BIM技术在施工、造价、项目管理中的应用

张晓曦

昆明交通场站开发运营有限公司 云南 昆明 650000

建筑业作为我国国民经济支柱产业之一，其发展水平直接关系到经济建设的快慢。近年来，随着建筑工程市场规模不断扩大、竞争日益激烈和施工技术日趋复杂化等一系列新特点。对工程项目管理提出了更高要求：如何保证质量控制进度；如何在设计阶段进行成本优化以降低投资费用并确保工期满足用户需求等等。这些都需要通过BIM模型实现信息共享与集成来完成建筑业各专业之间数据传递及资源的有效整合，从而达到建筑工程造价全过程、动态模拟与实时监控。

1 BIM技术概述

1.1 BIM技术的基本内涵

BIM技术是通过三维模型模拟施工现场，将建筑信息数字化，建立起的可视化、立体直观的空间结构。它能够使工程项目管理从传统模式向现代模式转变。(1)虚拟现实。利用计算机进行建模可以在一定程度上减少人工成本及相关费用；同时还能提高设计效率和质量水平以及优化设计方案等方面；BIM技术是以三维模型模拟施工现场，通过对数据信息进行分析与处理，从而为决策提供有效的支持性依据。(2)信息集成。将施工现场的各个参建方、单位工程量和进度参数通过三维模型进行模拟，并根据数据分析结果对项目各阶段中可能出现问题及解决措施作出合理预判；最后在BIM技术平台下建立起虚拟的建筑实体。利用虚拟现实技术可以实现信息共享与协同工作模式，从而有效降低人力成本以及相关费用支出等浪费现象发生概率。

1.2 BIM技术的作用

BIM技术的应用，可以使建筑项目从开始到结束都更加清晰明了，在工程项目的各个阶段中能够准确地对数据进行分析并利用信息量来模拟出施工现场状况。通过使用BIM模型将整个建筑工程项目与建筑三维虚拟环境相融合。这样就能有效减少人工、材料等成本。(1)提高工作效率：对于传统的建设过程来说主要是通过人工、材料等的计算来实现对施工成本和造价进行控制，然而这种方式不仅需要消耗大量人力，而且效率低下。而BIM技术则可以有效地解决这一问题。(2)降低工程风险：建筑项目从开始到结束都存在许多不确定性因素影响着项目的完成进度与质量以及安全隐患；同时由于在传统建设过程中所使用的是人工、材料等的计算量大且复杂繁琐的信息数据结果导致了施工成本和投资金额不断增加这就使得整个项目在建设与管理中所遇到的风险也不断增加。(3)提高项目的经济效益：BIM技术可以通过对建筑信息数据进行处理，使其更加精准，同时也能实现施工成本和造价等方面的控制通过BIM技术的应用，能够使项目的成本和施工过程中涉及到的风险得到了有效地控制，在保证安全质量前提下使得项目投资效益最大化。

1.3 BIM技术的特性

(1)集成性。建筑信息模型的建立是通过三维可视化技术进行模拟，可以有效地将各参与方之间的联系更加直观。BIM系统中建立了一个虚拟建筑物，它在任何时间、任意地方都能显示出其结构和尺寸参数等数据。(2)协同效应：利用该软件能够对各个专业间相互关联关系以及不同部门间所发生矛盾冲突时产生的问题及解决办法做出合理分析与决策判断，提高施工效率并减少不必要成本消耗。(3)可扩展性。BIM技术可以将传统的二维平面图、三维模型等空间结构和时间进行延伸，为用户提供更多信息，使工程设计更加便捷。

