信息模型在建筑工程項目管理中的應用

李昌成（昌陸建筑工程集團有限公司，山西 太原 030024）

隨著計算機技術的發展，大數據分析與信息化在項目管理中發揮著越來越重要的作用[1-3]，建模方法和模型格式也多種多樣，本文以實景模型、BIM模型和VR模型三種常用信息模型，打破常規思路，拓展專業應用，從不同的管理需求出發，分別介紹它們在建筑工程項目管理中的應用。

1 信息模型介紹

1.1 實景模型

通過采集現場實際環境信息建立的模型。如采用無人機傾斜攝影技術，獲取批量不同拍攝角度的照片[4-5]，再通過ContextCapture或DJI Terra專業軟件渲染而成的模型；采用三維激光掃描建立的模型。這種模型的特點是空間分布的不同顏色的點，故實景模型有準確的空間位置（平面位置和高層）和直觀的視覺效果。

1.2 BIM模型

建筑信息模型，常用建模軟件有Revit和PlanBar等，已普遍應用于建設工程領域，常與數字城市和智慧管理系統聯合應用。BIM模型的特點是參數信息豐富，基本具備了從設計到施工所需要的全部信息，是目前的主流模型。

1.3 VR模型

將實景模型和BIM模型的結合，經計算機仿真創建，可通過穿戴設備或專用設備沉浸和體驗的虛擬環境模型。

2 信息模型在建筑工程項目管理中的應用

2.1 實景模型

實景模型可應用于初步設計、施工準備、結構施工和裝修施工、竣工驗收等全過程[6]。

2.1.1 項目初步設計階段

此階段除設計依據的書面資料外，比較缺少的是項目位置現場信息。建設單位需要了解項目建成后的效果，設計單位需要了解項目設計前的現場信息[7]。根據這種需求，可以使用無人機航測的實景模型，將現場實景模型提供給設計單位。實景模型具有全面的數據信息，如坐標參數、距離、面積等[8]。同時實景模型還具有圖形視覺信息，如現場及周邊地形、地貌、道路、建筑等情況。例如，某項目場地用地實景模型信息如圖1所示。

圖1 某項目現場用地實景模型

2.1.2 現場施工準備階段

施工現場總平面布置對施工進度和現場管理有重要影響，此階段施工圖紙已設計完成，獲取和創建施工現場實景模型，實現遠程考察和現場實景共享，為施工現場總平面布置提供最準確的實景信息，確定針對性的現場布置方案。例如，某縣醫院項目現場總平面策劃BIM模型與實景模型，分別如圖2和圖3所示。

圖2 總平面策劃模型

圖3 總平面實景模型

2.1.3 施工階段

施工過程中分階段定期航測生成不同階段的實景模型，可系統掌握現場施工進度和安全文明管理情況，同時也對BIM模型的應用起到實際驗證作用。例如，某縣醫院項目基礎和裝修階段實景模型分別如圖4和圖5所示。

圖4 基礎階段實景模型

圖5 裝修階段實景模型

2.1.4 竣工驗收階段

竣工驗收階段的實景模型可精確掌控室外工程的施工進度，同時也記錄室外工程的施工范圍和主要工程量，為竣工結算提供依據。例如，某安置小區室外工程施工階段和竣工驗收階段實景模型分別如圖6和圖7所示。

圖6 安置一期竣工階段實景模型

圖7 安置二期室外階段實景模型

2.2 BIM模型的應用

BIM模型相對比較專業，主要針對現場的技術和生產提供服務和支持，常用于施工策劃展示、施工過程模擬、圖紙會審與圖紙深化、工藝和工序交底、機電綜合與優化等方面。

2.2.1 施工現場總平面三維布置策劃和動態管理

通過BIM的建模和渲染功能，建立施工區、辦公區、宿舍區等三維可視化布置，將企業文化和安全文明施工管理等要求直接應用在現場，大到分區管理，小到材料場地規劃均可無縫銜接，做到“所見即所得”的現場布置。在三維模擬的基礎上增加時間軸可實現總平面布置的動態變化，使項目管理人員實時了解現場場地使用情況，為各階段的設備和材料進場做準備，科學地利用現場空間，事先驗證各區域的相互關系和參數關系，實現施工總平面的動態管理。例如，項目辦公區和生活區BIM模型分別如圖8和圖9所示。

