建设工程 BIM 技术应用的探讨

2021-01-13郑煜

建设监理 2020年8期

郑煜

（云南城市建设工程咨询有限公司，云南昆明650228）

0 引言

监理受建设单位委托，在施工阶段对工程质量、进度和造价进行控制，对合同和信息进行管理，对各建设方的关系进行协调，并履行建设工程安全生产管理法定职责。工程监理的工作方法有现场记录、发布文件、旁站监理、平行检验、巡视检查和会议协调等。在传统监理模式下，监理工作方式较为单一、信息管理方式相对落后。随着BIM 技术成为传统建筑生产模式的战略手段，如今桥梁、道路和房屋建筑行业均在推动 BIM 技术的研究与应用，BIM 的优点在上海中心大厦、北京中国尊等重大项目中已逐渐体现出来。

事实上，BIM 技术的可视化、便捷化和信息完备化特点，可以给监理企业在投资控制、质量控制、进度控制等方面带来帮助。在投资控制方面，通过 BIM 技术对造价机构与施工单位完成项目的估价及竣工结算后，可形成带有 BIM参数的电子资料，最终形成对历史项目数据及市场信息的积累与共享；在项目投资决策阶段，监理根据 BIM 模型数据，可调用与拟建项目相似工程的造价数据，高效快速地估算出规划项目的总投资额；在质量、进度控制方面，BIM 可进行三维空间的模拟碰撞检查，优化净空及各构件间的矛盾和管线排布方案，减少由各构件及设备管线碰撞等引起的拆装、返工和浪费；在信息、合同管理和建筑工程各方协调方面，BIM 技术可将建设生命周期中各阶段中的各相关信息进行高度集成，保证上一阶段的信息能传递到以后各个阶段，从而使建设各方能获取相应的数据。

BIM 技术在监理工作中的应用，虽然还处在初级阶段，但为促进监理行业的发展，提高监理信息化、精细化的管理和控制水平，提供了一个有力的工具和平台。

云南城市建设工程咨询有限公司（以下简称“YMCC”）自主研发了“建设监理工作 BIM 技术应用平台”（软件著作权登记号4290554，以下简称“应用平台”）。现结合应用平台的运行情况，就工程咨询企业信息化应用，与同行商榷。

1 企业基本情况

YMCC 于1993年成立，是全国文明单位，全国建设系统先进集体，国家高新技术企业，云南省首批“建设工程监理”“建设工程项目管理”试点单位，具有国家多部委颁发的工程监理综合资质、建设工程项目管理资质、工程造价咨询甲级资质、AAA 级信用企业、工程咨询甲级资信、工程招标代理资格（原工程招标代理甲级资质）、政府采购资格（原政府采购甲级资质）、城乡规划编制资质、工程设计资质、施工图审查机构资格、基金管理人资格、房地产开发（代建）资质、工程检测资质和建设工程司法鉴定资质，可为客户提供建设工程全过程、全方位、专业化、定制式的工程咨询服务，满足顾客期望和潜在的需求，是一家集团化的综合型工程咨询服务商。

2 BIM 技术的特点

2.1 可视化

可视化即“所见即所得”。对于建筑业而言，可视化的作用非常大。目前，工程建设中所用的施工图纸只是将各个构件信息用线条来表达，其真正的构造形式需要工程建设参与人员去自行想象。但对于现代建筑而言，其形式各异、造型复杂，光凭人脑去想象，不太现实。BIM 技术可将以往的线条式构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们面前。

