浅析基于BIM技术条件下总监理工程师的监理工作

张 飞 （合肥工大建设监理有限责任公司，安徽 合肥 230009）

0 前言

“BIM之父”Chuck Eastman于1975年首先提出“Building Description System”概念；芬兰学者于20世纪80年代提出“Product Information Model”；美国学者Robert Aish于 1986年提出“Building Modeling”；Autodesk 公司于 2002年提出的“Building·Information·Molding，BIM”概念是对建筑设计的创新，但仅仅用于学术研究，还无法进入实践应用；BIM技术研究和应用在进入21世纪后得到突破性进展。

1 BIM技术概念

BIM是指Building Information Molding，建筑信息模型。BIM的理论基础主要源于制造行业，该理论基础是集CAD和CAM于一体的计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）理念和基于产品数据管理PDM与STEP标准的产品信息模型。BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达[1]。

2 基于BIM技术条件下总监理工程师的监理工作

2.1 积极参与项目信息模型的建立工作

为充分利用BIM技术平台，作为项目总监理工程师，需要在项目BIM建模时期，就带领项目监理机构人员参与模型建设，以便充分了解模型的建设过程，掌握模型反映的工程信息，为后期使用该信息平台夯实基础。基于BIM技术的信息集成管理可以进行设计中各专业协调、管线碰撞检查、节能计算、能耗模拟、可持续分析、施工方案模拟、脚手架支撑体系验算模拟、进度控制、成本控制、安全管理等，对工程项目全过程实施动态优化，主动控制，进而提高工程设计、施工和维护管理的质量、工作效率和科学管理水平，体现信息对工程项目服务的动态优化性[2]。

为更好地发挥BIM模型在程建设期信息枢纽作用，提高工程建设实施期间的决策科学水平，提升管理效率，节约社会资源，作为项目总监理工程师，应准确把握BIM技术的概念、功能，结合工程项目特征，有意识地引导模型各参建方，在建模时充分考虑模型的后期用用，使得模型更好地为工程建设服务，并且为将来添加新的信息预留窗口。

2.2 协调参建各方融入BIM信息管理平台

首先，是建设单位融入BIM信息平台的问题。建设单位作为工程实施、管理的核心，作为项目总监，要向建设单位积极推荐BIM技术，让其充分了解BIM技术带来巨大优势。美国的一项研究显示，因BIM应用提高了成本核算的准确性而使业主保留了比传统建设模式下更低的不可预见费[3]。BIM的理论、技术、方法、软件工具都还在快速发展阶段，未来一定会对整个建筑业生产方式产生巨大影响，目前情况下，只要应用得当，BIM已经可以产生明显的经济和社会效益[4]。作为项目总监应当，积极向建设单位介绍这一先进技术，使得建设单位能够主导BIM信息平台的建设、管理工作，为工程建设提供优质服务。

其次，是设计单位的融入BIM信息平台的问题，设计单位应当作为BIM创建的主要技术力量，BIM建模的主创方，是BIM建模的成败关键单位。BIM技术的应用是一个推进中国建筑业信息化变革、加速产业结构升级的过程，已成为自1993年第一次建筑产业变革“甩围板”之后的第二次建筑产业变革，必将引发建筑设计行业从技术手段到商业模式等所有层面上颠覆性的变化[5]。第三，是监理单位融入、利用BIM信息管理平台的问题。BIM技术可视化和协调性的特点，使得监理单位可以在基于BIM模型的基础上进行沟通协调工作，把工程概况放进BIM模型进行分析施工条件，然后对施工参与方进行协调管理，包括对施工场地的规划，施工机械的布置；施工期间对现场进度的查看，对资源的管理；后期进度的后评价等[6]。项目总监应根据BIM技术的特点，结合BIM信息管理平台，制订监理规划和实施细则，把日常监理工作导入到BIM信息管理平台中；监理基于BIM信息管理平台的项目监理组织体系，落实岗位人员，明确职责，充分利用管理平台，丰富监理手段，提高监理管理水平及效率。

最后，是施工单位融入BIM信息管理平台的问题。作为项目总监理工程师，要引导施工单位认识BIM技术优势，在施工管理中，积极采用这一新兴技术，推动施工管理水平的提升。根据Autodesk公司统计，三维可视化可提高企业竞争力66%，减少50%～70%的信息请求，缩短5%～10%的施工周期，减少20%～25%各专业协调时间[2][7]。只有施工单位，深度融入到BIM信息管理平台之中，将各种指令、信息落到实处，才能切实发挥BIM的技术优势。这是利用BIM技术的终极目标，否则，BIM技术将是纸上谈兵，成为无本之木、无源之水。对此，作为项目总监，应有清醒的认识。

