BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制中的應(yīng)用

于景飛,謝宇晨

內(nèi)蒙古科技大學(xué),內(nèi)蒙古 包頭014010

BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制中的應(yīng)用

于景飛,謝宇晨*

內(nèi)蒙古科技大學(xué),內(nèi)蒙古 包頭014010

結(jié)合目前建筑信息化技術(shù)的快速發(fā)展，將BIM技術(shù)為工程建立的信息化模型應(yīng)用于我國(guó)大型工程的工程管理與施工成本控制之中，解決工程管理與施工過(guò)程中不同部門(mén)信息交換，實(shí)現(xiàn)信息共享，提高工程管理水平與施工效率，降低施工成本，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)建筑工程行業(yè)的信息化進(jìn)程，為BIM技術(shù)的進(jìn)一步中推廣應(yīng)用提供參考。

建筑信息模型;工程管理;應(yīng)用

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與社會(huì)需求不斷的提高，大型工程項(xiàng)目日益增多，這些大型項(xiàng)目不僅地理環(huán)境比較復(fù)雜，而且涉及的各項(xiàng)輔助工程也較為復(fù)雜，對(duì)項(xiàng)目工程管理與施工成本控制的要求要高于以往工程。建筑信息模型BIM（Building information model）作為一種先進(jìn)的工程信息管理理念早已被西方發(fā)達(dá)國(guó)家的到很好的推廣應(yīng)用，目前，BIM在我國(guó)一些大型項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、造價(jià)、工程管理及施工中也實(shí)踐性應(yīng)用，并且取得了良好的成效[1]。本研究將運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目的工程管理及施工成本進(jìn)行分析與優(yōu)化，提高工程施工效率，進(jìn)一步推動(dòng)BIM技術(shù)的工程應(yīng)用。

1 BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用

建筑信息化是我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，BIM技術(shù)可以應(yīng)用于建筑物的整個(gè)生命周期，它包括項(xiàng)目的起始籌劃、設(shè)計(jì)、工程管理、施工成本控制等。目前，我國(guó)許多單位在BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用僅做到淺嘗即止的程度，并未發(fā)揮其應(yīng)有的實(shí)際效果，不能將BIM技術(shù)轉(zhuǎn)化為真正的生產(chǎn)力。

利用BIM技術(shù)建立建筑現(xiàn)場(chǎng)模型，同時(shí)結(jié)合3D掃描技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行輔助跟蹤，將施工現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的傳輸?shù)侥Ｐ椭羞M(jìn)行更新，完善數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于項(xiàng)目執(zhí)行者對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程管理與施工及時(shí)作出調(diào)整，避免了項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中設(shè)計(jì)變更、專(zhuān)業(yè)人員流動(dòng)等帶來(lái)的重復(fù)勞動(dòng)與資源浪費(fèi)，節(jié)省人力與物力，避免不必要的資源浪費(fèi)，降低工程成本，提高施工效率[2]。

2 BIM技術(shù)的特性

2.1 BIM數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)

BIM技術(shù)的核心是一個(gè)存在于建筑物整個(gè)壽命周期的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。這是一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)建立一個(gè)與工程項(xiàng)目相對(duì)應(yīng)的虛擬建筑信息模型即包含建筑物的所有真實(shí)信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。由于工程項(xiàng)目所涉及的直接參與方間接參與方較多，其復(fù)雜性可想而知，不同參與方在信息交流方面沒(méi)有一個(gè)共同的平臺(tái)，不同參與方在進(jìn)場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生碰撞，這樣間接或直接的增加了項(xiàng)目工程管理與施工成本控制的難度[3]。利用BIM技術(shù)將工程所有參與者整合在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，整個(gè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方、施工方、業(yè)主等所有參與者都可以在這一數(shù)據(jù)平臺(tái)上對(duì)工程的所有信息進(jìn)行瀏覽，將工程進(jìn)行過(guò)程中所有碰撞直觀的展示在所有參與者面前。有利于項(xiàng)目執(zhí)行者提高工程管理的協(xié)調(diào)度和施工階段對(duì)成本控制的調(diào)整。

圖1 BIM數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用示意圖Fig.1 The schematic diagram of BIM database

3 基于BIM技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在工程管理上的應(yīng)用

當(dāng)前，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已進(jìn)入平穩(wěn)時(shí)期及國(guó)內(nèi)工業(yè)化水平的提高，對(duì)各類(lèi)工程項(xiàng)目的要求水平較高，工程項(xiàng)目呈現(xiàn)出綜合性、復(fù)雜性、施工過(guò)程高度動(dòng)態(tài)化的趨勢(shì)[4]。因此，這就要求施工企業(yè)在施工管理方面要具有科學(xué)性、高效性，這不僅關(guān)系到施工質(zhì)量，而且涉及施工進(jìn)度、施工成本等重大問(wèn)題[5]。針對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能綜合、系統(tǒng)的工程項(xiàng)目，施工管理的協(xié)調(diào)度在此極其重要。

