BIM 技术在建筑工程协同管理中的应用

2021-01-06刘鹤

河南建材 2021年1期

刘鹤

中铁房地产集团中南有限公司（430000）

0 引言

我国目前处于快速发展阶段，正大力开展基础设施建设，经过多年的实践与发展，在工程管理方面已经积累了一定的经验和技术[1]，但是仍存在管理效率低、信息沟通不畅等问题，影响了工程的建设速度、质量和安全。BIM 技术于2002 年由美国Autodesk 公司率先提出并加以推广，其核心理念是建立与工程项目完全一致的数字化三维模型，借助计算机技术实现工程的可视化和量化分析，相较于传统的管理方法，该方法能够显著地提高工程质量和施工速度。随着云计算的发展及BIM 应用的深入，基于云计算的协同管理模式已经逐步得到应用，进一步提高了建设、设计、施工等专业的合作水平[2-3]。

1 工程项目协同管理的概念

工程项目的协同管理是从项目的规划、设计、建造、运营的全过程出发，对工程项目中的各要素进行整合，消除项目实施过程中的障碍，使其能够在功能、空间和时间上协调运作，实现工程项目的预期目标。

根据协同管理的范围的差异，协同管理可分为单项内部协同管理和多项目企业内部协同管理两个层次。

单项内部协同管理是对单个工程项目中的各参与方的关系进行协调，以促进项目顺利开展。项目的组织者作为协同管理中的重要角色，对项目的进度、成本、质量等要素进行控制，合理地组织和调配资源和参建方，最大限度地实现既定建设目标。

多项目企业内部协同管理则是对于具有多个项目同时运作的企业来说的，如何协调各项目之间的资源，以实现多项目同时并行，顺利地开展并实现各项目的目标。这需要在企业内部对资源进行调配，提高项目的协同管理水平，使得企业各部门和板块协调运行。

2 BIM 技术在项目协同管理中的作用

BIM 技术在工程项目管理中的应用，能够将项目中产生的海量信息以直观有效的方式传达给管理人员，并且其包含的项目信息经过分析处理后可用于成本管理、施工组织管理等方面，能够将以往的粗放型管理转变为精细化管理，从而实现资源的高效利用。

2.1 BIM 模型能够集成工程项目的相关信息

BIM 的三维模型集成了项目的所有信息。在项目的决策、设计、建造、运行的全生命周期中，通过不断地完善模型，可以完成信息实时查询、设计变更、项目跟踪监控等工作，并能够实现文件的自动整理和归档。在云端进行数据的存储，并依据项目参与方的不同职能设置不同的权限，以实现项目各参与方的实时沟通。

2.2 BIM 与云计算的结合促进各项目参与方的协作

BIM+云计算的模式，实现了各参与方信息的互联互通。建筑的设计、施工等信息能够在云端进行实时的更新；各参与方能够根据自己的权限查询、修改相关信息，在云端平台上对当前的项目进展进行汇报，完成项目审核和签证等程序。当出现影响项目进行的问题时能够及时发现并协调解决，减少了资源的浪费。项目建设完成后，运营方能够根据项目建设过程中的信息制订合适的管理运营办法，并且将运营过程中出现的关于建筑的信息上传至模型中，及时更新建筑物的状态，以便于下一步运营方案的制订。

2.2.1 BIM 在方案规划阶段的协同作用

应用BIM 技术能够在项目的规划阶段建立较粗糙的三维模型，通过模型信息帮助业主进行投资测算，以满足业主的投资需求。并且依据模型可实现建筑的功能和外观分析，对于暴露出来的问题进行更正和修改，根据业主的个性化需求进行深化设计，对后续的项目设计工作有促进作用。

2.2.2 BIM 技术在设计阶段的协同作用

传统的设计模式是建筑方案设计先行，结构、水暖电等设计随后进行，专业之间各自为政，常出现各专业设计方案之间“打架”的现象。并且相较于三维模型，二维图纸的展现方式在直观性上有所欠缺。将BIM 与云计算相结合的设计方法能够使得各个专业之间的沟通更加顺畅，当不同专业的设计出现问题时，设计的参与方能够及时地调整与修改设计。如传统的机电设计常会出现管线之间的碰撞、结构设计与管线设计相冲突的问题，而基于云计算的BIM 正向设计则能够及时地对管线进行“碰撞检查”，提前发现和解决问题。

2.2.3 BIM 技术在施工阶段的协同作用

工程施工阶段的任务是将BIM 模型转化为工程实体，此阶段涉及到各施工专业与资源等的协同与调配。采用BIM 模型后，能够依据资源配置情况合理地制订施工方案。另外在施工过程中往往伴随着工程变更、加快进度等，需要对设计方案和施工方案进行修改，采用BIM 技术后，各工程参与方可在云端进行工程变更，实时更新设计；业主单位可随时监控和审批相关事项。施工单位依据变更可更加便捷地制订新的施工方案，以提高施工速度。

2.2.4 BIM 技术在运营维护阶段的协同作用

在设计、施工阶段建立的BIM 模型能够在建筑的运行维护阶段大展身手，让建筑的使用者更加详细地掌握建筑的健康状态。BIM 模型可帮助管理者制订更加合理的检修维护方案，提高建筑检修工作的效率。当建筑出现病害时，可在BIM 模型中标注出现病害的部位及时间，有利于下一次的检修。在建筑的生命周期内，BIM 模型不断地更新，使得使用者能够依据当前建筑的状态，更加合理和高效地使用建筑。

3 BIM 技术协同管理存在的问题

当前BIM 技术作为一种新兴的设计和管理手段，正被我国大力地推广实施。但目前BIM 技术的应用尚存在不少的问题。文章针对工程中的相关问题进行了分析。

1）BIM 技术尚不完善。目前，国外的 BIM 软件不能很好地适应国内市场，而国内相关软件的发展又不完善，某些软件的运行甚至需要以国外软件为基础，急需在此方面进行大力的开发和投资。并且由于BIM 软件的特殊性，其开发应用需要兼具工程知识和计算机知识的复合型人才，但是目前能够同时掌握这两项技能的人才较为稀缺，而高校在相关领域的人才培养机制也较为落后，不能满足市场对该类人才的需求。

2）项目参与各方动力不足。目前的BIM 应用还处于建立基本模型的阶段，大多是为了满足相关的政策要求，对模型应用的进一步探究则进行的较少。BIM 模型往往成了摆设，只用于项目信息展示和成本计算方面，在施工管理等方面的应用较少，不能最大化地开发模型的价值。

3）业主单位作为建设方，其关注点主要在项目的建设过程和结果，对后期运营关注的较少。BIM技术的应用会增加设计和建设过程中的成本，导致其投资测算大幅增加，因而建设单位对推动该技术的应用热情不足。而设计和施工方使用BIM 技术需要投入更大的人力物力，在设计和建造费用不增加的情况下，设计和施工单位进行BIM 技术应用的动力不足。总的来说，在建立BIM 模型过程中，工程项目的各参与方往往需要承担更高的成本，但获取的利益却不明显，各方参与的积极性不高。

4）相关实施标准和制度不完善。BIM 作为一项新兴技术，在应用过程中遇到了应用主体不明确、项目参与各方难以有效协同工作等问题。相关的行业标准和制度欠缺，应用环境不甚理想。