劉倩，詹吾嬌，楊遷，繆楚程

（三峽大學 水利與環(huán)境學院，湖北宜昌 443002）

0 引言

在建筑工程行業(yè)的發(fā)展過程中，建設(shè)工程項目由于政治、經(jīng)濟、地理和環(huán)境條件等眾多因素，其復雜性和不確定性程度也越來越深，對項目的總體管控和把握要求也就越來越高。我國工程項目管理的發(fā)展尚處于起步階段，還沒有系統(tǒng)地對其開展研究，因此在實際管理中能夠采用的理論知識還很有限。

建設(shè)項目的有效管控決定著項目是否能夠成功。我國以往采用的方式并沒有將整個建筑工程有機地結(jié)合，因此難以對建筑工程展開有效的控制。然而，近年來BIM技術(shù)的出現(xiàn)和實際應用為這一難題帶來了根本性的改變。

BIM即建筑信息模型[1]，是在三維技術(shù)的支持下進行建筑數(shù)據(jù)收錄與展示的平臺，保證了數(shù)據(jù)的可靠性與流通性。由于BIM所采取的特殊數(shù)據(jù)庫形式，能夠幫助建設(shè)項目管理企業(yè)在管理的過程中建立起完善的信息共享平臺，有利于規(guī)避建設(shè)項目當中的風險，因此在我國建筑市場中的應用也越來越廣泛。

1 BIM用于建設(shè)工程管理中的適用性分析

對于一個建設(shè)工程來說，其全壽命周期中必將面臨各種各樣的問題，而BIM技術(shù)能有效控制風險。本文結(jié)合實際工程中出現(xiàn)的風險問題，對采用BIM信息技術(shù)解決建設(shè)工程風險的可能性進行了探討，最終認為靈活使用BIM技術(shù)確實能夠提升建設(shè)工程風險管理的質(zhì)量與效率（見表1）。

表1 BIM特性可解決的實際工程中的問題

2 BIM在建設(shè)工程各階段的實踐應用作用分析

BIM技術(shù)在建設(shè)工程項目管理中，相對于其他單獨的管理應用方法最明顯的特點是全壽命周期管理模式的成熟應用。作為建設(shè)項目管理中的重要組成部分，BIM主要承擔的是決策工作，對控制建設(shè)項目的整體把握和管控起到了決定性作用。隨著“工程項目全壽命周期”理念的提出，建設(shè)公司也開始以該理念作為自己提升工程質(zhì)量與工程效率的主要手段。但隨著社會的發(fā)展，風險的增加，無信息共享的全壽命周期風險管理卻很難落到實處[2]。而BIM技術(shù)剛好解決了這一難題。本文主要研究了BIM信息技術(shù)是如何在各個階段發(fā)揮其獨特的價值效用。

2.1 立項決策階段的作用分析

項目的立項決策階段是十分重要的，該階段旨在探究項目的可行性并探討最佳投資方案。在BIM技術(shù)的幫助下，能夠得到更加滿意并且可靠的研究結(jié)論。

項目決策過程中，建筑物的地理位置、地形地貌、環(huán)境氣候和與周圍建筑的協(xié)調(diào)都對項目的最終結(jié)果產(chǎn)生不可忽視的影響。而傳統(tǒng)模式下的場地分析方式存在諸如掌握信息量有限、處理相關(guān)數(shù)據(jù)困難等弊端，會給項目后期帶來大量風險。很多建設(shè)單位通過BIM技術(shù)與Revit[3]的結(jié)合來保證得到最為滿意的解決方案，避免傳統(tǒng)模式下的許多問題，使分析結(jié)果更加科學合理，減少不必要的風險。

實例：某生態(tài)新城低碳體驗館，高度12.7m，總建筑面積約15000m2。在工程項目決策階段，通過初步模擬計算，條形建筑這樣的不恰當結(jié)構(gòu)容易導致建筑周邊風速的突變和局部死區(qū)，不利于形成良好的室外風環(huán)境。于是建筑屋頂設(shè)計為隨地形起伏的雙曲面，將雙曲面屋頂導入Revit搭建初步的建筑結(jié)構(gòu)模型，再對其進行室外風環(huán)境模擬分析，優(yōu)化建筑形體結(jié)構(gòu)（如圖1），能改善室外行人區(qū)的空氣流場，提升處于建筑物群中的人們的生活質(zhì)量。

