基于BIM的精細化工程管理

龐迎波

摘要：本文介紹了基于BIM的精細化工程管理，包括造價管理、規劃設計管理、施工管理等內容。

關鍵詞：BIM；精細化；工程

BIM通過參數化的設計方法給建筑行業帶來了新的沖擊，國內BIM技術正處于發展階段。一個完善的信息模型，能夠連接建筑工程生命期中不同階段的數據、過程和資源，是對工程對象的完整描述，可被建設工程各參與方普遍采用。完善建筑工程生命周期管理，實現建筑工程生命期各階段的工程性能、質量、安全、進度、成本及運營管理，對建設項目生命期總成本、能源消耗、環境影響等進行分析、預測和控制。

1基于BIM的造價管理

造價管理中的三個要素為：量、價、造價。對于一個建筑工程項目而言，業主、承包商、材料商、工程管理人員對于工程量的統計十分看重，因為工程量是建筑工程項目的最為基礎的數據，但同時也是最為重要的數據。同時，建筑材料的價格受到市場的因素影響，不同地區、不同階段的材料價格千差萬別。因此，造價的真實性及其準確性主要與建筑材料的實時價格、工程量有關。對于傳統的造價管理方式而言，通常采用手工方式來統計建筑工程項目的工程量，這種手工統計工程量的方法不僅工作量大、不能保證按時完成統計工作，而且手工統計的工程量難免會遺漏建筑項目中一些工程量，傳統的造價管理方式顯然已不能滿足現代大型建筑工程項目。

對于一個應用BIM技術的建筑工程項目而言，通過BIM相關軟件建立的BIM模型中包含了該建筑在項目前期及建造過程中的建筑材料、材料價格及工程量等信息。BIM技術可以快速、準確的處理工程量等信息。通過BIM技術，基于參數化模型，依據空間拓撲關系和布爾運算規則，造價人員只需依據當地工程量計算規則，在軟件中相應的調整扣減計算規則，系統將自動完成構件扣減運算，更加精確、快速地統計出工程量信息。基于BIM技術的造價管理尤其對建筑規模較大的建筑工程項目優勢越為明顯，通過BIM技術參數化的模型設計統計工程量工作，不僅使預算人員從繁瑣枯燥的手工算量中解放出來，把更多的時間和精力用于更有價值的工作，如詢價、風險評估、編制精準預算等，同時有效地降低了因人為因素而導致的錯誤率。同時，基于BIM技術的造價管理軟件，可自動分析提取建筑工程項目中的材料、價格等信息，形成當個工程的造價信息，并將這些信息存儲到BIM模型數據庫中。

2基于BIM的規劃設計管理

在傳統的二維設計中，常見的問題主要有專業間的碰撞、設計的缺漏、以及在功能上的錯誤。

在傳統建筑規劃設計中，項目的方案規劃設計工作都是建設方提出一些大的要求，再由專業的方案設計公司設計人員根據項目的規劃指標、規劃條件、原始地貌、國家規范、行業規范等一些列數據、表格、文字、要求等來進行規劃設計，規劃設計完了之后，建設單位就只是形式上看一下，簽個章，就把規劃設計方案上報規劃和建設管理部門，用來獲得規劃許可證等相關文件。由于劃設計專業性較強，不夠形象、直觀，從而導致業主、客戶、項目管理人員很難理解整個建筑的規劃設計，對規劃設計單位提供的規劃方案質量不能得到保證。

利用BIM技術相關的軟件，可以為業主提供概要模型，將規劃設計方案中的文字表述、指標分析和平面圖、立面圖、剖面圖等2D圖形象且直觀地展現該項目建成后的效果，將傳統的紙資料轉換成3D模型并形成模擬動畫，形象而直觀地展現該項目建成后的效果，讓項目建設參與者能形象直觀地感受建筑建成好以后的效果，方便地開展方案研討工作，科學、快速地形成最優的規劃設計方案。

通過這種方式可以讓有建筑專業背景的管理人員和無建筑專業背景的管理人員，都能有效參與溝通，發表自己的意見，極大地完善了該項目的規劃設計。對于單棟建筑的設計工作內容包括：初步設計、投資準備、技術設計、施工圖設計。使用BIM技術除了可以進行造型，體量和空間分析外，還可以同時進行能耗分析和建造成本分析等，使得初期方案數據更具有科學性。

