展望BIM技術在工程項目管理中的應用研究

項遠航

摘要：對BIM技術在工程項目管理中應用領域的研究和探討，分析BIM技術在工程項目管理中相較于傳統工程全壽命周期的優點。討論BIM技術在工程實踐中的發展方向。BIM技術的發展已經經歷了三大階段：萌芽階段、產生階段和發展階段，現如今在國外基本已經普及，但在我國建筑行業只限于一些大型設計院和少數工程咨詢類企業在開展應用。

關鍵詞：BIM技術;工程信息化;工程項目管理

建筑信息模型（Building Information Modeling）”，這項技術被稱之為“革命性”的技術，源于美國喬治亞技術學院（Georgia Tech College）建筑與計算機專業的查克伊士曼（Chuck Eastman，Ph.D.）博士提出的一個概念：建筑信息模型包含了不同專業的所有信息、功能要求和性能，把一個工程項目的所有信息包括在設計過程、施工過程、運營管理過程的信息全部整合到一個建筑模型。

一、 BIM技術

傳統的建造設計只能在圖紙上進行，這種平面式的設計，無法完成對建筑工程的受力分析、材料用量計算、抗震分析等。BIM技術通過建立建造模型，以三維形態展示在電腦畫面上，這種建立不僅是對建筑工程簡單的模型演示，而是通過建立三維模型進行以下方面的虛擬模擬：

A：模擬模型的正確性，正確計算建筑的受力平衡，包括建筑對地面的壓力、地面對建筑物的支撐力，特別對于高層建筑、復雜建筑，其地下具有深基坑、地下室等，在這種復雜的建筑設計中，利用BIM技術做好地基對建筑的支撐程度，就需要計算機模擬計算其受力問題。計算出來的數據再通過建造模型演示，驗證其正確性和建筑受力情況;

B：BIM技術能肢解每一個建筑構造部位，計算機不僅能把建筑模型以三維形態展示給大家，還可以把三維圖像一一進行拆解，從而把建筑的每一個環節提出模型畫面。這樣讓設計者和建造者從每一個建造環節入手，進行建筑結構分析。利用BIM技術對這種肢解特別有利于建筑工程中機電安裝、給排水管道安裝、燃氣管道安裝，而且各類安裝后期錯誤程度也大大降低。即使以后出現運轉問題，那么通過三維模型演示計算，也能準確找到問題位置，否則高層建筑中那個位置出現問題，也很難查找到;

C：利用BIM技術對抗震程度分析，現代建筑提高抗震程度，是工程設計必須考慮的問題，解決這一問題，BIM技術更加優越。因為建造模型模擬分析，就能清楚的看到外加力對建筑的損害程度，包括物體對整座建筑的碰撞、振動波對建筑的沖擊等，而平面圖形是無法完成演示模擬的。

二、工程項目管理

工程項目管理是指從事工程項目管理的企業（以下簡稱工程項目管理企業）受業主委托，按照合同約定，代表業主對工程項目的組織實施進行全過程或若干階段的管理和服務（也有些企業，擁有自己的施工組織，自行建設和管理自己的工程項目，也屬于工程項目管理范圍，管理方式和過程參考工程項目企業）。工程項目管理企業不直接與該工程項目的總承包企業或勘察、設計、供貨、施工等企業簽訂合同，但可以按合同約定，協助業主與工程項目的總承包企業或勘察、設計、供貨、施工等企業簽訂合同，并受業主委托監督合同的履行。工程項目管理的具體方式及服務內容、權限、取費和責任等，由業主與工程項目管理企業在合同中約定。

項目管理是一個管理學分支的學科 ，指在項目活動中運用專門的知識、技能、工具和方法，使項目能夠在有限資源限定條件下，實現或超過設定的需求和期望。項目管理是對一些與成功地達成一系列目標相關的活動（譬如任務）的整體。這包括策劃、進度計劃和維護組成項目的活動的進展。

三、工程信息化

建筑信息模型將逐步改變當今的建筑生產方式（以及相關產品） 。設計師將不得不考慮建筑構件的生產和裝配問題，而非大堆的圖紙和效果圖。更進一步，設計師將不得不改變對合作的理解，學會團隊同步（實時）創建和裝配一套相互關聯的建筑構件，而非團隊異步（時間錯開）創建和裝配一套松散關聯的圖紙。數字構件將被保存在中央建筑信息模型，可以通過確認以保證構件—體化。而不是一堆的CAD圖紙或文件夾根據線、層、剖面和大樣設計一字排開，一旦出現脫節便彼此推卸責任。

BIM作為對包括工程建設行業在內的多個行業的工作流程、工作方法的一次重大思索和變革，其雛形最早可追溯到20世紀70年代。查克伊士曼（Chuck Eastman，Ph.D.）在1975年提出了BIM的概念;在20世紀70年代末至80年代初，英國也在進行類似BIM的研究與開發工作，當時，歐洲習慣把它稱之為“產品信息模型（Product Information Model）”，而美國通常稱之為“建筑產品信息模型（Building Product Model）”。1986年羅伯特.艾什（Robert Aish）發表的一篇論文中，第一次使用“Building Information Modeling”一詞，他在這篇論文描述了今天我們所知的BIM論點和實施的相關技術，并在該論文中應用RUCAPS建筑模型系統分析了一個案例來表達了他的概念。

四、結論

BIM系統為項目的生產與管理提供了大量可供深加工和再利用的數據信息，有效管理利用這些海量信息和大數據，需要數據管理系統的支撐。同時，BIM各系統處理復雜業務所產生的大模型、大數據，對計算能力和低成本的海量數據存儲能力提出了較高要求。項目分散、人員工作移動性強、現場環境復雜是制約施工行業信息化推廣應用的主要原因，而隨著信息技術和通信技術的發展，BIM技術最終將進入移動應用時代。

因此BIM未來的目標非常清晰：

1、進一步細化設計分工和設計角色分工。

2、在三維環境下實現協同設計系統、項目管理系統、通信聯系三個系統嵌入式地結合。

3、將信息資源信息與空間模型完全結合，形成完整的建筑信息模型。

4、完整的建筑信息模型向前延伸，進一步提高虛擬現實技術水平;完整的建筑信息模型向后延伸，推動施工水平及物業管理水平提高，以統一的模型貫穿于建筑使用年限，實現全生命周期管理。

參考文獻：

[1] 劉占省，趙雪峰，周君，蘆東.BIM技術概論. 北京：中國建筑工業出版社，2016.

[2] 賀靈童.BIM在全球的應用現狀[J]. 工程質量，2013，31（3）.