2 BIM技术在施工、造价、项目管理中的应用研究

2.1 BIM技术在施工、造价、项目管理中的应用

BIM技术在建筑行业的应用现状主要体现在三个方面：一是信息管理。通过对施工过程中所需材料、设备以及人员进行有效地监控，将整个项目的信息进行准确记录，并建立相应数据库，便于以后工作的开展；二是数据共享和协同处理。利用BIM软件可以实现工程进度与成本之间实时反馈沟通；三是可视化分析技术在项目全生命周期中发挥作用目前我国建筑行业发展迅速且趋于成熟阶段已经进入了一个新时期信息化时代通过BIM技术进行施工图纸的设计、预算和结算等工作，可以将项目中所需资源直观地显示出来，便于企业管理者对项目的进度控制。

由于城乡建设部和住房颁发的《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》的作用，越来越多的工程项目和企业开始应用BIM技术。本次调查显示，31.3%的企业在3个及以上的项目应用了BIM技术，14.2%的企业有2个项目中应用了BIM技术，也有13.2%的企业有1个项目应用了BIM技术。同时，有41.5%的企业还没有在项目中应用过BIM技术。如图1所示。这也进一步说明，BIM技术在施工企业当中的应用还没有全面展开，但这并不阻碍企业对BIM技术应用价值的认可。

图1 BIM应用技术调查

BIM技术的不断普及应用，使施工企业不仅理解了它对于企业的意义，同时也感受了BIM技术对于整个行业都会带来巨大影响。同时，随着超高层、大体量建筑的越来越多，施工企业更需要利用新的方法技术来满足越来越多的业务需求。本次调查显示，企业遇到“建筑物结构非常复杂的项目”时会主动考虑应用BIM技术，有71.3%的企业认同此观点；也有三成以上企业在遇到“资金非常充裕的项目”、“需要进行LEED认证的项目”时会主动考虑应用BIM技术；25.1%的企业表示遇到“政府项目”时会主动考虑应用BIM技术。同时，也有企业表示当“企业有科研需求的项目”或“业主有明确要求的项目”时也会主动考虑应用BIM技术，如图2图3所示。

图2 BIM应用技术调查

图3 BIM应用技术调查

2.2 BIM技术在施工、造价、项目管理中的应用优化

(1)优化结构组织设计。BIM技术的应用，可以为项目管理提供一个全新、全面且高效的信息支持平台。通过对施工现场情况进行模拟分析和动态控制来确保工程质量及进度目标得以实现；同时还能有效避免资源浪费现象发生，减少安全隐患问题等。(2)合理确定材料投入量以及人工费用标准与预算成本之间存在一定联系通过对BIM技术的应用，可以实现施工材料、人力以及设备等资源配置合理化，并在一定程度上降低了工程成本。(3)优化组织结构设计。建筑信息模型是项目管理中最重要环节之一。通过建立三维视图和虚拟现实模拟来保证项目的可视性及其真实性。(4)完善质量控制体系BIM技术应用于建筑工程领域具有十分广泛的应用前景：可以为业主提供一个更加科学、全面与合理化以及实时监控机制为建筑工程质量提供保障；可以提高工程造价管理水平，促进建筑行业的可持续发展，并最终实现项目效益最大化。

