施健榮

1 BIM理論及其概念

BIM（Building Information Modeling），僅僅從字面意義上理解為建筑信息模型。BIM作為一個高度的數(shù)字化集成系統(tǒng)，它以數(shù)字信息技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建三維的實體模型。BIM技術(shù)平臺不僅包含巨大的建筑信息，同時也是一個信息共享的綜合系統(tǒng)，它能夠給設(shè)計者、施工人員、項目管理者、業(yè)主、物業(yè)提供各類所需的信息，也能夠?qū)こ添椖咳芷谥械母鱾€環(huán)節(jié)提供可靠的依據(jù)。

1.1 BIM是過程與結(jié)果的結(jié)合體

BIM建筑信息模型兼具物理特性與功能特性。作為一個數(shù)字建筑模型，與傳統(tǒng)的3D模型同樣具有物理特性，以一種產(chǎn)品信息的形式存在。運用計算機，通過信息技術(shù)建立工程模型，供使用者觀看并且體驗。但對于功能特性，傳統(tǒng)的3D模型不具備這一特性，是指BIM模型所攜帶的建筑相關(guān)的數(shù)字化信息。利用這些數(shù)字化的信息，項目參與各方都能夠在BIM模型中對信息進行輸入、修改、整合等過程，實現(xiàn)BIM模型的共享與集成。

1.2 BIM能實現(xiàn)多維模擬

長久以來，建筑工程領(lǐng)域一直使用傳統(tǒng)的CAD技術(shù)，它主要體現(xiàn)在平面的技術(shù)，只能從兩個維度來展示工程項目。而BIIM模型則是動態(tài)的三維模型，形成立體的建筑物，使整個建筑更具體化、形象化。在發(fā)展的方向上，BIM技術(shù)可以增加更多的維度比如4D、5D等等。4D指在通常所指的三維基礎(chǔ)上，增加時間上的維度，能夠?qū)κ┕みM度方面進行管理；5D是指在之前的維度上又增加了成本的維度，從造價的方面對工程項目進行成本控制?？偫碚撋蠈?，可以把影響工程項目的因素都加入BIM模型，形成一個維度，以便更好的進行對項目的管理。

2 不同項目參與方在BIM中的應(yīng)用

工程項目不同于一般的工業(yè)產(chǎn)品，它的完成需要多方人員共同參與，相互協(xié)作才能完成。傳統(tǒng)的建筑工程模型，從設(shè)計到施工的過程可能會存在很多意想不到的錯誤。采用BIM技術(shù)，可以實現(xiàn)建筑與安裝等不同專業(yè)的協(xié)同設(shè)計，也能夠在施工階段進行精細化的管理以及后期的運營階段對建筑的智能維護。

2.1 業(yè)主方

從業(yè)主方面來說，是項目各參與方的主要受益者，也是推動BIM發(fā)展的主要動力。通過BIM建模的技術(shù)，業(yè)主可以在設(shè)計的前期階段，與各個參與方相互溝通，最大程度的滿足自己對建筑物的要求。同時，可以聽取來自不同參與方的意見和建議，提早安排對項目各方面的部署，解決項目中可能出現(xiàn)的各種問題，減少業(yè)主對項目承擔(dān)的風(fēng)險。在工程竣工驗收之后，BIM模型中所包含的大量建筑信息，可以指導(dǎo)業(yè)主在后期合理的使用建筑物。更好的控制成本、節(jié)約資源。所以，越來越多的業(yè)主意識到BIM所帶來價值并開始逐步使用BIM技術(shù)。

2.2 設(shè)計方

BIM技術(shù)在設(shè)計方面的應(yīng)用，是BIM技術(shù)新鮮生命力的體現(xiàn)。傳統(tǒng)的施工圖設(shè)計，設(shè)計人員在CAD二維圖紙上進行設(shè)計和修改，經(jīng)常會出現(xiàn)漏改、錯改的現(xiàn)象。運用BIM技術(shù)，設(shè)計人員不同專業(yè)能夠同時進行協(xié)同設(shè)計，避免了專業(yè)設(shè)計之間的孤立性，也大大減少了在修改圖紙中所浪費的時間。其次，BIM技術(shù)的可視化設(shè)計，能夠在三維的模型中檢查設(shè)備與建筑之間、管線與管線之間的碰撞問題，從前期消除施工過程中可能遇到的障礙。隨著時代對建筑物越來越高的要求，經(jīng)濟環(huán)保、節(jié)能減排的概念逐步融入到建筑行業(yè)之中，BIM技術(shù)可以對建筑模型的各種性能進行模擬、對比和分析，從而確定最能滿足此項性能的設(shè)計，使項目的質(zhì)量達到完美。

