BIM技术在全过程工程咨询中的应用

熊年仿

摘 要：BIM技术在全过程工程咨询中应用广泛，数字化管理是当前工程咨询企业所追求的一种新型管理模式，也是提高企业核心竞争力的主要途径。BIM技术作为建立在计算机技术基础上的一种应用于工程设计、建造、管理等全过程中的数据化工具。基于此，结合当前咨询企业的业务模式，从项目全过程工程咨询服务的角度分析以BIM模型作为信息管理的有效载体，开展项目全生命周期信息集成管理和信息共享的应用价值，以供参考。

关键词：BIM技术;全过程工程咨询;应用

中图分类号：TU723.3;TU17                             文献标识码：A                            文章编号：2096-6903（2022）09-0034-03

0 引言

近几年来BIM技术在建筑行业得到了迅速发展和应用，已被建筑业普遍认为是行业的第二次信息技术革命。BIM技术以三维模型为基础，在项目的策划、实施及应用过程中逐步形成建筑工程全生命周期内的信息模型，以支持建筑物在规划、设计、施工、运维等各阶段的各类活动，从而实现工程领域的精细化设计、精细化施工和精细化管理。国家发展改革委住房和城乡建设部在《关于推进全过程工程咨询服务发展的指导意见》（发改投资规〔2019〕515号）中明确提出“大力开发和利用BIM、大数据、物联网等现代信息技术和资源，努力提高信息化管理与应用水平，为开展全过程工程咨询业务提供保障”[1]。

全过程工程咨询BIM技术信息化协同的模式，有利于促进工程项目组织模式、管理模式的创新，提高各参建单位信息交互的效率及效果。广东、湖南、陕西和湖北等省在全过程工程咨询实施方案中均提出了“鼓励咨询企业应用建筑信息模型（BIM）技术”，旨在应用BIM技术提高项目管理水平。BIM技术在建筑业已得到了较为广泛的应用，其价值得到了普遍认可，将BIM技术应用到公路、房屋建筑以及市政等建设施工领域，已成为业内共识的发展趋势，为咨询企业拓展产业链提供了切实可行的实现路径和手段，必将带来巨大的价值。通过对BIM 在设计、施工和运维等阶段应用的论述，对BIM在全过程工程咨询中的重点应用进行了分析，有一定的借鉴意义。

1BIM技术的概念

上世纪中后期BIM（Building Information Modeling）技术诞生，而后《建筑信息模型应用统一标准》将其定义为“在建设工程及设施全生命期内，对其物理功能性与特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称”[2]。BIM技术的出现为建筑行业的发展注入了新鲜血液，其作为一种新型管理模式，可以在企业工程全过程咨询中将工程设计、项目施工、监理、造价等不同阶段的咨询形成统一的整体来进行全方面管理。

2 BIM技术在全过程工程咨询的应用研究

BIM技术可以针对建筑物的实际情况进行模拟，因此被行业内称之为最具实用性的工具之一。此技术在建筑物模拟过程中可以对工程属性、材质、造价信息等数据进行提取与合成，进而创建出精细的数字化模型，以便于项目全过程中实施优质的管理，进而不断优化操作技术。

在BIM技术在项目全过程周期的使用功能包括以下几点：

方案设计阶段：日照轨迹分析、建筑能耗分析、建筑性能分析、方案辅助分析、可视度分析、性能化分析。

施工图设计阶段：三维协同设计、设计优化咨、虚拟现实、景观、室内设计表达、人员疏散分析、建筑防火分析、工程量测算。

施工准备阶段：各专业设计深化、施工空间冲突分析、方案模拟、施工进度模拟、材料、资金计划。

施工阶段：BIM品质监控、BIM数据校核、进度监控、5DBIM集成、成本控制、虚拟验收、竣工结算配合。

运维阶段：运营数据与模型整合、租赁管理展示、维修路线展示、紧急预案制定、运维系统集成。

2.1 设计阶段的BIM应用

2.1.1 方案比选

在方案设计阶段采用BIM技术生成多个设计方案的模型进行模拟，通过三维模型的方式更加直观地展示出設计方案中各个环节的立体效果，通过分析和比选得到最佳的设计方案。充分应用三维场景的可视化功能，实现项目设计方案决策的直观和高效，所改即所见，便于前期把控设计方案和领导决策。

