论 BIM技术在项目管理工作中的应用

2019-01-27宋志红

中国工程咨询 2019年1期

文/ 宋志红

前言

当今随着计算机软硬件、网络的高速发展，使得三维设计和协同工作成为现实，BIM技术可作为辅助手段对项目管理进行可视化管理、虚拟建造，并可将物理信息、建造信息、运维信息动态集成、同步更新，贯穿应用于设计、建造、运维全生命周期，实现节资、节时、高效的完美建造，为项目管理工作带来极大可视化三维管控优势。

基于模型的信息化管理（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，管理三维建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。

本项目总建筑面积119622m2，框架剪力墙结构，其中楼板（卫生间除外）水平构件及楼梯采用预制装配式，地下一层，地上十层，机电系统由通风空调系统、消防系统、强弱电系统、给排水系统等组成，是本项目在设计阶段、施工管理阶段、竣工验收阶段进行BIM技术应用的典型案例。

一、可视化辅助设计的BIM应用

传统的二维图纸很难展示设计的全貌，只有在竣工时才能看到具体效果，本项目BIM咨询团队在二维施工图纸的基础上进行建筑、结构及机电模型的建立，通过模型建立将二维图纸转化为可见的视觉模型，以三维的设计还原真实的建筑体。

通过VR技术，将模型进行虚拟现实模拟，可使业主及不同参与方对建筑进行更适宜的优化，并可直观反映不同优化方案带来的工期及投资的变化情况，辅助进行方案比选。

通过识图、三维可视及局部碰撞，将发现的部分设计问题通过二维和三维结合的方式反馈给设计部门，提高设计图纸质量，并能高效提前解决不同专业的冲突问题。

BIM可视化技术还能提供三维视图、照片级真实感的渲染图、动画漫游，这些设计可视化方案可以非常有效地表现三维设计。

二、碰撞检查与管线优化的BIM应用

现阶段设计院均为分专业设计，机电安装按水、电、暖等专业开展设计工作，且大部分成果均为二维平面图，无法反映Z方向位置，在施工图后期方可考虑管线优化，对设计人员的素质要求非常高，且容易出现差错，遇到大型工程更是难上加难。

因本项目机电涉及通风空调、消防、强弱电、给排水等系统，专业较多、管线复杂，运用BIM技术进行各专业间的碰撞检查，可快速准确地将各专业冲突问题全部检出，及时提早解决，从而大幅度减少了变更和冲突给后期管理带来的投资、工期的影响。

本项目中通风空调系统管道尺寸较大，且管线均在走廊布设，更好地进行管线的综合排布优化，可有效提供走廊净高，提高舒适度，同时管线的合理优化也可为后期运维提供更宽的维保通道。BIM技术的三维可视化可有效、直观开展管线综合工作，通过BIM模型可快速了解管线排布状态，发现问题，并在模型中对综合管线进行优化布置，从而提高建筑物净空高度，提高舒适度，并可减少二次返工造成的损失。同时，依据BIM的可出图性，可出具综合管线平面图、剖面图，且图纸与建筑信息模型关联联动，保持模型与图纸的一致性。

利用BIM技术可对不同断面进行综合支吊架的设计，代替不同系统的支吊架，从而节约钢材。还可为设备机房的复杂管线进行深化设计，精确定位管线、设备安装和预留洞等位置信息，为日后运维提供数据基础。

三、进度控制的BIM应用

传统的进度控制方法为横道图、网络图控制，横道图较为直观，但对于非专业出身的部分业主单位，无法通过横道图快速获得项目的进度情况，而将传统的横道图进度计划与模型关联，可利用建筑信息模型直观反映进度计划及实际完成情况，并进行对比分析。

本项目工程体量较大，涉及参建单位较多，BIM咨询团队将模型与进度计划关联后，结合无人机形成的实时影像，与实际完成模型进行对比分析，并查找影响进度的制约因素，原计划主体封顶工期119天，通过BIM技术进度控制的应用及分析，实际比计划提前了12天，缩短计划工期近10%。

BIM技术的进度控制让业主单位更能直观、形象地查看项目的实际进度情况，让管理人员更能直观、及时、准确地掌握进度完成情况，督促施工方按约定计划完成进度目标。同时工程量与综合单价等进行关联，让投资人更能直观地查看进度完成情况的同时，掌握资金的流向及使用计划，使业主及投资人对项目资金使用计划与实际工程进度的掌握一目了然。