圖8 某縣醫院現場辦公區策劃BIM模型

圖9 某縣醫院現場辦公區實景模型

2.2.2 實現可視化圖紙會審與施工圖優化

傳統的圖紙會審是通過各專業技術人員熟悉圖紙，依據對比和經驗發現圖紙設計中的問題，工作量大、時間長、專業無協調性，對存在問題缺乏解決性建議。

應用BIM模型進行圖紙會審，可全方位、多專業、系統性發現圖紙問題。直觀顯示圖紙中存在的“錯、漏、碰、缺”等問題，提高圖紙會審的效率，有利于安裝工程經常發生的“鑿墻、打洞、管線拆改”等蠶食利潤的問題大幅度減少。

2.2.3 BIM模型支持下的工藝和工序可視化交底

通過BIM模型將傳統圖紙中的二維構件形成三維立體實體，立體展示可以有效解決二維圖紙難以明確表達、項目管理人員書面交底文字不宜說明、圖形不夠直觀、工人難以理解等問題。利用BIM所見即所得的特點，對關鍵工序建立實體模型，并將模型按工藝流程進行動態變化演示，采用三維模型+動態演示，較傳統二維技術交底更快捷和高效，夯實交底效果。

2.2.4 BIM技術在機電安裝方面的應用

BIM模型在機電安裝工程中的應用已經比較成熟，運用BIM模型，進行管線綜合排布，有效提高了機電管理效率，擴大了材料預知的工作面，減少了施工現場的返工量，縮短了施工建造工期，降低了施工成本，提高了安裝質量。BIM模型應用必然是一個趨勢，是各個安裝企業獲取經濟效益、提高競爭力的基本保障，是機電安裝工程中非常關鍵的技術，也是技術人員必備的基本技能。

2.3 VR模型的應用

VR模型與實景模型和BIM模型相比，實景模型和BIM模型是使用專業軟件創建的，創建軟件和模型文件均較大，不方便查看和共享，而VR模型在這方面具有優勢，將VR模型保存在服務器上，創建一個共享鏈接，所有人都可以分別查看。

（1）現場各階段實景模型和BIM模型均可轉換為VR模型，脫離專業限制，讓更多的管理崗位掌握現場施工進度，實現遠程項目檢查。

（2）現場總平面策劃體驗。在現場總平面布置效果在正式實施前，可先VR預覽辦公區、生活區和施工區的策劃效果，確認達到策劃的目標和要求后再實施。

（3）采用VR相機多視點建模，配合圖片和音效，可實現虛擬參觀和遠程交流學習，讓互動交流再無時間和空間的限制。

（4）將項目管理的特點和亮點以VR的形式保存下來，便于先進管理方法的普及和推廣。

3 信息模型應用的綜合分析

（1）實景模型以現場實體環境建模，體現的是現場實際施工過程的結果，是BIM模型的驗證。實景模型建模速度較快，常規1萬m2的場地，航測約1h～2h，模型渲染約10h～20h，基本可實現一晝夜建模。

（2）BIM模型以圖紙設計參數和施工要求為依據建模，體現的是事先的策劃和預控，以預設的參數驗證預期目標，建模周期較長，一般需要2～3個月時間，過程中需要邊實施邊維護修改，記錄從設計到竣工驗收全過程的結構和構件參數信息。

（3）VR模型重在視覺體驗，以第一視角觀察和體驗模型預設的各種效果。

（4）信息模型最大的特點是包含預設的所有信息，可自由選擇觀察點和觀察對象，而傳統影像是拍攝者視角的特定信息，故信息模型可用于數據分析。在項目管理中綜合應用不同的信息模型，可多方面進行策劃目標和實際目標的對比分析，從而有效提升管理效率和管理水平。

4 結語

綜上所述，以代表性應用點為例介紹了三種信息模型的應用，除此之外，還有較多的實景建模軟件和BIM建模軟件，在信息化時代，需要突破行業技術限制，創新管理理念，在這些應用點的基礎上不斷拓展和延伸，形成持續的應用鏈條，才能發揮規?；膽眯Ч?/p>