BIM技術在施工、造價、項目管理中的應用

張曉曦

昆明交通場站開發運營有限公司 云南 昆明 650000

建筑業作為我國國民經濟支柱產業之一，其發展水平直接關系到經濟建設的快慢。近年來，隨著建筑工程市場規模不斷擴大、競爭日益激烈和施工技術日趨復雜化等一系列新特點。對工程項目管理提出了更高要求：如何保證質量控制進度；如何在設計階段進行成本優化以降低投資費用并確保工期滿足用戶需求等等。這些都需要通過BIM模型實現信息共享與集成來完成建筑業各專業之間數據傳遞及資源的有效整合，從而達到建筑工程造價全過程、動態模擬與實時監控。

1 BIM技術概述

1.1 BIM技術的基本內涵

BIM技術是通過三維模型模擬施工現場，將建筑信息數字化，建立起的可視化、立體直觀的空間結構。它能夠使工程項目管理從傳統模式向現代模式轉變。(1)虛擬現實。利用計算機進行建?？梢栽谝欢ǔ潭壬蠝p少人工成本及相關費用；同時還能提高設計效率和質量水平以及優化設計方案等方面；BIM技術是以三維模型模擬施工現場，通過對數據信息進行分析與處理，從而為決策提供有效的支持性依據。(2)信息集成。將施工現場的各個參建方、單位工程量和進度參數通過三維模型進行模擬，并根據數據分析結果對項目各階段中可能出現問題及解決措施作出合理預判；最后在BIM技術平臺下建立起虛擬的建筑實體。利用虛擬現實技術可以實現信息共享與協同工作模式，從而有效降低人力成本以及相關費用支出等浪費現象發生概率。

1.2 BIM技術的作用

BIM技術的應用，可以使建筑項目從開始到結束都更加清晰明了，在工程項目的各個階段中能夠準確地對數據進行分析并利用信息量來模擬出施工現場狀況。通過使用BIM模型將整個建筑工程項目與建筑三維虛擬環境相融合。這樣就能有效減少人工、材料等成本。(1)提高工作效率：對于傳統的建設過程來說主要是通過人工、材料等的計算來實現對施工成本和造價進行控制，然而這種方式不僅需要消耗大量人力，而且效率低下。而BIM技術則可以有效地解決這一問題。(2)降低工程風險：建筑項目從開始到結束都存在許多不確定性因素影響著項目的完成進度與質量以及安全隱患；同時由于在傳統建設過程中所使用的是人工、材料等的計算量大且復雜繁瑣的信息數據結果導致了施工成本和投資金額不斷增加這就使得整個項目在建設與管理中所遇到的風險也不斷增加。(3)提高項目的經濟效益：BIM技術可以通過對建筑信息數據進行處理，使其更加精準，同時也能實現施工成本和造價等方面的控制通過BIM技術的應用，能夠使項目的成本和施工過程中涉及到的風險得到了有效地控制，在保證安全質量前提下使得項目投資效益最大化。

1.3 BIM技術的特性

(1)集成性。建筑信息模型的建立是通過三維可視化技術進行模擬，可以有效地將各參與方之間的聯系更加直觀。BIM系統中建立了一個虛擬建筑物，它在任何時間、任意地方都能顯示出其結構和尺寸參數等數據。(2)協同效應：利用該軟件能夠對各個專業間相互關聯關系以及不同部門間所發生矛盾沖突時產生的問題及解決辦法做出合理分析與決策判斷，提高施工效率并減少不必要成本消耗。(3)可擴展性。BIM技術可以將傳統的二維平面圖、三維模型等空間結構和時間進行延伸，為用戶提供更多信息，使工程設計更加便捷。