3 BIM技术在施工、造价、项目管理中应用的实践

3.1 BIM技术在施工、造价、项目管理中的实施

施工、造价、项目管理中BIM技术在项目全生命周期成本控制中起着承前启后的作用，是实现项目的整体目标。(1)优化设计。通过BIM对工程信息进行模拟，将各阶段成本数据与实际值联系起来；利用二维图纸进行3D视图展示及分析对比等工作；同时运用三维可视化功能建立施工进度计划、材料采购清单以及人工费消耗定额和费用标准之间的关系模型库并能在有限时间内动态调整。(2)项目管理优化通过BIM技术可以对项目进行全过程、全方位的管理控制，在施工阶段，将项目的成本和进度目标细化到每个责任单位；利用虚拟模型可实现现场模拟工程量的估算。(3)材料采购清单。使用BIM软件建立原材料计划台账并能自动生成材料消耗定额报价表及人工费消耗预算单等信息资料；通过二维图纸可以清晰明了地表达出各部门、班组在施工过程中所需用费用和实际发生金额，方便进行对比分析与调整使用BIM软件建立材料消耗模型后，能够直观的显示出施工过程中所需用费用，并能进行现场模拟试验等。(4)工程计量计价。BIM技术可以自动生成施工进度表、材料成本计划清单及汇总单，便于现场的管理人员进行管理，也方便项目部对现场情况和所需材料数量等信息及时作出调整在工程计量计价时，使用BIM软件自动生成的模型，可以直接调用项目部相关人员进行计算和汇总。(5)现场施工方案编制与工程预算。使用BIM软件自动生成的模型可以直接调用项目部相关人员进行计算，也方便快捷。在实际过程中，管理人员可随时了解施工进度情况及材料消耗量等信息并及时调整计划值、人工费和机械台班单价等费用；施工作业时还能通过二维图纸提供直观准确地数据资料给各部门管理者以便做出正确决策BIM技术可以对工程造价、项目管理的全过程进行全面控制，并能有效地指导施工阶段各参与方，使之在设计变更或索赔发生时能够快速准确采取措施。同时还可根据工程实际情况及相关法律法规制定相应的风险防控制度。

3.2 BIM技术应用的具体操作

(1)建立完善的BIM模型。在施工过程中，我们要充分利用三维建模软件，对建筑各环节进行全方面、多维度立体协同管理。(2)运用计算机技术辅助设计和工程进度控制等工作来实现项目的合理性分析以及项目成本估算与目标计划之间相互配合协调；同时还需要加强信息共享及沟通工作：及时发现问题并采取相应的解决措施以保证施工过程中相关数据准确无误。(3)在BIM模型下，进行现场签证、资料管理与变更处理施工阶段的造价管理和控制工作；竣工验收结算及竣工决算等。(4)在BIM模型下进行工程进度计划、质量保证措施以及安全文明意识教育。(5)在BIM模型下，对施工阶段的成本控制、进度管理及质量保证措施进行有效地分析和优化。(6)在工程竣工验收及交付阶段，BIM模型下的施工管理与控制工作BIM技术在施工阶段的应用，使得工程造价能够更加准确、快速地计算出来。由于我国建筑行业发展迅速且市场竞争激烈，所以对于企业来说是一个不可多得利润空间。

3.3 BIM技术在施工、造价、项目管理中的效果评价

在工程项目中，BIM技术的应用可以有效地帮助项目管理工作人员进行资源规划。通过运用BIM技术可利用三维空间将建筑信息数字化，使用二维图纸可直观显示出整个项目的结构层次、构件位置及尺寸等相关数据；还能对建筑各方面属性参数加以确定以达到合理配置资源作用，并为以后的工程设计提供参考依据与指导标准：在建设项目中应用该软件可以实现三维立体视图可实现工程量的计算，也能为施工提供依据BIM技术在建筑施工、造价、项目管理中的应用使得项目成本降低。

4 结论与展望

本文针对所面临挑战提出了解决对策与建议。(1)建筑行业要想实现可持续发展就要将企业自身利益最大化这一目标放在第一位置；而对于业主方来说则需要对BIM理念予以重视并且加强管理力度；施工方也需通过BIM建模来提高项目质量和效益以及降低项目的成本同时还需要对BIM技术进行不断地完善与升级，以促进行业的健康发展。(2)通过分析得出，我国建筑企业在实际施工过程中应用该技术时存在着诸多问题：信息传递速度较慢、成本管理水平较低以及人员素质有待提高；而这些因素导致了工程造价无法准确核算等一系列问题。因此要想实现可持续化的发展就必须对BIM理念予以重视并加以完善和推广才能为其提供良好环境与支持BIM技术在建筑行业的应用具有良好前景，其不仅能为施工方提供更为精准、高效地信息服务，还可通过该系统对工程造价进行有效控制和管理。因此要想实现这一目标就必须将其作为重点工作来抓。