BIM技術(shù)在施工準(zhǔn)備階段的運(yùn)用

文/金祖毓、宋婷婷、胡紹桂 西華大學(xué) 四川成都 610039

近幾年，我國建筑行業(yè)發(fā)展較為迅速，發(fā)展中對(duì)施工成本的控制方式方法也在逐漸改變。施工企業(yè)對(duì)BIM技術(shù)的運(yùn)用具有較以往傳統(tǒng)管理方式難以比肩的優(yōu)勢。它能夠有效的降低工程成本、保障工程質(zhì)量以及減少施工時(shí)間[1]、解決建筑行業(yè)效率低和資源浪費(fèi)等問題。施工階段是資源消耗和施工成本形成的主要階段，因此應(yīng)特別重視施工階段的成本控制。

1、我國建筑業(yè)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM（建筑信息模型） 技術(shù)是建筑行業(yè)快速發(fā)展的產(chǎn)物，使用 BIM技術(shù)可對(duì)建筑工程進(jìn)行全壽命周期的控制管理，但由于我國 BIM 技術(shù)起步較晚，還未有成熟的技術(shù)理念和操作方法，許多大型企業(yè)并不能熟練的使用 BIM 技術(shù)，施工企業(yè)對(duì)其嘗試及使用也相對(duì)較少。施工企業(yè)使用 BIM 技術(shù)，正式是對(duì)其施工組織、施工成本的控制及對(duì)施工項(xiàng)目的精細(xì)化管理提供了技術(shù)手段。例如，在進(jìn)行工程施工前，技術(shù)部門將收集到的信息數(shù)據(jù)錄入到 BIM 數(shù)據(jù)庫中，并根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容建立建筑施工模型，并對(duì)施工情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，可以直觀了解每項(xiàng)施工環(huán)節(jié)所需要使用的人力、物力等，并進(jìn)行優(yōu)化配置，從而進(jìn)行工程管理和施工成本控制。

2、基于BIM技術(shù)對(duì)施工成本控制的作用

2.1 傳統(tǒng)施工成本控制的弊端

目前建設(shè)項(xiàng)目在施工成本控制中存在的問題有：輕視事前、事中控制；數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作不被重視；成本數(shù)據(jù)更新不及時(shí)；精細(xì)化管理難以實(shí)現(xiàn)；技術(shù)落后導(dǎo)致工期成本和質(zhì)量成本增加。

2.2 利用BIM進(jìn)行成本控制的優(yōu)勢

2.2.1 自動(dòng)化精確算量

傳統(tǒng)方法算量，需在二維圖中明確工程屬性，匹配過程費(fèi)時(shí)易錯(cuò)，而BIM算量軟件融入了計(jì)算規(guī)則，根據(jù)立體實(shí)際模型計(jì)算，可以真實(shí)地提供施工成本管理需要的工程量信息，為施工成本的計(jì)劃、實(shí)施打下基礎(chǔ)。

2.2.2 精確計(jì)劃

傳統(tǒng)的成本控制過程，資源計(jì)劃的制定缺乏數(shù)據(jù)支持，無法快速、準(zhǔn)確地獲取工程數(shù)據(jù)來制定資源計(jì)劃是精細(xì)化管理難以實(shí)現(xiàn)的根本原因[2]。但BIM 技術(shù)的應(yīng)用使管理人員可快速準(zhǔn)確獲取數(shù)據(jù)，制定合理的資源計(jì)劃，控制資源消耗，減少資源浪費(fèi)。

2.2.3 優(yōu)化方案

BIM 可視化強(qiáng)，設(shè)計(jì)階段便可進(jìn)行空間沖突檢查，減少設(shè)計(jì)變更。在施工方案中，可利用可視化特點(diǎn)合理編制施工組織設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)模擬施工，進(jìn)行方案的比選優(yōu)化。

2.2.4 指導(dǎo)施工成本計(jì)劃的編制

將BIM三維模型與進(jìn)度信息、成本信息通過關(guān)聯(lián)整合形成5D模型，從而對(duì)施工過程中各個(gè)階段的相關(guān)需求量進(jìn)行計(jì)算、模擬、優(yōu)化，指導(dǎo)勞動(dòng)力、材料和機(jī)械計(jì)劃的建立，提高成本計(jì)劃的精確性，降低成本。

3、基于BIM技術(shù)對(duì)施工組織和技術(shù)的作用

3.1 優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)