2.2 协调性

协调是工程建设实施过程中的重要工作。应用 BIM 技术，可以将事后协调转变为事先协调。

2.3 模拟性

应用 BIM 技术，在工程设计阶段可对节能、紧急疏散、日照和热能传导等进行模拟；在施工阶段可对实际施工进行模拟；在运营阶段，可对紧急情况的处理进行模拟。

2.4 优化性

应用 BIM 技术，可提供建筑物实际存在的信息，并能在建筑物变化后自动修改和调整这些信息。目前基于 BIM技术，可完成设计方案优化和特殊项目的设计优化工作。

2.5 可出图性

应用 BIM 技术对建筑物进行可视化展示、协调、模拟、优化后，还可以输出综合管线图、综合结构留洞图、碰撞检查侦错报告和建议改进方案等有关图纸或报告。

3 BIM 在建设工程管理中的应用

3.1 应用目标

工程监理单位应用 BIM 的主要任务是借助 BIM 理念及其相关技术搭建统一的数字化工程信息平台，实现工程建设过程中各阶段数据信息的整合和应用，进而更好地为建设单位创造价值，提高工程建设效率和质量。目前，建设工程监理过程中应用 BIM 技术期望实现可视化展示、提高工程设计和项目管理质量、控制工程造价和缩短工程施工周期等目标。

3.2 应用范围

现阶段工程监理单位运用 BIM 技术提升服务价值，其应用范围主要包括可视化模型建立、管线综合、四维虚拟施工和成本核算等方面。

由于工程项目本身的特殊性，工程建设过程中随时可能出现无法预计的各类问题，而 BIM 技术的数字化手段本身也是一项全新技术。因此，在建设工程监理与项目管理服务过程中，使用 BIM 技术具有开拓性意义，同时，也对建设工程监理与项目管理团队带来极大的挑战，要求建设工程监理与项目管理团队不仅要具备优秀的技术和服务能力，还要有强大的资源整合能力。

4 BIM 在建设工程各阶段的应用

4.1 方案设计阶段

根据委托人的需求或合同要求，项目组在设计过程中采用相关 BIM 设计软件及与之对应的设计策略对方案进行推敲、优化、展示和汇报，让委托人更直观和全面地掌握方案设计意图，同时能更好地对方案进行沟通和探讨，对下一阶段的工作做好充分准备。

4.2 初步设计阶段

根据委托人的需求或合同要求，项目组相关专业在方案阶段的 BIM 数据（模型）的基础上进行深化设计。各专业通过科学计算及合理设计后，对数据进行相关整合，结合相关 BIM 软件的运用，把 BIM 数据（模型）往下设计一阶段传递。

4.3 施工图设计阶段

根据委托人的需求或合同要求，在初设的设计深度上对 BIM 文件进行更细致的设计。对专业间条件图进行整合及协同设计，传递专业设计信息，及时解决碰撞问题，避免设计缺漏，减少图纸错误，提高图纸质量，节省建设成本。施工图设计文件可更好地指导现场施工，加快工程进度，有利于施工工期的管控。同时，BIM 模型工程量清单能为工程造价提供依据，避免过多浪费，能直观地反映设计效果，准确地指导施工，精细地控制施工质量，最终达到优质的工程质量。

4.4 施工阶段

根据委托人的需求或合同要求，在施工中 BIM 可以将各阶段、各环节的数据信息进行整合，提供信息交互与共享平台，打破传统逐层专递信息的壁垒，缩短传递环节，降低干扰因素。通过建立 BIM 施工进度管理四维模型可以对施工作业进行实时监护与查询，以提升施工管理效率。在项目实施过程中，指导承包单位应用该平台，不仅可以有效地将各专业、各环节的工作人员协同起来，改善彼此之间的沟通环境，以增强施工团队的凝聚力和协作能力，还可以对构件的预制加工进行动态管理和实时监控，以缩短加工时间、提供构件质量和加快施工进度等。

4.5 竣工验收阶段

根据委托人需求或合同需求约定，应用 BIM 技术针对施工结束之后需要维护的项目及具体参数进行分析，形成竣工模型，为竣工建筑项目的维护管理奠定基础。采用数据记录和空间定位的方式，实现对整个建筑的运营与管理，防止维护管理阶段出现相应问题。

5 BIM 在建设工程监理工作中的应用

YMCC 依据国务院办公厅《关于促进建筑业持续健康发展的意见》、住建部《推进建筑信息模型应用的指导意见》、云南省住建厅《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》和 GB/T 51235—2017《建筑工程施工信息模型应用标准》，自主研发了“城市建设监理工作 BIM 技术应用平台”并拥有自主知识产权。该平台可有效指导 BIM 技术在项目监理机构建设过程中的应用，从而提高服务水平和提升工作质量。通过项目的运行，改变了建设监理科技化应用低的印象，提升了监理形象。

