BIM技術(shù)在建設(shè)項目中的應(yīng)用及存在問題分析

施沈杰 閆宇翔

宿遷學(xué)院土木工程系（223800）

BIM技術(shù)在建設(shè)項目中的應(yīng)用及存在問題分析

施沈杰 閆宇翔

宿遷學(xué)院土木工程系（223800）

建筑信息模型（簡稱BIM）是一種應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、運營管理的數(shù)據(jù)化工具，借助BIM可以減少工作量和失誤，極大提高項目增值的效果。現(xiàn)從BIM技術(shù)在建設(shè)項目各階段及在不同建設(shè)項目管理模式中的應(yīng)用予以闡述，提出BIM技術(shù)應(yīng)用中存在的問題并予以分析，以此為BIM技術(shù)在建設(shè)項目中進(jìn)一步的應(yīng)用推廣提供借鑒。

BIM技術(shù)；建設(shè)項目；管理階段；管理模式

0 概述

依據(jù)美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)：BIM是建設(shè)項目的兼具物理特性與功能特性的數(shù)字化模型,且是從建設(shè)項目最初概念設(shè)計開始的整個生命周期里做出任何決策的可靠共享信息資源。其技術(shù)特征就是在于借助建模軟件，建立建筑物可視化、可模擬、可優(yōu)化、可聯(lián)動等優(yōu)點的三維數(shù)字模型，以此減少工作量和失誤，極大提高項目增值的效果。

BIM技術(shù)應(yīng)用始于美國，2003年美國總務(wù)管理局（GSA）推出國家3D-4D-BIM計劃，隨后又陸續(xù)發(fā)布BIM指南以規(guī)范和引導(dǎo)BIM在實際工程中的應(yīng)用；2006年美國陸軍工程兵團(tuán)（USACE）發(fā)布一份15年（2006-2020）的BIM路線圖，期望至2020年實現(xiàn)利用BIM標(biāo)準(zhǔn)使項目全生命周期任務(wù)自動化；2007年美國建筑科學(xué)研究院（NIBS）發(fā)布美國國家BIM標(biāo)準(zhǔn)（NBIMS），隨后歐洲、日韓等發(fā)達(dá)國家也相繼推廣和研究BIM技術(shù)。我國從2003年引進(jìn)BIM技術(shù)，而應(yīng)用則始于北京奧運會與上海世博會部分場館、上海中心大廈等工程項目，而作為BIM技術(shù)應(yīng)用標(biāo)桿的上海中心大廈項目，從設(shè)計、施工、運營均應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行全面的規(guī)劃。2011年住建部發(fā)布了《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》；2014年住建部在《關(guān)于建筑業(yè)發(fā)展和改革的若干意見》中明確推進(jìn)建筑信息模型（BIM）等信息技術(shù)在工程設(shè)計、施工和運行維護(hù)全過程的應(yīng)用，提高綜合效益，各省市也陸續(xù)出臺各項指導(dǎo)意見與實施辦法以推動BIM發(fā)展。

1 BIM技術(shù)在建設(shè)項目各階段的應(yīng)用

在可行性研究階段，BIM可以為業(yè)主提供概要模型，對建設(shè)項目方案進(jìn)行分析、模擬,以降低建設(shè)成本、縮短工期、提高質(zhì)量。

在設(shè)計工作階段，相較于傳統(tǒng)CAD繪制的2D圖紙冗繁、常出錯誤、頻繁變更、協(xié)作溝通困難等缺點，應(yīng)用BIM技術(shù)繪制的3D模型更加快捷、準(zhǔn)確、直觀，為項目各參與方提供溝通協(xié)調(diào)平臺；基于BIM的整體參數(shù)模型，可以使多個專業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計協(xié)作進(jìn)行、減少專業(yè)設(shè)計矛盾；利用BIM整體參數(shù)模型還可自動更新,使設(shè)計變更做到專業(yè)并行聯(lián)動；通過BIM建立的3D共享模型，加強(qiáng)設(shè)計與施工的交流，提高圖紙的可施工性；BIM模型平臺與概算定額關(guān)聯(lián)，可直接導(dǎo)出工程概算，使設(shè)計概算變得精準(zhǔn)高效；利用BIM模型與能耗分析軟件關(guān)聯(lián)，利于低能耗與可持續(xù)發(fā)展理念的設(shè)計。

建設(shè)實施階段，BIM模型整合了各專業(yè)設(shè)計，施工前可進(jìn)行專業(yè)碰撞檢查,改正設(shè)計錯誤與漏洞；將構(gòu)建的BIM模型導(dǎo)入到相關(guān)模擬軟件進(jìn)行施工方案優(yōu)化,將Project繪制的施工進(jìn)度計劃與BIM模型連接起來可動態(tài)模擬整個施工過程；將BIM和RFID技術(shù)結(jié)合,解決了管理中信息傳遞不暢的弊病,以使建設(shè)項目各參與方即時高效地進(jìn)行信息交換與共享,提高了工程質(zhì)量安全管理水平；BIM設(shè)計模型可以生成細(xì)節(jié)化的構(gòu)件模型，可用來指導(dǎo)預(yù)制生產(chǎn)與施工，以3D的形式創(chuàng)建的構(gòu)件，有利于數(shù)控機(jī)械自動化工業(yè)生產(chǎn)。利用BIM參數(shù)模型涉及每一施工過程所需的勞動力、材料、機(jī)械等信息，為建設(shè)各參與方的協(xié)作提供了基石,使精益化施工成為現(xiàn)實。