2 BIM技術在施工、造價、項目管理中的應用研究

2.1 BIM技術在施工、造價、項目管理中的應用

BIM技術在建筑行業的應用現狀主要體現在三個方面：一是信息管理。通過對施工過程中所需材料、設備以及人員進行有效地監控，將整個項目的信息進行準確記錄，并建立相應數據庫，便于以后工作的開展；二是數據共享和協同處理。利用BIM軟件可以實現工程進度與成本之間實時反饋溝通；三是可視化分析技術在項目全生命周期中發揮作用目前我國建筑行業發展迅速且趨于成熟階段已經進入了一個新時期信息化時代通過BIM技術進行施工圖紙的設計、預算和結算等工作，可以將項目中所需資源直觀地顯示出來，便于企業管理者對項目的進度控制。

由于城鄉建設部和住房頒發的《2011—2015年建筑業信息化發展綱要》的作用，越來越多的工程項目和企業開始應用BIM技術。本次調查顯示，31.3%的企業在3個及以上的項目應用了BIM技術，14.2%的企業有2個項目中應用了BIM技術，也有13.2%的企業有1個項目應用了BIM技術。同時，有41.5%的企業還沒有在項目中應用過BIM技術。如圖1所示。這也進一步說明，BIM技術在施工企業當中的應用還沒有全面展開，但這并不阻礙企業對BIM技術應用價值的認可。

圖1 BIM應用技術調查

BIM技術的不斷普及應用，使施工企業不僅理解了它對于企業的意義，同時也感受了BIM技術對于整個行業都會帶來巨大影響。同時，隨著超高層、大體量建筑的越來越多，施工企業更需要利用新的方法技術來滿足越來越多的業務需求。本次調查顯示，企業遇到“建筑物結構非常復雜的項目”時會主動考慮應用BIM技術，有71.3%的企業認同此觀點；也有三成以上企業在遇到“資金非常充裕的項目”、“需要進行LEED認證的項目”時會主動考慮應用BIM技術；25.1%的企業表示遇到“政府項目”時會主動考慮應用BIM技術。同時，也有企業表示當“企業有科研需求的項目”或“業主有明確要求的項目”時也會主動考慮應用BIM技術，如圖2圖3所示。

圖2 BIM應用技術調查

圖3 BIM應用技術調查

2.2 BIM技術在施工、造價、項目管理中的應用優化

(1)優化結構組織設計。BIM技術的應用，可以為項目管理提供一個全新、全面且高效的信息支持平臺。通過對施工現場情況進行模擬分析和動態控制來確保工程質量及進度目標得以實現；同時還能有效避免資源浪費現象發生，減少安全隱患問題等。(2)合理確定材料投入量以及人工費用標準與預算成本之間存在一定聯系通過對BIM技術的應用，可以實現施工材料、人力以及設備等資源配置合理化，并在一定程度上降低了工程成本。(3)優化組織結構設計。建筑信息模型是項目管理中最重要環節之一。通過建立三維視圖和虛擬現實模擬來保證項目的可視性及其真實性。(4)完善質量控制體系BIM技術應用于建筑工程領域具有十分廣泛的應用前景：可以為業主提供一個更加科學、全面與合理化以及實時監控機制為建筑工程質量提供保障；可以提高工程造價管理水平，促進建筑行業的可持續發展，并最終實現項目效益最大化。