施工組織設(shè)計(jì)是指導(dǎo)工程施工的綱領(lǐng)性文件，一般包括工程概況、施工部署及施工方案、施工進(jìn)度計(jì)劃、施工平面圖、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等五項(xiàng)基本內(nèi)容。將施工方案和BIM模型進(jìn)行集成，應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)項(xiàng)目的重要環(huán)節(jié)、關(guān)鍵部位進(jìn)行模擬，分析、優(yōu)化施工方案；將施工進(jìn)度計(jì)劃和BIM模型集成后，通過進(jìn)度模擬可提高其可行性；應(yīng)用BIM模型建立反映臨建、設(shè)備間立體關(guān)系的三維場地平面布置，參照施工進(jìn)度計(jì)劃，形象模擬各階段現(xiàn)場情況，檢查、修改臨建布置，使現(xiàn)場平面布置滿足動(dòng)態(tài)變化需求，資源配置更合理，從而避免浪費(fèi)，節(jié)約成本。

3.2 輔助圖紙會(huì)審

通過BIM模型及其碰撞檢查，輔助進(jìn)行圖紙會(huì)審，對(duì)凈空、管線布置等細(xì)節(jié)問題進(jìn)行優(yōu)化，減少返工，縮短工期，控制成本。

3.3 虛擬施工

BIM 模型在 3D 基礎(chǔ)上，增加了時(shí)間維度，能直觀展示施工計(jì)劃和進(jìn)度，使項(xiàng)目各參與方了解施工過程，結(jié)合施工組織、現(xiàn)場模擬和監(jiān)控等，減少工程質(zhì)量問題和保證工期實(shí)現(xiàn)。

3.4 碰撞檢查、減少返工

在虛擬的三維環(huán)境下方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的碰撞沖突，在施工前快速、全面、準(zhǔn)確的檢查出設(shè)計(jì)圖紙中的錯(cuò)誤、遺漏及各專業(yè)間的碰撞等問題，從而減少施工中的返工。

4、基于BIM對(duì)施工企業(yè)帶來的好處

4.1 采用 BIM技術(shù)對(duì)建筑項(xiàng)目進(jìn)行虛擬施工

建筑項(xiàng)目虛擬施工就是：先試后建。對(duì)項(xiàng)目施工方案進(jìn)行模擬、分析和優(yōu)化，從而發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，在施工前就采取預(yù)防措施，直至獲得最佳的施工方案，盡最大可能實(shí)現(xiàn)“零碰撞、零沖突、零返工”，從而大大降低返工成本，減少資源浪費(fèi)與沖突及安全問題，指導(dǎo)真實(shí)的施工。

4.2 采用 BIM技術(shù)，對(duì)現(xiàn)場施工等進(jìn)行模擬分析

通過對(duì)工程造價(jià)的分析，運(yùn)用“零庫存”的生產(chǎn)管理方式，限額領(lǐng)料施工，最大程度發(fā)揮業(yè)主資金的效益；通過工序的分析，BIM模型和進(jìn)度計(jì)劃軟件的數(shù)據(jù)集成，實(shí)時(shí)監(jiān)控工程進(jìn)度，實(shí)時(shí)調(diào)整對(duì)環(huán)境影響等全面的可建性模擬分析；通過對(duì)沖突碰撞檢查分析，建造前期對(duì)個(gè)專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行模擬，生成與提供可整體化協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)，解決傳統(tǒng)的二維圖紙會(huì)審耗時(shí)長、效率低、發(fā)現(xiàn)問題難的問題。

總結(jié)：

目前，我國已經(jīng)步入信息化時(shí)代，建筑業(yè)信息化是大勢所趨。BIM技術(shù)作為一種信息化技術(shù)，正在推進(jìn)建筑業(yè)的信息化發(fā)展。施工企業(yè)在施工階段引入BIM技術(shù)進(jìn)行成本控制可以節(jié)約成本，提高工作效率，增強(qiáng)施工企業(yè)的管理水平和盈利能力。但是國家層面的BIM應(yīng)用大環(huán)境尚未形成，加之企業(yè)層面存在眾多障礙，大多數(shù)企業(yè)在BIM的應(yīng)用上處于觀望狀態(tài)。上文所述應(yīng)用只是BIM技術(shù)在施工成本控制應(yīng)用中的一部分，隨著BIM的推廣普及和技術(shù)創(chuàng)新，將BIM技術(shù)引入到施工成本控制當(dāng)中,通過對(duì)目標(biāo)的精準(zhǔn)定位、資源合理配置、進(jìn)度實(shí)時(shí)跟進(jìn)等來加強(qiáng)對(duì)施工成本的控制,提高企業(yè)的管理水平和核心競爭力[3]。

參考文獻(xiàn)：

[1]王智佳，苑東亮，薛苗苗.淺析我國在施工階段BIM應(yīng)用中的存在問題及對(duì)策[J].價(jià)值工程，2014，32（30）：150～152.

[2]鄭浩凱.基于BIM的建設(shè)項(xiàng)目施工成本控制研究[D].長沙：中南林業(yè)科技大學(xué)，2014.

[3]鄭博文.基于BIM技術(shù)JD項(xiàng)目施工成本控制研究[D].大連理工大學(xué).2016.