設計階段是BIM技術的主要應用階段，在設計階段充分利用BIM模型數據和綜合數據庫，用以進行建筑能耗分析，綠色建筑設計等是當前BIM技術在設計階段的主要任務之一。

BIM技術在設計階段的優勢體現在：

（1）BIM技術可以進行多個專業的合作，靈巧的設計機制，輕松創建任意形式的標準橫斷面，構建復雜的道路形體，有利于施工圖出圖、提高施工圖的質量；

（2）對指定的特殊斷面進行手工修改，解決復雜平立剖面的協調問題：

（3）自動批量生成橫斷面圖紙，并計算斷面面積和土方量：

（4）直觀查看設計成果的三維效果，可以進行火災預演、逃生模擬等；

（5）方便進行異形構件的參數化的設計使得在模型修改過程中一處更新，處處更新，減少因設計變更而產生的共過量；

利用BIM的三維技術在前期可以進行碰撞檢查、協同設計是BIM技術區別于傳統設計方法的之處。通過BIM技術進行建筑工程設計可以優化工程設計，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，同時可以優化管線排布方案，進行管線的碰撞檢測，從而較好地解決傳統二維設計下無法避免的錯、漏、碰、撞等現象。

3基于BIM的施工管理

當前，隨著經濟的發展及工業化水平的提升，使得建筑工程項目呈現出綜合性的、極為復雜的高度動態的過程。因此，建筑施工企業的施工管理方式是否科學、合理、高效關乎到建筑施工質量和施工進度的重要問題。施工單位之間的協調管理具有重要作用，特別是針對系統龐大、結構復雜、功能眾多的建筑項目。傳統的橫道圖和直方圖已不能更好的滿足日益復雜的施工管理要求。

BIM技術可以指導施工，以達到先試后建、消除設計錯誤、排除施工過程中的沖突及風險、對比分析不同施工方案的可行性、實現虛擬環境下的施工周期確定等目的。BIM技術指導施工的具體應用體現在BM整合現場過程中：通過BIM模型的虛擬建筑與實際的施工或管理現場結合一同來指導、操控現場施工，能夠很好的解決傳統建筑施工管理存在的問題。主要包括以下幾個方面：

（1）現場指導：BM模型和3D施工圖能夠提供準確、直觀的BIM數據庫聯合指導施工。

（2）現場跟蹤：在施工階段，還可將技術與數碼設備相結合。激光掃描、GPS、移動通訊、RFID和互聯網等技術聯合指導施工以保證施工進度，保證施工期間不產生重大事故；

（3）項目的BIM模型可以為施工組織安排提供可視化模擬分析，BIM技術可以對施工中復雜區域的可視化顯示及施工方案的制定。

（4）BIM技術在施工前可以協調工程總承包商和分包商間的分工，因此可以有效控制施工質量提高施工效率。

4 BIM在運維階段的應用

BIM技術在運維階段的應用主要體現在：

（1）有利于建筑的經營管理，增加商業價值；

（2）前期的集成化信息為后期的運維階段的物業管理、設備管理提供數據保障和支持；

（3）提供與互聯網相聯系的接口；

（4）運營階段可以通過BIM數據庫獲得故障的發生地點，更快更有效的解決問題。BIM模型是由參數模型為業主提供建設項目中所有系統的信息，在施工階段做出的修改全部同步更新到參數模型中，它作為各種設備管理的數據庫為系統的維護提供依據。對于建筑周期只有幾年而使用周期卻有幾十年的項目來說，其運行維護階段的管理越來越受到重視。不科學的運維管理方式將大大增加運維階段總成本、降低運維管理效率、減少建筑物的使用壽命等。通過在運營階段使用BIY技術將極大的改善項目運維過程。通過對BIM技術的有效利用以準確地掌握各建筑及設備的價值信息，提高維護及維修效率，降低總的運維成本，并可知道突發事件的應急處理，提高建筑運營管理水平。endprint