圖1 風環(huán)境模擬分析模型

立項決策階段作為項目進程之首，其重要性和關(guān)鍵性不言而喻。應用BIM所承載的完善精準的信息，以及BIM的三維建模、可視性和BIM與其他技術(shù)的有效結(jié)合，可對擬建項目進行評選和優(yōu)化，并以此確保決策的準確性與完整性，是項目投資后滿足需求的關(guān)鍵方式之一。

2.2 編制勘察設(shè)計文件階段的作用分析

編制勘察設(shè)計文件階段是對擬建項目的功能需求轉(zhuǎn)化為可以實施的模型，是工程建設(shè)的靈魂，是保證建設(shè)項目質(zhì)量和控制建設(shè)項目造價的關(guān)鍵性階段。將BIM技術(shù)運用到該階段，可保證設(shè)計方案技術(shù)可行、經(jīng)濟合理等問題。

（1）碰撞檢測。設(shè)計工作是由不同專業(yè)人士獨立完成，由于設(shè)計過程中各專業(yè)缺少協(xié)調(diào)與溝通，碰撞問題不可避免。我國長時間采用的CAD圖紙設(shè)計由于不直觀等缺點，設(shè)計中存在的隱患難以發(fā)現(xiàn)，以致提高整個項目的風險。而利用BIM技術(shù)的可視功能，通過三維模型的建立，給各設(shè)計方提供了良好的交流平臺，輕松快捷地解決了傳統(tǒng)二維模式下不可避免的碰撞問題，提前反映施工設(shè)計問題，有效地管控了設(shè)計風險。

實例：綜合體項目管線的布置尤為復雜，將機電各專業(yè)的模型按施工圖建立，借助BIM的三維可視化，可以發(fā)現(xiàn)大量碰撞，進而及時地對管線的布局進行優(yōu)化與調(diào)整，降低由于布局不當而引起的風險（如圖2）。

圖2 各專業(yè)、管線綜合碰撞檢測

（2）信息實時更新共享。在一個建設(shè)項目過程中，信息所起到的作用是不言而喻的，要想保證建設(shè)項目的順利高效進行，就必須要提升對信息的管理力度。在傳統(tǒng)的項目管理工作中，由于不同階段的信息之間缺乏相互聯(lián)系，因此很容易流失掉很多信息[4]，這樣的現(xiàn)狀對生命周期管理工作起不到任何幫助。而用了BIM技術(shù)的建設(shè)項目能夠快速高效地對信息進行管理與修改，最終達到較為滿意的信息更新速度，節(jié)省了大量的人力、財力和物力，為后續(xù)建設(shè)目標的實現(xiàn)提供保證（如圖3）。

圖3 工程項目信息的集成與共享

在項目的編制勘察設(shè)計文件階段，充分運用BIM技術(shù)可有效地避免空間碰撞問題，盡可能地將設(shè)計風險消除在設(shè)計階段，避免后期返工；同時，BIM的協(xié)同設(shè)計能夠在設(shè)計階段發(fā)揮巨大作用，把相互專業(yè)設(shè)計工作的繁雜過程簡化為各自專業(yè)水平上的可行性工作。

2.3 建筑施工安裝階段的作用分析

所謂的施工階段，就是在工程設(shè)計文件的指導下，完成文件中所要求的施工目標的階段。由于需要進行系統(tǒng)性的施工管理，因此BIM技術(shù)的加入正好給施工目標的實現(xiàn)提供了可能性[5]。

（1）實現(xiàn)質(zhì)量風險管控。傳統(tǒng)的質(zhì)量管控方式較為抽象，沒有將問題具體細化，給后期的施工埋下了質(zhì)量隱患。但是有了BIM技術(shù)之后，就能通過三維表達方式實現(xiàn)以往二維表達無法準確表達的內(nèi)容，將施工當中可能出現(xiàn)的問題細致地表達出來，最終起到降低工程質(zhì)量風險的作用。

