基于BIM的建筑信息一體化工程管理研究

黃慶輝 戴振偉 黃家浚 江楚興

（廣州珠江工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 廣東廣州 510030）

0 引言

BIM具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性五個特點。傳統(tǒng)的監(jiān)理工作方式單一，日常監(jiān)理工作一般采用現(xiàn)場巡視檢查的方式，對于工程過程監(jiān)督、控制、協(xié)調(diào)等方面中的難點事前控制方式單一，往往沒有很好的預(yù)見性，BIM模型可以通過虛擬施工過程來提前發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)場中重點監(jiān)督把控。

1 工程概況

某項目一期工程用地面積為33.15萬m2，總建筑面積50萬m2，其中，地上建筑面積約40.33萬m2，地下建筑面積約9.67萬m2。本工程有地上1~18層（建筑高度78.2m），地下均為1層。主要建設(shè)內(nèi)容包括教室、實驗室實習(xí)場所、師生活動用房、學(xué)生宿舍、食堂、教工單身宿舍、后勤及輔助用房、科研研究用房、市政配套設(shè)施（水泵房）以及道路廣場、綠化、綜合管廊、公用工程等配套設(shè)施。

2 BIM工程管理媒介

利用BIM5D在項目上開展進(jìn)度、成本及質(zhì)量安全過程管理，輔助項目日常管理工作，實現(xiàn)工程質(zhì)量安全問題的現(xiàn)場采集，遠(yuǎn)程查看，實現(xiàn)工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本信息的隨時遠(yuǎn)程查閱。該工程以下列兩種BIM工程管理媒介進(jìn)行深度管理。

2.1 深度相機(jī)

監(jiān)理人員運用深度相機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息捕捉，數(shù)據(jù)上傳至BIM云系統(tǒng)自動生成轉(zhuǎn)換為有語義的BIM模型。最后，進(jìn)行錯漏碰撞，自動生成進(jìn)度和質(zhì)量分析報告。

通過分析報告統(tǒng)計現(xiàn)場質(zhì)量和進(jìn)度存在的問題，逐一排查整改，提高效率，避免以往因平面圖紙繁雜導(dǎo)致的遺漏點，造成不必要的設(shè)計變更，影響工程造價及預(yù)定節(jié)點工期。

2.2 RFID（射頻識別）預(yù)制件管理系統(tǒng)

本項目是廣州第一個裝配式建筑面積最大且達(dá)到A級評價標(biāo)準(zhǔn)的項目，裝配式建筑面積達(dá)到15.2萬m2，裝配率達(dá)到60%以上。該工程主要應(yīng)用該系統(tǒng)輔助BIM5D模型，用于裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)、運輸及安裝，主要分為以下六個功能：

2.2.1 生產(chǎn)下線

裝配式構(gòu)件廠在生產(chǎn)構(gòu)件過程中預(yù)埋一塊專屬的RFID芯片，通過掃描廠家條碼提供構(gòu)件數(shù)據(jù)，完成第一步生成信息。

2.2.2 廠家出場

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、養(yǎng)護(hù)后，待需要打開工廠出庫時，廠家再對RFID標(biāo)簽進(jìn)行識別，提交出廠數(shù)據(jù)。

2.2.3 入場管理

現(xiàn)場管理人員通過提前創(chuàng)建預(yù)制構(gòu)件盤點計劃，在構(gòu)件進(jìn)場后識別RFID標(biāo)簽，提交構(gòu)件入場數(shù)據(jù)后進(jìn)行規(guī)范化管理，按預(yù)定計劃區(qū)域進(jìn)行存放。

2.2.4 工地抽檢

監(jiān)理人員可通過掃描識別RFID標(biāo)簽，對進(jìn)場預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行抽檢，了解相關(guān)構(gòu)件生產(chǎn)信息及使用位置，還可以提交抽檢記錄，留下管理痕跡。

2.2.5 安裝管理

在預(yù)制構(gòu)件安裝時通過識別RFID標(biāo)簽，提交記錄安裝時間、天氣、安裝過程存在的問題，提交相關(guān)數(shù)據(jù)，便于準(zhǔn)備把控安裝質(zhì)量。

2.2.6 溯源查詢

監(jiān)理人員可通過識別RFID標(biāo)簽，了解工地現(xiàn)場已安裝完成的預(yù)制構(gòu)件的所有信息，不需要再通過查閱紙質(zhì)工程資料進(jìn)行溯源，便于提高工程管理效率。

3 BIM工程管理實際運用

本項目應(yīng)用BIM5D于工程管理中，實際操作在下列六大方面，真正形成應(yīng)用BIM的建筑信息一體化的工程管理模式。

3.1 利用BIM5D模型對施工關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行復(fù)核、驗收

監(jiān)理人員通過移動APP端登錄BIM5D模型，對施工關(guān)鍵節(jié)點、工序進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)核、驗收。以往通過2D平面圖紙驗收，需要參照各專業(yè)圖紙，過程繁雜，且容易出現(xiàn)錯漏，造成不必要的損失。通過BIM5D模型可以更立體直觀地反應(yīng)設(shè)計意圖，在驗收過程中極大程度地避免缺漏錯誤，大大地提高驗收效率。