利用BIM技術(shù)建立的數(shù)據(jù)模型，不僅具有在施工前驗(yàn)證施工方案的可行性、模擬在當(dāng)前環(huán)境條件下工程施工周期、暴露施工過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)的作用，而且還可以通過(guò)施工過(guò)程中建立的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程管理與施工進(jìn)行整合，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)具有良好的可操控性，解決傳統(tǒng)工程管理與施工常出現(xiàn)的問(wèn)題。

3.2 BIM技術(shù)在施工成本控制上的應(yīng)用

運(yùn)用BIM技術(shù)于工程施工全過(guò)程中，利用BIM技術(shù)建立工程施工現(xiàn)場(chǎng)3D模型與數(shù)據(jù)庫(kù)，將施工過(guò)程中各類(lèi)工程量數(shù)據(jù)、工程施工成本數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)模型，BIM數(shù)據(jù)系統(tǒng)會(huì)對(duì)各類(lèi)信息進(jìn)行重新拆分與組合，發(fā)現(xiàn)工程管理漏洞、現(xiàn)場(chǎng)錯(cuò)誤。對(duì)容易產(chǎn)生沖突的施工項(xiàng)目進(jìn)行碰撞分析，得到最佳的施工順序，提高個(gè)分項(xiàng)承包商間的協(xié)調(diào)度[6]，避免施工過(guò)程中各施工項(xiàng)產(chǎn)生沖突，帶來(lái)返工、拆除等后果，節(jié)省大量人力物力，對(duì)工程管理與施工成本的控制，產(chǎn)生巨大的效益。

BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)會(huì)對(duì)工程各個(gè)施工項(xiàng)進(jìn)行計(jì)算，得到相應(yīng)的工程量與成本，使施工人員對(duì)整個(gè)工程施工過(guò)程中任意時(shí)間點(diǎn)的施工環(huán)節(jié)的施工成本有直觀的認(rèn)識(shí)，將施工現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜區(qū)域的復(fù)雜施工變得可視化[7]，同時(shí)還可與各類(lèi)數(shù)碼設(shè)備、移動(dòng)通訊等技術(shù)相結(jié)合，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行跟蹤，可以為施工現(xiàn)場(chǎng)提供準(zhǔn)確、直觀的施工指導(dǎo)，有利于施工方案的制定并保證工程施工進(jìn)度與質(zhì)量，提高施工效率，避免不必要的資源浪費(fèi)，顯著降低施工成本[8]。

4 BIM技術(shù)工程應(yīng)用實(shí)例分析

4.1 上海金虹橋國(guó)際中心

上海金虹橋國(guó)際中心，占地面積3.55×104m2，建筑面積2.6×105m2，地上建筑面積1.2×105m2，地下建筑面積1.2×105m2，利用BIM技術(shù)建模及施工過(guò)程中管線碰撞檢查見(jiàn)圖2、3。

圖2 建模及施工模擬圖Fig.2 The simulation diagram of modeling and construction

圖3 施工過(guò)程中管線碰撞檢查Fig.3 Check on pipelines collision in construction

4.2 BIM技術(shù)應(yīng)用亮點(diǎn)

上海金虹橋國(guó)際中心建設(shè)過(guò)程中BIM技術(shù)的應(yīng)用亮點(diǎn)在于虛擬施工模擬、施工階段碰撞檢查、施工成本控制，對(duì)施工管理及施工成本控制實(shí)現(xiàn)了“精、準(zhǔn)”的目標(biāo)，對(duì)于這樣大型復(fù)雜的工程項(xiàng)目，采用BIM技術(shù)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)有著突出的優(yōu)勢(shì)及價(jià)值[9]。利用BIM技術(shù)建立施工模型是對(duì)整個(gè)工程建設(shè)的一次“預(yù)演”，在建模的過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決大量傳統(tǒng)施工過(guò)程中不易發(fā)現(xiàn)的隱藏問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)可視化管理，表現(xiàn)出眾多優(yōu)點(diǎn)，避免了大量資源浪費(fèi)[10]。

