BIM虚拟施工技术在项目管理中的应用

王启武 韦海锋 郝孟超

摘要：目前我国传统建筑业运用管理和生产水平较低的模式，迫切需要以信息化为代表的现代技术手段改变现状，使建筑信息建模在建筑行业得到迅速发展和应用。基于BIM的虚拟施工技术为施工企业在新形势下的创新与发展找到了突破口。本文结合这些年来我国建筑行业来虚拟施工的应用实践情况，介绍基于BIM的虚拟施工技术管理过程，提出了虚拟施工的特点和应用方法，并重点阐述了虚拟施工技术在施工工艺和项目管理方面应用的操作要点。

关键词：BIM;项目管理;过程;实施要点

自20世纪中叶以来，随着计算机技术的发展应用，计算机技术逐渐渗透到建筑业，但相对于计算机在其他领域的应用水平，建筑业仍然相对较低。传统的CAD技术本质上是只显示一个简单的几何点、线、面等，只是一种建筑设计绘图工具，它所绘制的建筑构件之间没有直接的相互制约关系，而由此产生的二维图形数据在随后的施工过程中不便使用，使施工方不能充分利用CAD绘图来指导施工，在绝大多数施工过程中只能依靠施工人员的三维想象和经验指导施工。基于BIM的虚拟施工技术的创新发展为建筑业在新形势下找到突破口。

本文针对建筑施工过程中出现的复杂问题，引入BIM技术，通过各种BIM软件有效地建立了完整的3D信息模型，并在构建4D BIM模型的基础上构建了一个虚拟构件，最后实现了系统间的碰撞检测。传统的建筑模式在项目管理和生产水平方面相对较落后，迫切需要以信息化为代表的现代科技手段改變现状，使建筑信息模型在建模业快速发展。

1.BIM概念

BIM技术是面向对象的、三维的几何模型，它包含附加信息和支持开放标准这四个关键特性。面向对象，即对建筑物的一种面向对象的表示，使建筑物成为大量物理对象的集合;三维几何模型，即利用三维几何模型对对象进行真实的表示，并反映对象之间的关系;包含附加信息，即在建筑信息模型中包含附加信息的三维几何体，使各种对象根据指定的统计信息，分析成为可能;支持开放标准，即通过建筑信息交换来支持开放标准，使整个建筑生命周期中每一阶段产生的信息都可以很容易地共享链接或在后续阶段，避免重复录入信息。通俗的说，是在计算机中通过BIM软件构建建筑物的完整信息模型，在建筑工程全生命周期中通过BIM实现建筑的动态、集成和可视化管理，通过建筑工程全建设进程中的效率、降低风险。

2. BIM虚拟技术的项目管理的应用过程及特点

在建设项目中采用BIM虚拟施工技术进行项目管理，现场管理公司可以及时、准确地发布指令，降低沟通成本，实现集约化管理，提高工作效率和管理水平，有效节约施工管理费用。

在建设项目中确定BIM实施目标是项目管理的第一步，因为BIM的组织架构、应用BIM技术完成什么任务、解决什么问题都是由BIM的目标决定的，因此确定BIM实施目标是首要任务，这些目标必须是具体可量化的，最终目的是为项目的建设增值。

BIM实施目标确定后要以该目标为导向进一步制定BIM实施的流程、方案。流程、方案BIM虚拟技术的项目管理的应用过程包括：

（1）组建BIM团队，组建一支经验丰富的BIM团队是BIM实施的重要基础，通过组建BIM团队，明确团队人员责任和分工、凝聚团队力量，在项目管理全过程推进BIM实施;

（2）搭建与BIM技术相适应的企业组织结构、以保障BIM技术的实施，传统的组织结构模式中的矩阵式组织结构是最适合BIM技术环境下的组织构架，应该设计基于BIM的矩阵式组织架构;

（3）构建BIM管理运行软硬件环境。为了方便项目管理过程中各成员之间的协同工作，必须通过配置硬件设施来构建一个运行可靠的BIM工作网络环境，BIM模型数据包含建筑的众多三维、四维甚至五维的信息文件，数据量很大，因此需要配置至少一台文件服务器存放模型数据及其他数据，同时还要配备多台高性能电脑用于BIM工程师建模，另外还要设置交换机和网线将项目团队成员的电脑互联，使得项目成员可以通过网络实时访问服务器上传、下载模型。

（4）利用BIM建模。BIM模型的建立是BIM技术实施的基础。BIM团队在收到设计单位的设计图之后，要建立建筑、结构、暖通、给排水、电气、智能、消防等专业的BIM模型，各专业模型建立之后，先要进行各专业模型的内部碰撞检测，然后进行全专业的碰撞检测，根据碰撞检测结果调整BIM模型或者跟设计单位沟通变更设计。

（5）BIM虚拟技术在项目施工管理中实施流程。施工阶段是工程项目的具体物化阶段，是项目管理的核心环节。所有工程数据汇集的到BIM模型中，形成以BIM模型为中心的各职能部门协同工作的局面，开展基于BIM虚拟技术的工程质量管理、成本管理、进度管理。

依托BIM进行质量管理，可以保障质量信息的完整性与统一性，提高质量管理的效率，施工现场质量责任人可以通过查看BIM管理平台，跟踪质量问题、整改工程实体。

基于BIM的成本管理具有明显优势，可形成3D数字模型，依据3D模型，进行构件的工作集划分，并和进度计划、实际施工计划、成本信息相关联，形成5D模型， BIM虚拟施工技术利用BIM 5D关系数据库技术，能够快速、准确地获取工程数据库并对实物量进行拆分，随时提供及时准确的数据支持项目采购计划的制定，最大限度地提供及时准确的数据支持拣货，为公司项目成本控制提供技术支持。

基于BIM的进度管理，可以有效解决传统进度管理中信息化程度不高、可视化程度低等问题，可以通过BIM模型与进度计划、实际施工进度相关联，进行进度计划和实际进度模拟分析，及时发现偏差并采取适当的纠偏措施。

3.结语

BIM是建筑业实现信息化的最有效途径，我国也在加快普及BIM在建筑业中的应用以实现建设各方统筹管理、多方协同工作，提高工程建设的质量和效率。在施工阶段应用BIM技术，不仅可以指导整个施工阶段的工程实际施工，其可视化工具可以显示了各个子项目的参数、工艺要求设置质量标志和安全防护设施，并协调各专业步骤，减少工作和施工作业面交叉干扰现象，防止危害;施工完成后，随时可以重现施工过程，作为检查、改进和责任追溯基础。