3.2 利用BIM建立模型，輔助復(fù)核、審查方案可行性

通過預(yù)定方案建立BIM5D模型，可以輔助監(jiān)理人員進(jìn)行施工方案的復(fù)核審查。通過模擬方案現(xiàn)場實施過程，更直觀地體現(xiàn)方案的可行性。對一些危險性較大的分部分項工程施工方案或者新材料、新工藝、新技術(shù)工程施工方案提前進(jìn)行模擬，及時發(fā)現(xiàn)問題并修改方案，對工程質(zhì)量安全管理有著深遠(yuǎn)的影響。

3.3 利用BIM5D模型進(jìn)行機(jī)電管綜管理

當(dāng)前機(jī)電安裝工程所涉及專業(yè)眾多，諸如管道排布、標(biāo)高、材質(zhì)、連接方式等信息較為復(fù)雜，以往通過平面圖紙進(jìn)行管理已不能滿足該項目較快節(jié)奏的施工進(jìn)度，利用BIM技術(shù)進(jìn)行管線一體化管理將有效提高監(jiān)理人員管理效率，減少施工過程中不必要的糾紛。

3.4 利用BIM模型復(fù)核設(shè)計變更，進(jìn)行缺漏查驗

利用BIM對工程模型進(jìn)行深度檢查，重點檢查結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位節(jié)點、重要部位設(shè)計是否全面、是否存在漏項、各構(gòu)件之間碰撞檢查、建筑設(shè)計是否滿足使用需求等，BIM采用5D模型，視圖直觀，監(jiān)理人員因在該環(huán)節(jié)中充分發(fā)揮BIM優(yōu)勢，提高工作效率。

3.5 利用BIM輔助進(jìn)度控制

通過建立5D模型，可以實現(xiàn)以天、周、月為時間單位，按不同的時間單位對施工進(jìn)度及工序進(jìn)行模擬，在虛擬的環(huán)境下檢視過程中可能存在的問題及風(fēng)險，使施工單位編制的進(jìn)度計劃進(jìn)行調(diào)整，這樣可以大大提高該進(jìn)度計劃的可操作性，監(jiān)理人員可通過不同時間節(jié)點的模型比對，找出與模擬施工過程中的差異，來達(dá)到進(jìn)度控制要求。

3.6 利用BIM輔助造價控制

3.6.1 決策階段

根據(jù)已經(jīng)完成的BIM模型，提取模型中的各項參數(shù)，再調(diào)用該地區(qū)人、材、機(jī)價格，可以精確的得到工程造價，也可以輸出工程每平米造價，為建設(shè)單位提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，通過5D模型模擬施工過程，合理的模擬場地利用，科學(xué)的確定建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)水平，選擇適當(dāng)?shù)墓に囋O(shè)備，對做好投資估算的審查工作有很大的幫助，這樣在工程發(fā)包前能協(xié)助建設(shè)單位確定工程的形成、材料和設(shè)備的采購工作，從而在確保工程質(zhì)量前提下有效的降低工程造價。

3.6.2 施工過程階段

在審批進(jìn)度款等其他款項支付時：通過進(jìn)度控制中的手段精確確定工程形象進(jìn)度及完成工作量，可以準(zhǔn)確的得出應(yīng)支付款項的內(nèi)容，從而得出應(yīng)支付款項，也可以通過對比項目的計劃成本和實際成本，便于找出項目的造價控制方面的問題，大大的提高了造價控制精確度和效率。

4 BIM工程管理改進(jìn)方向

上述內(nèi)容在運用BIM建筑信息一體化實現(xiàn)工程管理的過程中，與施工現(xiàn)場實際相結(jié)合，仍然存在一些需要改進(jìn)的問題。

4.1 根據(jù)人員功效配備合理人數(shù)

采用BIM模型輔助進(jìn)度控制的過程中，僅能與理想化的工程進(jìn)度控制計劃做對比。在結(jié)合施工現(xiàn)場實際的過程中，往往會有因人力投入情況不符合現(xiàn)場實際需求而導(dǎo)致影響進(jìn)度控制計劃。

若BIM模型在模擬施工的工程中可以根據(jù)工程部位的難易度，進(jìn)度控制計劃關(guān)鍵線路的人員功效進(jìn)行合理配備人力。這樣既能減少因人力投入過少而造成的誤工，也能減少因人力投入過多而造成的窩工，更能合理進(jìn)行人力造價控制。

4.2 深入應(yīng)用至前期場地布置

根據(jù)BIM模型進(jìn)行工程前期場地布置，如辦公區(qū)、生活區(qū)、施工區(qū)、臨時用電用水規(guī)劃、安全文明施工場地布置、大型起重設(shè)備預(yù)留點等。通過BIM模型可以直觀地進(jìn)行合理性規(guī)劃，有效地組織實施前期場地布置。

5 結(jié)語

通過BIM的建筑信息一體化進(jìn)行工程管理是建筑工程行業(yè)的必然趨勢，對于工程企業(yè)來說，既是一個挑戰(zhàn)也是一個機(jī)遇。BIM技術(shù)的興起，為建筑工程管理拓寬了視野，通過直觀化的反饋，幫助管理人員提高工作效率，并且與信息化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，保障工作的精確程度。