料需求計(jì)劃及成本計(jì)劃。在每個(gè)施工階段開(kāi)始前，可以根據(jù)材料需求計(jì)劃，對(duì)作業(yè)班組進(jìn)行限額領(lǐng)料，以便避免材料方面的超支。在項(xiàng)目施工過(guò)程中，根據(jù)施工完成情況，該模型用于計(jì)算所完成的工程量并向業(yè)主報(bào)量。在每個(gè)施工階段完成后，可對(duì)施工實(shí)際支出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并將其與上述成本計(jì)劃進(jìn)行比較，若前者較大，則需要通過(guò)分析制定下一階段的壓縮成本措施，以便最終將成本盡可能地控制在預(yù)算之內(nèi)。同時(shí)，通過(guò)BIM5D技術(shù)可以多維度地對(duì)工程量、資源量、分包量等進(jìn)行快速準(zhǔn)確的查詢(xún)，使施工方、監(jiān)理和業(yè)主方對(duì)工程項(xiàng)目的整體及局部工程成本了如指掌。

4.結(jié)語(yǔ)