（2）嚴謹安排進度計劃。建筑施工的進度管理一直是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，嚴謹?shù)倪M度計劃有利于工程總體經(jīng)濟效益的充分發(fā)揮。傳統(tǒng)模式下用來描述項目進度的圖很難清晰地演繹實際中的施工進度。我們通過將BIM與施工進度計劃相結(jié)合，建立3D+時間進度要求的信息模型，模擬項目施工動態(tài)過程，并標記出施工進程與時間。在實際施工中嚴格按照模擬施工進度施工，及時調(diào)整誤差，實現(xiàn)工程進度的精準控制，降低工期延期風險。

實例：某客站站前廣場的地下工程利用了BIM技術(shù)的4D漫游模擬施工技術(shù)(如圖4），對關(guān)鍵建筑部分進行了動畫模擬施工進程，避免關(guān)鍵部位施工質(zhì)量得不到保證而影響進度計劃安排。4D施工模擬不僅為建設(shè)單位提供可靠的進度計劃安排，而且在施工的過程中，可視化的施工模擬可以避免施工過程中出現(xiàn)突發(fā)性問題而拖延工期，從而達到優(yōu)化進度、縮短工期的效果。

圖4 4D漫游模擬施工

（3）嚴格控制工程成本。隨著改革開放的深入，建筑行業(yè)的競爭也變得越來越激烈，企業(yè)要想在復雜的市場中盡可能地提升自己的利潤空間，就必須要提升內(nèi)部成本控制的水平。結(jié)合BIM技術(shù)，可以自動生成所需材料訂單，不會出現(xiàn)像以往的材料費用難以管控。并且BIM還可以為企業(yè)提供更多的施工方案選擇，進而找到最適合企業(yè)、最為經(jīng)濟的施工方案。

2.4 竣工驗收交付使用階段的作用分析

在完成了施工之后，一般就要進行竣工驗收了?？⒐を炇帐菢I(yè)主檢查所建工程是否達到了設(shè)計需求，保證整個項目及時發(fā)揮作用的關(guān)鍵工作，同時，也有利于企業(yè)的長遠發(fā)展，對企業(yè)的總體提升作用是十分明顯的[6]。BIM能在工程驗收前檢測指標，避免因不符合要求而另增費用、耽誤工期。

（1）科學人性化檢測。在工程竣工之后，業(yè)主方在驗收階段會對整個工程建筑的綠化面積/建筑物的采光性能和保溫隔熱性能進行測試檢驗。對于大多數(shù)承包方來說，在竣工驗收階段難以滿足建筑項目的科學人性化建設(shè)，而被要求繼續(xù)完成相應指標，達到標準后才會被業(yè)主方驗收成功。在BIM軟件的應用下承包方能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的綠化、隔熱、采光、保溫的性能在工程項目驗收前做好指標檢測，避免在驗收階段被業(yè)主方做不合格處理而延誤工期增加額外損失。

（2）信息資源共享管理。在工程驗收完成之后，BIM集合的所有工程信息形成一個信息資源共享系統(tǒng)，給試用階段的后期管理提供豐富的信息資源，為后期的管理提供第一手建筑結(jié)構(gòu)信息。

3 結(jié)束語

本文著重關(guān)注了BIM在建設(shè)工程中的作用，討論了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對管理工作發(fā)揮的效用。BIM技術(shù)具有可行性，在許多項目中得到了檢驗，雖然短期內(nèi)可能會面臨許多難題和挑戰(zhàn)，但從長遠來看，BIM技術(shù)必將以其獨特的優(yōu)越性改變建設(shè)項目的管理方式，進一步促進我國建筑行業(yè)向更好更快的方向發(fā)展。

[1]李建成.建筑信息模型與建筑設(shè)計無紙化[J].建筑學報，2009（11）:100-101.

[2]魏亮華.基于BIM技術(shù)的全壽命周期風險管理實踐研究[D].南昌：南昌大學，2013

[3]楊珊珊，劉勤.由Revit軟件初體驗到BIM三維模式的思考[J].山西建筑，2011,37（18）.

[4]孫悅.基于BIM的建設(shè)項目全生命周期信息管理研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學，2011.

[5]王代兵，謝吉勇.BIM在施工管理中的應用研究[J].建筑與預算，2014（4）：5-7.

[6]李建軍.工程建設(shè)管理透明度的系統(tǒng)方法研究[D].上海：上海交通大學，2007.