基于BIM 5D的项目数字化管理应用

温清杰 万长发 邹嘉金 王雪鹏 林钊睿

摘 要：数字化管理是以数字化技术为基础，以数据化、网络化和智能化为特征，通过信息化手段对项目的目标、进度、质量、安全等管理活动进行管理，从而提升企业管理水平的一种方式。在建筑业转型升级发展的背景下，BIM技术已经成为建筑行业的一项核心技术。将BIM 5D技术应用于建筑项目的全过程、全方位、全专业的数字化管理，可以进一步提升建筑施工企业工程管理能力、实现效益最大化和科学决策。

关键词：数字化管理；数据化；网络化；BIM 5D

0引言

运用BIM技术进行建设项目的数字化管理，可提升建设项目的管理水平，使进度、质量、成本和安全等目标得到有效控制[1]。

在设计和施工阶段，实施基于BIM技术的数字化管理有助于提高工程项目的生产效率，减少资源浪费并有效控制成本。如王琳和潘永刚等[2，3]将BIM 5D技术运用到建筑施工阶段项目成本控制中，解决了施工信息收集、交流、更新困难及协同程度和工作效率低下的问题，弥补传统施工成本控制的缺陷。田佳乐[4]将BIM技术运用到工程造价咨询的应用当中，发现其可大大提高工作效率，促进造价咨询人员利用节约的时间用来深度思考，为业主提供具有参考价值的动态成本数据，从风险管理、合约管理、价格管理等方面，综合项目管控。

1 BIM的优势

与传统CAD相比，BIM在建模和渲染等方面有更高的精度、更好的可视化效果、更多的信息等优势，其应用涉及建设工程全生命周期各个阶段。BIM施工周期如图1所示。但与传统CAD软件相比，BIM模型结构复杂、数据量大、信息冗余多，對管理人员的信息化技能和数据处理能力提出了更高要求。近年来，建筑企业开始探索运用信息技术实现项目数字化管理。基于BIM 5D架构开展数字项目管理研究和应用实践，这对于推动建筑行业信息化发展具有重要意义。

2项目概况

江西有色建设集团承建的江西新建文化演艺中心项目15#楼，共有33栋单体建筑，规划总用地面积为11万m2，总建筑面积43万m2，公共建筑总面积为10万m2。其中15#楼是江西新建文演中心项目的重点工程，含酒店、剧院、办公楼三大功能分布，总建筑面积43 764.6 m2，建筑高度82.5 m。15#楼BIM模型如图2所示。

本项目以15#楼为样本，通过广联达—数字项目管理平台，开展了工程数字化管理试点。本项目从BIM技术入手，以BIM技术为基础，基于BIM 5D技术构建了从设计到施工的全过程、全方位、全专业的数字化管理平台。该平台涵盖了设计阶段、施工阶段和运营维护等各阶段的管理活动，采用BIM技术、自动化集成管理系统和云平台等现代信息技术，实现了对建筑全生命周期过程的有效管理。

3 BIM协同管理的应用

在该项目基础上，构建基于5D模型的广联达数字化项目管理平台，并结合BIM审图、BIM浏览器等应用，实现技术、生产、商业的水平集成，并以5D平台为纽带，打通建设、商业、材料、质量、安全等多个环节的信息交流障碍。实现以建模、集成、协同应用为主的5D模型应用[5]。

3.1 组织框架

以项目组织架构的特点为依据，构建出项目总承包方、业主方、设计方、监理方等项目参建方以及总承包方各部门的云平台组织结构，并在个组织板块添加参与项目人员信息，实现人员可视化管理。组织框架如图3所示。

3.2 协同管理

3.2.1 资料、文档协同

在施工建设过程中，与项目相关的文件种类、数量繁多，如项目合同、变更、结算、通知单、采购单、申请单、验收单等。在许多特大工程中，繁多的工程项目文件为项目管理带来许多困难。

在传统的项目管理中，文件和过程管理的主要问题有：文件数量多，文件分散，文件易遗失；文件阅览权限管理不明确，导致文件丢失；不能有效地进行文件合作分享；工程人员变动，交接不完整，资料不能继续等。种种问题阻碍了项目资料的协同，占用了大量用于材料整理的人力资源。

基于BIM 5D平台协同数据管理，上传项目数据，分类文件，按主要方向和施工各阶段进行分类，实现了对文档从创建→修改→版本控制→审批流程→发布→存储→请求复用→弃用的全过程管理，使工作流与文档管理能够无缝集成，实现各方之间高效、透明的信息交换。为防止项目资料泄露，所有上传文档可根据平台用户账号等级，设置相应权限，只有企业内部人员或指定人员方可查看、下载。在保证数据安全性的同时，使数据透明。施工文档如图4所示。

3.2.2 图纸及变更协同

以往，建设项目基本信息的传递主要通过纸质图纸进行，图纸种类繁多，包括建筑、施工、电气、暖通、给排水等各个专业。图纸的存储、查询、调用、分发的方便程度等，都对项目能否顺利进行有很大的影响。而在此过程中，因施工过程中出现的各种问题，使得设计方案的版本很难掌握，给设计方案带来了巨大的经济损失。