（1）利用BIM技術(shù)建立的模型均為實(shí)際真實(shí)尺寸，模型中所有施工項(xiàng)目均反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工，模型中各項(xiàng)目出現(xiàn)的碰撞及沖突在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中均易出現(xiàn)，這樣在模型中尋找解決方法，節(jié)省了時(shí)間，提高了現(xiàn)場(chǎng)施工效率，避免了現(xiàn)場(chǎng)施工階段的量損失。

（2）全尺寸及全方位的現(xiàn)場(chǎng)三維模型可以提高現(xiàn)場(chǎng)所有施工設(shè)備與施工的協(xié)調(diào)度，建筑任意位置構(gòu)件及都清晰的顯示出來(lái)，立體模型降低了施工人員對(duì)施工圖紙的誤讀，提高了施工時(shí)間，節(jié)約了施工現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間，間接的降低了成本。

（3）三維模型中對(duì)各種管線進(jìn)行碰撞檢查，直觀的反應(yīng)各種管線的位置分布狀態(tài)并進(jìn)行精確定位，實(shí)現(xiàn)施工前所有管線位置可視化，發(fā)現(xiàn)影響施工的各種因素，提出解決建議，優(yōu)化施工方案，使施工管理與成本控制透明化。

（4）BIM強(qiáng)大的數(shù)據(jù)模型與可視化手段，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)各種移動(dòng)通訊及數(shù)據(jù)移動(dòng)終端，施工項(xiàng)目所有參與者都可在BIM三維模型中進(jìn)行瀏覽查詢(xún)，提高了項(xiàng)目參與者之間相互交流及解決問(wèn)題的效率。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）BIM技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用仍處于初級(jí)階段，但從已將BIM技術(shù)應(yīng)用于工程管理與施工成本控制的項(xiàng)目可以看出，BIM技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)產(chǎn)生了較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益，在我國(guó)的應(yīng)用前景可觀，其推廣應(yīng)用需要各方共同努力。

（2）隨著B(niǎo)IM技術(shù)應(yīng)用的推廣，其產(chǎn)生的應(yīng)用效益已被廣泛認(rèn)可，但仍存在如現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸與信息共享等諸多問(wèn)題需要解決，目前，將BIM技術(shù)與我國(guó)工程建設(shè)現(xiàn)狀相結(jié)合產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益，使其服務(wù)于我國(guó)工程建設(shè)的信息。

（3）BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制方面的應(yīng)用過(guò)程中仍有許多需要改進(jìn)的地方，其理論完善、工程應(yīng)用及將其進(jìn)行本土化并進(jìn)行推廣應(yīng)用仍有較長(zhǎng)的路要走。

[1]張建平,李 丁,林佳瑞,等.BIM在工程施工中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2012,41(371):10-17

[2]紀(jì)穎波.建筑工業(yè)化發(fā)展研究[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011

[3]周宇光.項(xiàng)目管理信息化框架和模型研究[J].施工技術(shù),2012,41(4):94-98

[4]劉 爽.建筑信息模型(BIM)技術(shù)的應(yīng)用[J].建筑學(xué)報(bào),2008(2):100-101

[5]王 珺.BIM理念及BIM軟件在建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用研究[D].成都:西南交通大學(xué),2011

[6]孫 悅.基于BIM的建設(shè)項(xiàng)目全生命周期信息管理研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2011

[7]任錦龍,毛 路,榮慕寧.BIM技術(shù)在工程中的綜合應(yīng)用[J].建筑技術(shù),2012,43(11):971-974

[8]孫保磊,付海峰.建設(shè)方驅(qū)動(dòng)模式的BIM實(shí)施全生命周期管理及目標(biāo)評(píng)價(jià)方法研究[J].施工技術(shù),2014,43(3):67-71

[9]清華大學(xué)BIM課題組.中國(guó)建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架研究[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011

[10]劉照球,李云貴,呂西林,等.基于BIM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型集成框架應(yīng)用開(kāi)發(fā)[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,38(7):948-953

The Application of BIM Technology in Project Management and Cost Control

YU Jing-fei,XIE Yu-chen*
Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou 014010,China

It solves the information exchange and shear,raises efficiency,lowers costs and promotes the informization process of China construction industry to apply the BIM technology in the project management and cost control in China along with the present rapid progress of informization technology.It will provide a reference for an application of BIM technology.

Building information model(BIM);project management;application

TU17

:A

:1000-2324(2017)02-0223-03

10.3969/j.issn.1000-2324.2017.02.012

2016-11-02

:2016-11-20

內(nèi)蒙古自然科學(xué)資助項(xiàng)目(2016MS0723)

于景飛(1974-),碩士生導(dǎo)師,副教授.研究方向:交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理.E-mail:1027425120@qq.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:1097086942@qq.com