2.3 施工方

在施工方面，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效地幫助施工方更好的進行施工現(xiàn)場以及人力物力的合理布置。①在實際的施工過程當(dāng)中，常常會發(fā)生設(shè)備安裝的管線碰撞問題，施工方不得不采用拆除并返工的方法解決，既耽誤工期又造成極大的經(jīng)濟損失。運用BIM技術(shù)，在施工之前可以進行管線的碰撞模擬，從而避免類似情況的發(fā)生。②BIIM模型中可以對施工過程進行模擬，以此來優(yōu)化工程項目的施工進度，合理的安排施工方案，最大效率的完成施工任務(wù)。

2.4 材料設(shè)備方

工程在建筑過程中，材料設(shè)備的供應(yīng)，是影響工期的重要因素。傳統(tǒng)的材料供應(yīng)，依靠管理者的經(jīng)驗，安排人員進行采購并使用，但在BIM模型的環(huán)境中，需要供應(yīng)材料設(shè)備的時間、數(shù)量不再依靠經(jīng)驗，而是依靠真實的數(shù)據(jù)支持。通過虛擬的環(huán)境，對即將使用的人工、材料和設(shè)備進行更合理的配置，以此來制定施工計劃。

3 BIM在項目管理中的應(yīng)用

工程項目從設(shè)計之初到后期的運營階段，是一個全生命周期的過程，而基于BIM的工程項目管理是建筑行業(yè)新興的管理理念。是指以BIM技術(shù)平臺為前提，將工程項目的設(shè)計階段、施工階段、運營階段統(tǒng)一到同一個平臺當(dāng)中，同時讓項目的參與各方在此平臺上溝通交流、相互協(xié)作，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的無縫銜接，進而更好的完成工程項目的目標(biāo)。這樣，就實現(xiàn)了運用BIM技術(shù)對項目全生命周期的綜合管理。

3.1 設(shè)計階段

傳統(tǒng)的工程項目設(shè)計使用CAD繪制二維的圖紙，但利用BIIM技術(shù)的核心建模軟件，可以實現(xiàn)多維設(shè)計以及動態(tài)展示，是構(gòu)建的模型更接近真實的建筑物。

（1）BIM可直觀展示建筑模型。BIM在建筑方案設(shè)計階段的最終成果是建筑模型，也是BIM的核心技術(shù)。通過三維的可視化模型展示，更直觀的展現(xiàn)建筑物的真實效果，讓業(yè)主以及各參與方在此基礎(chǔ)上進行信息的交流，對于存在的問題及時進行更正。

（2）BIM可實現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同設(shè)計。在建筑的設(shè)計階段，不同的設(shè)計人員根據(jù)自己的專業(yè)進行建筑設(shè)計，例如建筑工程師、結(jié)構(gòu)工程師、給排水工程師等等。運用BIM建筑模型，使不同專業(yè)的設(shè)計人員能夠在同一個模型上進行設(shè)計和溝通，對于設(shè)計中出現(xiàn)的碰撞、錯誤及時的交流信息并改正，極大的極高了設(shè)計效率以及設(shè)計的準(zhǔn)確度，為后期的施工階段和運營階段解決了不必要的麻煩。

（3）BIM可實現(xiàn)復(fù)雜工程的設(shè)計。現(xiàn)代建筑的發(fā)展，已經(jīng)不再局限于僅僅滿足居住需求或生產(chǎn)需求，更多的開始關(guān)注于建筑的節(jié)能減排、綠色環(huán)保等需求。越來越多的超級工程出現(xiàn)，傳統(tǒng)的CAD設(shè)計技術(shù)已經(jīng)無法滿足復(fù)雜形體的設(shè)計，這時可以利用BIM的體量入手，進行精細化的設(shè)計，以滿足復(fù)雜工程的需求。關(guān)于項目對特殊性能方面的要求，通過BIM虛擬空間進行模擬實驗，能夠以量化的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確體現(xiàn)出這一性能的效果。