2.1.2 工程项目申报、审批

应用BIM技术可以加快报审进度，进而缩短设计周期，同时优化设计质量，在报审过程中有利于通过政府相关职能部门的审批，早日获得政府核准并颁发建设许可证书。

2.1.3 性能分析

BIM技术中具备专业的性能分析软件，在模拟建筑物的过程中可以对日照、采光、通风、结构、能耗等等性能进行详细分析[3]，以保证建筑项目性能、质量等具备科学性与合理性。比如将BIM技术应用于日照环境分析可以改善人民的居住环境，充分的日照可以为建筑室内提供舒适的自然光，选择最佳的日照间距，可以合理布局建筑可以更加有效地利用土地资源，有效利用太阳光能，减少建筑采暖能耗。通过模拟紧急状况下的疏散，测试建筑物内所有人员经过疏散通道到达室外安全地带所需的时间、路径，确保建筑物疏散的安全性。通过停车模拟可以优化车位和车道的设置，使建筑物发挥最大的使用功能，避免功能区的浪费。

2.1.4 施工图设计审查

目前使用的二维图纸中经常会出现图纸前后不一致，各专业设计相对独立而发生错、碰等情况，这些问题在二维平面图纸中难以提前发现，大多是在施工过程中才发现，此时只能通过设计变更解决，对施工和工程造价有一定的影响。建筑工程中会出现如构件尺寸错误、大样图与平面图无法对应等问题，而采用BIM技术在对图纸进行审查时，可以发现图纸中潜在的一些问题并在模型创建过程中针对不同问题给予意见与建议。设计师会根据其提供的改进报告对设计方案进行调整与优化，以保证施工图纸的质量，避免设计方案在施工过程中的风险以及变更。

2.1.5 优化空间尺寸

在施工图设计阶段或施工阶段，应用BIM技术，依靠各专业软件，调整各专业的管线排布模型，合理提升净空高度，避免管线过低造成装修吊顶高度不够，严重时会影响地下停车位的设置。此外，BIM技术的应用可以对建筑结构布置及机电管线排布方案进行审查，并针对建筑物竖向设计空间进行分析，最终给予最优化的净空高度，促使建设成本得到有效控制。

2.2 招投标阶段BIM技术的应用

招投标阶段一般需要耗费大量的时间精力，影响着工程建设周期。BIM技术的应用，在设计阶段创建建筑模型过程中生成各项清单，同时对工程量进行科学统计与分析，工程量更加精确化并以此作为依据计算工程的总价[4]。由于BIM技术还处于逐步完善阶段，在应用中其建模方法以及工程量计算规则等方式与工程量清单计价规范和定额规定的计量规则还存在较大差异，在实际应用过程中会秉承扣减优先原则，以此来保证工程计量的准确性。但无论如何BIM技术的优势是传统计量方法无法比拟的，其高效、精准毋庸置疑。

2.3 利用BIM技术进行施工管理

在施工管理中，BIM生成建筑模型期间可以将Navisworks或Lumion导入其中，以此来实现动画施工模拟。这种模式可以详充分了解项目的施工进度情况，通过动画的形式将施工现场真实演绎。将BIM模型集成到BIM5D管理平台中，可以与现场施工流水分区、施工进度计划等信息进行关联，管理者通过移动设备便可以采集现场信息，对施工现场进行实时管理，保证施工现场生产关联更加高效，最终实现项目成本管理控制在目标范围内。

BIM技术可通过建筑模型的方式将项目构件等信息详细展现，此技术相较于传统施工管理可以及时发现全过程中存在的问题。因为BIM模型是集各个环节数据信息与一体的建筑模型，其利用自身具备的统计明细表功能[5]，可以将项目施工过程中所涉及的物料进行汇总、筛选、排列，同时与工程造价管理建立对应关系，以此来提高项目施工阶段的管理水平。此外BIM技术中的可视性，便于管理人员对施工过程、场地布置等进行分析，还有精装修效果展示、二次结构排砖等应用。对于高层建筑、深基础工程、特殊施工工法以及施工流程特殊的工程，利用BIM技术可以进行专项施工模拟与论证，同时实施动态监测，对于提高专项施工的管控能力发挥重要的作用。

在对施工现场进行质量管理过程中，监理人员可利用BIM技术进行辅助管理。例如将BIM技术与AR技术联合使用，实现施工现场与BIM模型叠加，通过叠加发现二者之间的差异，通过信息技术对其进行分析，以此方式来发现建筑模型与施工现场间的差异，并从中找出施工误差发生的原因。