在BIM 5D平台上进行图纸更改的协作管理，为施工项目的图卷协作提供了一种新的思路。在变更签证部分，将变更图纸上传至数字化管理平台，注明变更内容。点击图纸关联即可查看变更的图纸，实现图纸的协同管理，帮助现场施工人员快速查看变更后图纸，保证工程顺利进行。图纸变更如图5所示。

3.2.3 施工技术交底协同

施工企业施工技术交底是指有关专业技术人员，在某一单项工程开工前或分支机构开工前，对施工人员进行的技术交底。技术交底的目的是使施工人员对工程特点、质量规范、施工方法和措施、安全等方面有更详细的了解，以便科学组织施工，避免技术质量等事故的发生。传统技术交底都是通过纸质文件进行传达，但有时候某些施工工艺较为复杂，复杂节点图纸表述不清。

基于此，通过BIM软件（revit）建立施工复杂节点模型，通过Fuzor软件进行施工工艺模拟，对项目中复杂节点进行动画施工模拟，提高现场施工交底的效率与效果，使施工人员能够直观的感受工序与工艺的重难点，规避施工中的安全隐患。复杂动画施工模拟如图6所示。

3.2.4 施工质量隐患协同

做好质量控制，才能有效提高建设工程的质量。施工过程中中存在的问题，尤其是隐蔽工程中的问题，需要在第一时间发现，并采取有效措施切实措施解决方案。通过施工质量，增加施工企业经济效益，防止投诉，促进施工企业健康发展。基于BIM 5D平台，现场施工人员可通过手机端对现场施工质量、安全隐患等问题通过拍照上傳至管理平台。这使得项目相关人员能够及时发现问题，尽早提供解决方案，保证工程顺利进行。基于BIM 5D的质量安全管理如图7所示。

张求书[6]等人利用BIM软件及相关的云计算平台，把建设过程数据储存在工程数据中心，使建设数据可以查询、追溯，形成了一个闭环系统，通过互联网对信息的收集与处理，达到了对建设质量与安全的重视，降低了问题的出现率。

4BIM在技术方面的应用

BIM技术是利用建筑信息模型对建筑项目进行设计、施工、运营维护管理等各项工作，形成项目各参与方的信息共享与协同工作平台，是建筑行业的一种新型的信息化技术。BIM中三维模型就是信息载体，是对实体数据的描述和表达。它不仅是描述建筑物的三维模型，而且还包含了建筑物所需信息，如建筑规模、用途、建筑尺寸、设计、材料及使用情况等。

BIM技术可以创建精确的三维模型，能够对空间的每一块区域进行精确的测量，这样就可以对整个建筑物进行精确的分析和模拟。利用BIM技术建立的三维模型，还能够根据提供准确的信息来帮助工程人员对工程项目进行模拟分析。例如，本项目通过revit建模，建立了15#楼的三维模型，通过模拟管道的铺设情况，可以了解管道的设置是否合理，有无出现碰撞的问题，进行可用空间的净高分析，结合现场实测了解是否需要对建筑进行加固。在数字化管理平台可在线查看建筑模型，通过左侧筛选树选择不同楼层、不同专业，可以查看不同区块的建筑模型、电气排水管道等结构，为现场复杂线路施工提供指导。建筑与管线模型如图8所示。

5结束语

BIM技术是一种创新的数字化建造技术，在工程项目上，BIM技术的应用可以为建筑设计、施工管理等方面带来诸多好处。根据建筑工程项目管理特点，基于BIM技术实现工程项目的数字化管理是未来发展的方向。基于BIM的数字化管理平台，有利于实现项目现场的无纸化管理，可以通过BIM技术的支持，实现数字化项目管理工作。

现阶段施工过程中BIM技术的应用，更多集中在三维可视化应用层面，对于模型包含的数字信息挖掘不足。随着建筑行业数字化、信息化的发展，充分挖掘三维模型蕴含的数字信息，推进数字孪生在建筑行业的应用，将对工程项目的数字化管理起到更大的作用。

参考文献

[1] 罗灿.BIM技术在建设工程项目数字化管理中的应用[J].工程建设与设计，2022（7）：224-226.

[2] 王琳.BIM5D技术在施工阶段成本控制中的应用[J].科技与创新，2023（2）：169-171.

[3] 潘永刚，马萍，桂小峰.BIM 5D技术在施工阶段材料成本控制中的应用[J].城市住宅，2021，28（3）：198-199+201.

[4] 田佳乐.BIM技术在造价咨询中的应用研究[J].建筑经济， 2022，43（S2）：279-282.

[5] 杨艺.基于BIM+Web协同管理技术在建筑施工中的应用研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2023.

[6] 张求书，孙早力.运用BIM5D技术控制建筑施工质量安全的策略[J].四川水泥，2020（1）：268.

收稿日期：2023-09-05

作者简介：温清杰（1978—），男，江西南昌人，本科，高级工程师，研究方向：土木工程技术。