運營維護(hù)階段，BIM參數(shù)模型在各階段做出的修改將全部同步更新，最終形成BIM竣工模型，基于該模型可以進(jìn)行設(shè)備的運行和管控、建筑能耗監(jiān)測與管控、安保與應(yīng)急管理、物業(yè)租售管理等。

2 BIM技術(shù)在建設(shè)項目管理模式中的應(yīng)用

設(shè)計一招標(biāo)一建造（DBB）模式中，該模式下各參與方目標(biāo)的不一致，使得相互之間缺乏溝通、協(xié)作。每一階段的開始，實施方需重新生成或復(fù)制大量信息。在此模式下，BIM技術(shù)的應(yīng)用通常局限于項目某個階段,如設(shè)計階段利用BIM技術(shù)繪制3D圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、施工階段生成模型模擬施工過程等。為發(fā)揮BIM技術(shù)在整個項目周期的價值,業(yè)主常在合同中約定BIM模型創(chuàng)建格式與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，避免BIM模型在各參與方之間的移交銜接困難。

相較于DBB模式,設(shè)計一建造（DB）模式是由某總承包方統(tǒng)一完成設(shè)計與建造工作，BIM技術(shù)的應(yīng)用貫穿于設(shè)計與施工階段，例如美國丹佛藝術(shù)博物館擴(kuò)建工程，DB承包商創(chuàng)建了整體的設(shè)計、施工、安裝BIM模型，避免了BIM模型移交銜接所帶來的問題。

代理型項目管理模式雖然項目管理工程師在設(shè)計階段已經(jīng)介入?yún)f(xié)作與溝通，降低了各階段大量信息的重新生成或復(fù)制,但BIM技術(shù)的應(yīng)用仍是局限于各個階段。由于風(fēng)險型項目管理承包商是施工總承包商，其項目管理工程師可以利用施工的主動性，協(xié)調(diào)設(shè)計師在BIM設(shè)計模型中提高其可施工性。相較于DB模式，由于設(shè)計與施工的分離，無論是代理型還是風(fēng)險型項目管理模式，其BIM技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境仍舊不利。

一體化項目管理（IPD）模式，依據(jù)美國建筑師協(xié)會的定義：將項目各參與方集合成協(xié)同工作的團(tuán)隊，通過各種技術(shù)使團(tuán)隊的知識與經(jīng)驗早期貢獻(xiàn)于項目，以實現(xiàn)其在建設(shè)項目整個生命周期的價值最大化。在此模式下，BIM技術(shù)連續(xù)應(yīng)用于項目整個生命周期內(nèi)，沒有階段性的交接過程及大量的重復(fù)工作、保證了信息的一致性及BIM最大化應(yīng)用價值的實現(xiàn)。例如美國特洛伊藝術(shù)中心就是基于IPD模式下的BIM技術(shù)應(yīng)用。

3 BIM技術(shù)在建設(shè)項目應(yīng)用中存在問題的分析

BIM用戶協(xié)作協(xié)議問題，盡管BIM技術(shù)為各參與方的協(xié)同工作提供了平臺,但是在實踐中，項目各參與方對項目BIM成果所有權(quán)與責(zé)任不明晰，極大地影響各參與方對BIM模型共享程度及BIM的實際利用效果。BIM專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的難點突出，盡管部分高校開設(shè)了相關(guān)BIM課程，但是培養(yǎng)體系無參考，缺乏系統(tǒng)教材，制約BIM復(fù)合型的人才培養(yǎng)。BIM相關(guān)軟件的公允性，也是制約著BIM技術(shù)應(yīng)用，例如，Revit、Navisworks等BIM軟件雖然可以進(jìn)行工程量的計算，但卻不具備公允性，因造價軟件需經(jīng)過建設(shè)行政主管部門標(biāo)準(zhǔn)定額司專家論證并取得認(rèn)證證書；同時，國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的差異也影響B(tài)IM技術(shù)的應(yīng)用，例如國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范與歐美相關(guān)BIM軟件產(chǎn)品存在矛盾，這在鋼筋平面表示法中尤為突出；傳統(tǒng)項目管理模式與BIM項目全壽命周期的應(yīng)用不銜接，BIM技術(shù)的應(yīng)用只能是階段性的或某一參與方，不能實現(xiàn)其最大化價值。為適應(yīng)BIM這一革新技術(shù)，建筑業(yè)企業(yè)需要加大投入進(jìn)行軟硬件設(shè)施、組織結(jié)構(gòu)、管理方式等轉(zhuǎn)型,但建筑行業(yè)的普遍低利潤及BIM帶來的利益可預(yù)見性模糊使得投入難以為繼。

[1]何關(guān)培.BIM總論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011： 18-19.

[2]張文彬,韋文國.建筑信息模型在工程項目管理中的研宄和應(yīng)用[J].山西建筑,2008,34(28)：223-224.

[3]張泳,王全鳳等.建筑信息模型的建設(shè)項目管理[J].華僑大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2008,29(03)：424-426.

[4]張云超.基于BIM技術(shù)的大型復(fù)雜項目協(xié)同管理平臺研究[J].建筑施工,2016,38(10)：1479-1482.

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