2.3 施工过程中的BIM信息管理

2.3.1 施工准备阶段的BIM信息管理

在施工准备阶段，使用BIM技术能够对施工项目的施工现场进行平面布置、重要施工环节及选用新的技术、新工艺、新方案的部位等进行可视化语言以及分析，从而可以有效提高施工方案的可行性以及复杂建设体系的可见性。通过使用BIM技术对施工组织进行模拟，能够在具体实施前直观地获得整个施工过程的时间节点以及工序等信息，可以提高施工效率以及施工方案的可行性。针对具体工程，建立起三维信息模型，就可以利用BIM技术的三维可视化功能，添加时间维度，来模拟建设项目的建设进度，而且可以直观地将预先制定的施工计划与实际施工进度进行比较，验证实际施工进度是超前还是滞后，以此指导后续的进度安排。这样就可以提高施工进度的管理效率，同时可以减少返工和整改[8]。

这就要求施工单位，在工程施工准备阶段，细化工程施工计划，提高施工方案的准确性，通过BIM技术优化施工方案与进度计划，积极探索降低工程施工成本的措施，发展提升施工安全保障水平的技术，从而提高施工效益。

2.3.2 施工阶段的BIM信息管理

施工进度跟踪。经过4D模拟将事件和空间信息整合到一个可视化的4D模型当中，能够反映工程建设施工的全过程。通过使用BIM技术、4D模拟3D激光扫描技术、GPS、GIS、无线通信技术以及互联网技术，能够动态跟踪现场施工进度，并与施工进度计划进行比较；可以自动地每天、每周、每月对施工进度情况进行汇报，并能够根据施工的具体情况进行调整，进而获得最佳的防范，这也为后期运营维护提供了全面以及准确的BIM数据库[9]。这是施工进度跟踪管理的技术基础，作为建设项目的管理者，应充分利用BIM技术的这个特性，对工程进度进行实时监管，确保施工进度符合预期目标。

在技术质量管理方面，基于BIM的虚拟施工可动态模拟施工技术流程，演练各专业之间的配合以保证专项施工技术在实施过程中的可行性和可靠性，有效减少各工种冲突造成的质量损害[10]。在工程施工方案制定时，结合BIM的这种方案模拟技术，可以在具体实施前，优化施工方案，确保施工方案的合理性，从而提高工程质量的整体水平，又能促进施工安全保证率的提高。

在工程造价控制方面。传统造价管理存在着效率低、信息共享程度差等问题，滞后于当前工程建设需要，BIM技术的引入，可随时对工程建设过程中数据信息进行全面收集和科学分析，这对于工程造价水平的提升有积极作用，并有利于工程建设成本的进一步降低和管理的精准化[11]。工程项目造价数额大，工程成本控制是施工管理的一大核心，而BIM技术的这种提高工程造价管理水平的功能，无疑是工程建设管理单位极力追求的。因此，在BIM建模初期，就应当将工程造价管理信息输入BIM模型，并在工程实施过程中，根据实时工程造价信息，对BIM模型进行完善，并利用BIM模型对工程造价进行同步控制，以提高建设资本利用的效率。

应当说，利用BIM技术建模的目的就是为工程建设服务，因此，施工阶段是检验建模成功与否的关键时期。作为项目总监理工程师，在施工阶段应利用BIM技术，从施工质量、安全、进度、投资等方面，分别将工程实时信息反馈到BIM信息平台，通过BIM平台进行工程管理，努力提高工程管理的科学水平。同时，为今后的BIM建模积累相关数据，丰富BIM平台的内容，完善BIM建模。

2.3.3 竣工移交阶段的BIM信息管理

作为项目总监理工程师，在竣工移交阶段，应督促项目各参建单位，将各自在本项目实施过程中发送关于项目的各种信息，以最终版本提交到BIM信息管理平台，将真实、完整的信息管理平台移交给项目接收单位，以便对项目使用进行管理。

3 BIM技术存在的问题及技术展望

3.1 BIM技术作为新兴技术存在如下问题：

①软件兼容性问题，目前可建立3D模型的软件较少，不同软件之间存在兼容性不够的问题，限制了建模软件的应用。

②软件应用推广问题，BIM技术对工程技术人员的三维制图/空间思维能力提出更高的要求，广大技术/管理人员存在对新技术的接受问题，能够独立进行BIM三维建模的人员过少，能够使用BIM技术的人员也较少，BIM技术存在较大的推广空间。

③BIM建模速度及成本问题，目前由于建模软件对操作者要求高，应用不够广泛，BIM建模速度慢，需要经过BIM建模技术培训的专业人员才能建模，建模成本较高。

3.2 BIM技术展望

尽管，BIM技术目前面临诸多困境，但其代表着建筑工程行业发展方向，为建筑业的自我革新提供一个崭新的技术平台，对建筑业的发展起着极大地促进作用；BIM技术的应用，能有效的节约社会资源，进一步降低建筑业建造的社会成本，为人类达成绿色发展、环境友好的建筑远景，提供一种坚实的技术方法。因此，作为作为项目的总监理工程师，应当引导全体监理人员认清这一行业发展趋势，尽快适应、掌握和利用这一新兴技术，为我国乃至全球建筑业的发展添砖加瓦。