2.4 BIM技术在施工环节造价咨询上的应用

建筑工程施工环节造价咨询中，管理者需要对项目的合同价格进行全面把控以及施工阶段的造价控制。BIM技术在此阶段中的应用可以对投入资金进行科学审核，进而提高全过程造价控制水平。BIM与5D技术的应用可以根据建筑工程施工的实际情况以及工程周期进行管理，在工程数据汇集过程中便可以生成工程施工进度造价报告，进而保证业主资金投入的合理性。BIM技术可在建筑工程建设初期便确定好建设方案，在避免不合理建筑设计的同时，可以对建筑结构进行优化，避免工程全过程中出现未知因素而影响工程造价的合理性。

2.5 基于BIM的智慧运维管理平台的应用

在运营维护管理阶段，BIM技术可以利用物联网技术将建筑的整体架构展现在运维管理平台中。其中可将云端服务作为集中管控中心，将建筑工程中包括安防、消防、物业、自控、能耗、空间、定位、环境等在内的各个环节，通过BIM模型进行统一整合并实时展示。BIM技术应用可以实现人、设备与工程之间的联系，为建筑提供一个综合性的BIM运维平台，从而更好地发挥建筑的功能与作用。BIM运维平台可以实现视觉管理[6]，这种方式相较于传统的二维图形管理更具优势。其界面可以实现高度仿真，视觉效果更加强大且更具真实感。工程项目管理人员通过可视化可实时对设备以及建筑施工的运营状况进行管理，期间可以更直观、更高效地通过在三维模型上展示的核心数据进行详细分析，便于管理者对建筑物全部工程进行把控。

2.5.1 安保管理

BIM运维平台可以展示建筑内当前安防安保信息，包括：视频监控信息、门禁信息、周界入侵报警信息、消防信息以及电子巡更信息。

2.5.2 电梯管理系统

展示建筑内电梯的整体运行情况、电梯能耗以及电梯的维保事项。电梯当前的停靠楼层，电梯的名称、运行状况、承载人数等参数信息以及电梯内当前监控画面。

2.5.3 设备运行系统

展示设备维保项、设备维修项、本年报修趋势图，汇总显示各系统的在线监控设备数、正常运行时间、设备故障数、本月维修计划、本月维修量、维修完成度等信息。

2.5.4 车位管理系统

展示项目内的停车场车位剩余折线图、车位占用信息、违停情况以及出入口监控画面。以动画的形式打开建筑模型，定位到停车区域，通过颜色渲染显示该区域内的车位占用情况;在模型中选择车位，可以查看入口到该车位的路线图。

基于BIM技术借助其可视化和信息集成特点，可直观了解建筑具体信息，所有數据和信息都可从模型中获取和查询，为建筑物的维修改造提供详细准确的依据。通过BIM模型可将各系统和设备以可视化三维图形展现，使其表达更形象和精确，同时也可将BIM技术应用于建筑物内部空间设施的可视化管理中。

在全过程工程中项目建议书、可行性研究等阶段的咨询，可以利用BIM技术将不同阶段的工程信息进行集合，并将信息发送至共享平台中，以此来实现信息共享。全过程工程咨询主要是从项目全方位考虑，其中包括技术、经济以及施工管理等方面，传统的咨询服务考虑的范围具有较强的局限性，在专业领域而言，全过程工程咨询更加全面、准确，而BIM技术的应用对于建筑领域而言更具领先的技术优势，其在全过程工程咨询中可以发挥全方位的效力，为工程咨询业的发展提供有力支持。

3 结语

综上所述，随着全过程工程咨询行业的发展，BIM技术已经可以实现全过程工程咨询信息化管理。随着此技术应用的不断深入，BIM技术可以融合大数据、物联网、装配式建筑、绿色建造、智慧建造等新兴技术，对全过程工程咨询行业的发展产生较大影响，工程咨询人员将摆脱大量重复、单一的劳动，将更多的精力投入到更精细、更富创造性的工作。

参考文献

[1] 杨文才. "三位一体"全过程工程咨询在港科大（广州）项目中的应用[J].价值工程，2021，40（25）：149-151.

[2] 黄强，程志军，叶凌.国家标准《建筑信息模型应用统一标准》编制简述[J].建设科技，2017（03）：13-15.

[3] 姚丹.BIM技术在全过程工程咨询项目中的应用探究[J].工程造价管理，2019（5）：11-20.

[4] 任昱.BIM技术在全过程工程咨询企业中的应用[J].中国集体经济，2020（11）：45-46.

[5] 王晓觅.BIM技术在全过程工程咨询项目管理中的应用综述[J].建设监理，2021（3）：18-19+26.

[6] GB/T 51212-2016，建筑信息模型应用统一标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2017.