3 BIM技術在施工、造價、項目管理中應用的實踐

3.1 BIM技術在施工、造價、項目管理中的實施

施工、造價、項目管理中BIM技術在項目全生命周期成本控制中起著承前啟后的作用，是實現項目的整體目標。(1)優化設計。通過BIM對工程信息進行模擬，將各階段成本數據與實際值聯系起來；利用二維圖紙進行3D視圖展示及分析對比等工作；同時運用三維可視化功能建立施工進度計劃、材料采購清單以及人工費消耗定額和費用標準之間的關系模型庫并能在有限時間內動態調整。(2)項目管理優化通過BIM技術可以對項目進行全過程、全方位的管理控制，在施工階段，將項目的成本和進度目標細化到每個責任單位；利用虛擬模型可實現現場模擬工程量的估算。(3)材料采購清單。使用BIM軟件建立原材料計劃臺賬并能自動生成材料消耗定額報價表及人工費消耗預算單等信息資料；通過二維圖紙可以清晰明了地表達出各部門、班組在施工過程中所需用費用和實際發生金額，方便進行對比分析與調整使用BIM軟件建立材料消耗模型后，能夠直觀的顯示出施工過程中所需用費用，并能進行現場模擬試驗等。(4)工程計量計價。BIM技術可以自動生成施工進度表、材料成本計劃清單及匯總單，便于現場的管理人員進行管理，也方便項目部對現場情況和所需材料數量等信息及時作出調整在工程計量計價時，使用BIM軟件自動生成的模型，可以直接調用項目部相關人員進行計算和匯總。(5)現場施工方案編制與工程預算。使用BIM軟件自動生成的模型可以直接調用項目部相關人員進行計算，也方便快捷。在實際過程中，管理人員可隨時了解施工進度情況及材料消耗量等信息并及時調整計劃值、人工費和機械臺班單價等費用；施工作業時還能通過二維圖紙提供直觀準確地數據資料給各部門管理者以便做出正確決策BIM技術可以對工程造價、項目管理的全過程進行全面控制，并能有效地指導施工階段各參與方，使之在設計變更或索賠發生時能夠快速準確采取措施。同時還可根據工程實際情況及相關法律法規制定相應的風險防控制度。

3.2 BIM技術應用的具體操作

(1)建立完善的BIM模型。在施工過程中，我們要充分利用三維建模軟件，對建筑各環節進行全方面、多維度立體協同管理。(2)運用計算機技術輔助設計和工程進度控制等工作來實現項目的合理性分析以及項目成本估算與目標計劃之間相互配合協調；同時還需要加強信息共享及溝通工作：及時發現問題并采取相應的解決措施以保證施工過程中相關數據準確無誤。(3)在BIM模型下，進行現場簽證、資料管理與變更處理施工階段的造價管理和控制工作；竣工驗收結算及竣工決算等。(4)在BIM模型下進行工程進度計劃、質量保證措施以及安全文明意識教育。(5)在BIM模型下，對施工階段的成本控制、進度管理及質量保證措施進行有效地分析和優化。(6)在工程竣工驗收及交付階段，BIM模型下的施工管理與控制工作BIM技術在施工階段的應用，使得工程造價能夠更加準確、快速地計算出來。由于我國建筑行業發展迅速且市場競爭激烈，所以對于企業來說是一個不可多得利潤空間。

3.3 BIM技術在施工、造價、項目管理中的效果評價

在工程項目中，BIM技術的應用可以有效地幫助項目管理工作人員進行資源規劃。通過運用BIM技術可利用三維空間將建筑信息數字化，使用二維圖紙可直觀顯示出整個項目的結構層次、構件位置及尺寸等相關數據；還能對建筑各方面屬性參數加以確定以達到合理配置資源作用，并為以后的工程設計提供參考依據與指導標準：在建設項目中應用該軟件可以實現三維立體視圖可實現工程量的計算，也能為施工提供依據BIM技術在建筑施工、造價、項目管理中的應用使得項目成本降低。

4 結論與展望

本文針對所面臨挑戰提出了解決對策與建議。(1)建筑行業要想實現可持續發展就要將企業自身利益最大化這一目標放在第一位置；而對于業主方來說則需要對BIM理念予以重視并且加強管理力度；施工方也需通過BIM建模來提高項目質量和效益以及降低項目的成本同時還需要對BIM技術進行不斷地完善與升級，以促進行業的健康發展。(2)通過分析得出，我國建筑企業在實際施工過程中應用該技術時存在著諸多問題：信息傳遞速度較慢、成本管理水平較低以及人員素質有待提高；而這些因素導致了工程造價無法準確核算等一系列問題。因此要想實現可持續化的發展就必須對BIM理念予以重視并加以完善和推廣才能為其提供良好環境與支持BIM技術在建筑行業的應用具有良好前景，其不僅能為施工方提供更為精準、高效地信息服務，還可通過該系統對工程造價進行有效控制和管理。因此要想實現這一目標就必須將其作為重點工作來抓。