四、投资控制的BIM应用

本项目的投资控制要求精准，将概算额作为控制目标，结合总分包界面划分图进行控制目标的分解，制定招标控制价、合约价等，过程中形成的变更的增减需要实时反映到数据控制中，实时反映数据发生的变化，并制定纠偏措施，保证竣工结算最终额在合理目标控制范围内。传统的投资控制采用excel等表单形式进行控制，很容易出现错漏缺等现象，而运用BIM技术的投资控制工作，将传统的报价工程量清单与模型、进度关联，随着动态的进度控制，可形成各年度、各月度、即时的资金使用计划，资金预控更加精准。

本项目涉及参建单位较多，中期计量支付工作尤为重要，采用了基于BIM的造价管理，可按照时间范围、楼层、流水段、构件类型展现本期完成的实际进度模型，并统计计算中期计量，快速提供进度款支付数据，完成中期支付审核。同时根据楼层、部位、流水段、系统等快速准确地获取任意部分的人工、材料、机器设备等资源数量，快速完成采购计划，实现限额领料，减少项目资金风险，快速准确提取甲供材料的数量，快速完成审核，避免供货量不足、超领等现象发生。

基于BIM的造价管理，实现了精确计算工程量，快速准确提供投资数据，减少造价管理方面的漏洞。通过减少返工、减少变更和签证，可节约更多投资成本，大幅提升业主方的预算控制能力，并可快速出具工程量清单、快速高效处理变更签证、投资需求计划、物资需求计划、期中支付审核、准确工程结算等，施工管理更加透明、高效。

五、质量安全控制的BIM应用

本项目占地面积大、参建单位较多、工期紧、任务重，质量及安全的管控尤为重要，管理部制定了切实可行的质量安全管控计划，每条计划均安排专人组织检查落实，并引用了BIM技术辅助对本项目进行质量安全管理。

利用BIM的可视化及定位强大功能，通过漫游、瞬间定位等方法，结合手机等移动端的应用，快速查询质量安全所检部位及隐患位置，通过文字、影像、语音等方式，对发现、整改的工程信息进行关联和存档，让管理人员有效控制现场质量检查情况。

将所发现的问题通过BIM平台直接反馈给相关责任人进行整改，责任人整改完成后，检查人复检，上传整改后图片及检查意见，检查过程发生的各种信息均与所检BIM构件进行关联。整个检查和整改过程遵循了PDCA的检查机制，使质量及施工安全得到了有效地控制和保障，并运用BIM技术进行了主体结构等相关验收工作，使问题及整改状态一目了然。

六、其他方面的BIM应用

1.物料跟踪方面

本项目水平构件为叠合板预制构件，通过BIM技术对预制构件进行物料跟踪，利用模型中构件的二维码作为载体，结合移动端的应用，赋予预制构件的出厂、运输、安装状态，实时反映预制构件的状态及现场实际安装进度。

2.施工总平面布置方面

本项目建筑物形状为U字形，可充分利用场区内空间进行生活区、办公区、堆场区、加工区等划分，传统的二维施工总平面布置无法反映场区的垂直布置，且无法检查布置的科学性，而利用BIM技术，将施工总平面布置三维化，并可进行三维的检查，优化塔吊的影响半径及位置，合理优化不同区域的使用功能，优化场区运输路线，保证项目的有效实施。

3.地板砖排砖方面

本项目地板砖铺贴数量较多，部分房间配备有地插，运用BIM技术对地板砖进行排砖，优化铺贴方向及地插位置，利用BIM技术强大的联动和数量统计功能，对各种优化方案进行对比，选择最优方案组织实施。

4.移交管控方面

传统的交房书为一纸平面图，只标示了楼座位置、户型、面积等基本信息，装修时会出现私乱砸墙、改水电等违规现象，极有可能给结构安全及安装专业整体系统性造成破坏，直接影响工程项目的整体安全及功能；本项目计划应用BIM的交房说明书，除可展示常规信息外，还可显示公共区域标示说明、疏散路线三维展示说明、套内三维户型图、套内各机电系统三维模型图及各部件的信息标记说明、精装修三维说明、装修注意事项说明、质保书等，交房说明书既可为纸质版本，也可为电子版本。