（4）BIM提高項目前期對工程造價的控制。①在BIM的數(shù)據(jù)庫中，設(shè)計人員可以根據(jù)以往的工程案例，參考類似項目，進行一個經(jīng)濟合理的設(shè)計。②設(shè)計階段是造價控制的重要環(huán)節(jié)，BIM的三維建筑模型使計算工程量更準(zhǔn)確，市場的材料設(shè)備參考價也更新較快，造價人員可以直接參考BIIM模型中的信息數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)簡單快捷的得到概算價格。這樣，就能夠從項目全生命周期的初始階段開始對工程造價進行有效的全方位管理。

3.2 施工階段

（1）BIM可進行模擬施工。傳統(tǒng)的施工組織設(shè)計的安排依據(jù)僅是施工圖紙，而施工圖紙的設(shè)計并沒有考慮施工現(xiàn)場的實際情況，比如材料的對方地、工序施工面的設(shè)置等等，所以，以往的施工組織設(shè)計在實施的過程中往往會出現(xiàn)很多問題。利用BIM技術(shù)，在施工前對施工過程進行模擬，可以生成四維的施工組織設(shè)計以及施工進度安排，在前期排查可能遇到的各種問題，并提前調(diào)整和安排。BIM能夠?qū)Σ煌姆桨高M行試驗，確定最優(yōu)的施工方案，有效的避免工序之間銜接不緊密而導(dǎo)致的工期延誤問題，同時解決不同工序工作面沖突的問題，使管理者對施工的進度控制以及造價控制更加方便精準(zhǔn)。

（2）BIM可進行精細化施工。以往的施工人員拿著二維的平面圖紙進行施工，由于圖紙設(shè)計深度不夠，對很多安裝工程不能做好鋪墊。比如在平面圖中的預(yù)留孔洞位置不夠準(zhǔn)確、在管線安裝過程中出現(xiàn)的安裝問題等等，都為施工的帶來了不必要的麻煩。但運用BIM技術(shù)在前期進行的管道碰撞模擬，可以有效的避免這些情況的發(fā)生。在BIM建筑模型中，所包含的大量建筑信息是傳統(tǒng)施工無法比擬的，這里的施工圖包括各個構(gòu)件的細節(jié)數(shù)據(jù)，以及詳細的加工示意圖，施工人員只需要按照施工圖施工即可。

（3）BIM可在裝配式建筑中廣泛應(yīng)用。裝配式建筑正在被應(yīng)用于越來越多的工程項目，運用裝配式可以大大的縮短施工工期，也可以避免現(xiàn)場施工帶來的一些危險因素。但進行裝配式施工對預(yù)制的構(gòu)件有極高的要求，構(gòu)件與構(gòu)件之間的拼接不允許出現(xiàn)任何差錯，傳統(tǒng)的建筑技術(shù)顯然已經(jīng)無法滿足這一要求。利用BIM技術(shù)，將各個構(gòu)件之間的關(guān)聯(lián)事先模擬并優(yōu)化，以保證在裝配的過程中嚴絲合縫，達到設(shè)計要求。

（4）BIM可為預(yù)制產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支撐。隨著裝配式建筑的發(fā)展，預(yù)制產(chǎn)業(yè)面臨新的機遇。BIM模型中的構(gòu)件信息均以數(shù)字化的形式存在，這些信息可以直接傳到相關(guān)的機械設(shè)備中，進而完成構(gòu)件的自動化批量生產(chǎn)。也能夠?qū)︻A(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)、進場等時間進行合理的安排，從而實現(xiàn)對施工階段施工進度以及人力物力的精細化管理。