5.1 应用平台的应用导则

（1）企业内 BIM 技术信息化应用的项目必须遵照本导则开展相关工作。

（2）本导则由企业 BIM 办公室负责管理，包括对具体技术内容的解释。为进一步完善本导则，各生产事业部门及事业合伙人在使用本导则的过程中须注意积累资料和总结经验，及时将有关意见和建议反馈给企业 BIM 办公室。

（3）组织管理。① 为保障企业监理工作 BIM 管理平台应用及推广，统一工作标准，确保管理效果及达到管理目标，企业组建 BIM 办公室（以下简称“办公室”），负责应用平台的运作和统筹管理工作。② 办公室负责发布及修订工作导则标准，培训、指导和监督项目机构工作。③ 安全与技术管理委员会办公室负责办公室的日常管理工作，包括应用平台的立项管理、批准工作和计划方案，及时解决项目机构遇到的问题，收集和整理使用情况，为改进管理提供决策依据等。④ 项目机构根据项目现场组建BIM 技术信息化应用小组，负责企业监理工作 BIM 管理平台的具体应用。⑤ BIM 技术信息化小组由执行总监负责，其工作内容包括：组织管理应用平台的具体应用工作；围绕监理工作的“三控两管一协调”，制定应用平台的具体应用方案，明确应用平台的应用专业负责人和填报人，督促其工作并检查其工作进展情况；收集、整理使用过程中的问题，及时向办公室报告。

5.2 应用平台的组织架构

应用平台的组织架构，如图1所示。

图1 应用平台的组织架构

5.3 应用平台的系统方法

（1）工程资料应真实反映建筑工程建设过程和工程质量的实际情况。现场项目机构监理人员应将工程资料与建设进度形成同步并进行收集整理。

（2）填报人员应及时将纸面资料转换为电子文档，按本导则编写文件名，并且按照填报人职责上传关联到 BIM模型。

（3）工程资料按其特性和形成、收集、整理的单位不同，由 BIM 技术信息化小组依据规则，通过链接的方式，分类整理到应用平台中。该应用平台可分为基本建设程序系统、建造过程资料管理系统和运维资料管理系统。

（4）工程资料按照单位工程的分部资料形成的先后顺序进行归类。

（5）监理控制资料与模型关联。① 在平台应用中，可基于施工图设计模型、深化设计模型和施工过程模型等，协助建设单位进行模型会审和设计交底，并将模型会审记录和设计交底记录附加或关联到相关模型。② 在施工监理控制中，应用平台对质量控制、进度控制、造价控制、安全生产管理、工程变更控制、竣工验收和运维管理等工作进行管理，将过程记录和资料信息附加或关联到模型（对应部位）中。③ 关联信息分类：设计交底记录包括设计交底的时间、地点、人员、措施、要求、回复落实记录和签名等信息；施工资料审查记录包括各类施工资料审查清单、记录和结论等信息；质量控制信息包括自检结果信息、材料质量证明信息、原材料质量合格与否的判定结论、测量放样信息、质检记录、实测实量记录数据、检验批、分部分项工程验收过程及具体记录、工程质量评估报告等；进度控制信息包括对施工单位开工报审的审批记录、项目施工总进度计划、阶段性进度计划审查、确认记录、进度控制中发现的问题及对问题的处理记录；安全生产管理信息包括安全检查报告及发现安全问题的具体描述；投资控制信息包括施工预算审核、预算变更审查及各阶段工程节点的工程款支付申请和支付审核等；工程变更管理信息包括各阶段设计和施工等工程变更信息；竣工验收信息包括竣工预验收的时间记录、竣工预验收存在问题的整改完成复查时间记录、单位工程的验收结论、质量合格证书及整改处理结果等；运维管理信息包括对设备设施技术资料进行归纳，以便快速查询并确保设施设备的可追溯性及文件数据备份管理、设备类型、设备参数、生产厂家和检查维修记录等。