3.3 運營階段

工程項目竣工驗收后，開始投入正常的施工階段，這一階段的時間遠比設(shè)計和施工階段長很多，如果在運營階段不能夠有效的對建筑物進行管理，會影響項目的使用周期，在傳統(tǒng)的竣工驗收后，會將相關(guān)資料移交給物業(yè)公司，包括工程合同、竣工圖紙、設(shè)計資料等等。這些資料的移交多以紙質(zhì)版的形式存在，在后期工程項目出現(xiàn)問題需要查閱相關(guān)資料時，非常麻煩而且可能會丟失部分資料。但是運用BIM平臺技術(shù)，可以將相關(guān)資料信息生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，為后期的運營管理提供數(shù)據(jù)支持，便于企業(yè)的各個部門關(guān)注建筑本身的變化。此外，物業(yè)公司也可以對BIM模型中的相關(guān)內(nèi)容進行補充和完善，不斷更新數(shù)據(jù)，使BIM信息始終與建筑物的使用現(xiàn)狀保持同步。

4 BIM在項目管理應(yīng)用中存在的問題

BIM技術(shù)在我國經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)從最初的理論階段走向了實踐階段，但是在推廣的過程當(dāng)中仍然遇到了多重困難，主要包括以下幾個方面。

（1）傳統(tǒng)的工程項目參與者已經(jīng)習(xí)慣使用CAD技術(shù)進行項目管理，在建筑行業(yè)依然占據(jù)著極大的市場份額，業(yè)內(nèi)很多人士難于改變。而且BIM技術(shù)還沒有得到廣泛的應(yīng)用，成功的案例較少，所以工程人員對于接受BIM這項新技術(shù)需要一定的時間去適應(yīng)。

（2）隨著對BIM技術(shù)的推廣，逐步有一些企業(yè)開始運用這一信息平臺，但使用上仍具有很大的局限性。大多數(shù)工程僅僅使用BIM中的建模軟件，或者碰撞軟件進行檢測，而沒有實現(xiàn)對項目的全生命周期管理。

（3）在工程領(lǐng)域的從業(yè)人員，大多都專注于自己的專業(yè)知識學(xué)習(xí)，而對BIM技術(shù)基本知識掌握不夠，很難將實際專業(yè)與BIM理論有效的結(jié)合，這就極大的影響B(tài)IM技術(shù)對三大目標(biāo)控制的過程。要真正把BIM技術(shù)應(yīng)用于施工階段，不僅需要BIM工程師熟練的軟件操作能力，還需要豐富的設(shè)計和施工技術(shù)經(jīng)驗。但目前，相關(guān)人員中缺少這樣的綜合型人才，在很大程度上阻礙了BIM在各個階段的運用效果。

（4）由于建筑對BIM技術(shù)的應(yīng)用還沒有形成一定的規(guī)模，國家對于BIM技術(shù)暫時還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。雖然很多標(biāo)準(zhǔn)也在制定的過程當(dāng)中，但運用BIM技術(shù)對項目進行全生命周期的管理仍然缺少國家法律法規(guī)的支撐。BIM技術(shù)實質(zhì)上是服務(wù)工程項目實施的，所以，擁有一套完整的、規(guī)范的BIM標(biāo)準(zhǔn)非常必要。

5 結(jié)語

我國建筑行業(yè)是國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一，BIM技術(shù)作為工程項目領(lǐng)域的新型信息技術(shù)，是對工程領(lǐng)域的一次創(chuàng)新改革。隨著BIM技術(shù)的應(yīng)用，必將給工程建設(shè)行業(yè)帶來巨大的變化。作為一種精細化的管理模式，BIM管理技術(shù)從建立可視化的模型，到模擬虛擬施工、模擬管道碰撞等前期問題排查，再到對施工進度以及人力物力的合理安排，最終在運營階段實現(xiàn)方便快捷、實時更新的物業(yè)管理，實現(xiàn)對工程項目全生命周期的管理。但目前遇到的主要問題是對于BIM管理技術(shù)的應(yīng)用問題，對于這項新的技術(shù)，從業(yè)人員接受它還需要一定的時間，也需要在工作中實踐磨合。

總之，從國家層面來講，符合國家的整體發(fā)展規(guī)劃；從行業(yè)層面來講，新技術(shù)的應(yīng)用必然會給建筑行業(yè)帶來新鮮的血液，促進行業(yè)的發(fā)展；從個人層面來講，作為相應(yīng)的從業(yè)人員，可以創(chuàng)造新的思維模式，綜合型的技術(shù)人才更能適應(yīng)社會的發(fā)展需要。

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