探討B(tài)IM技術(shù)在施工階段管理中的運用價(jià)值論文
摘要：在項目施工管理中推廣BIM技術(shù)已成大勢所趨。在介紹BIM概況的基礎上，提出施工階段的BIM應用方案，基于某工程的BIM模型，通過(guò)虛擬施工、計劃制定等，探討B(tài)IM在施工階段的進(jìn)度、質(zhì)量、成本等目標控制中的應用價(jià)值，為推動(dòng)BIM在施工管理中的普及和深入應用提供借鑒與參考。
關(guān)鍵詞：BIM;施工管理；應用方案；目標控制。
Abstract:Popularizing BIM technology has become a trend in construction management. This paper introducesthe general situation of BIM and puts forward the application scheme of BIM in construction stage. Based onBIM model of a project,explores the value of BIM application in object control of project construction suchas schedule,quality and cost by virtual construction and planling,and provides reference for the in-depthapplication of BIM in construction management.
Keywords:BIM;construction management;application scheme;object control.
1 引 言。
近年來(lái)，BIM受到國內外學(xué)者和從業(yè)人員的廣泛關(guān)注。BIM包含一個(gè)建筑物從概念到拆除的全生命周期中的所有信息，在項目各個(gè)階段，不同參與方通過(guò)在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持各參與方的協(xié)同工作，充分利用模型中的信息進(jìn)行設計優(yōu)化、施工管理、運營(yíng)維護等。2003年3D參數化設計被引進(jìn)中國，經(jīng)歷十幾年發(fā)展，BIM技術(shù)的應用已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。住建部規定（建質(zhì)函〔2015〕159號），到2020年末，以國有資金投資為主的大中型建筑等新立項項目的BIM集成應用比率應達到90%.在當前的國內建筑市場(chǎng)中，設計階段的BIM應用較為成熟，而施工階段BIM應用的廣度和深度亟待提升。
2 BIM概述。
2.1 BIM軟件。
在建設項目的全生命周期中，從項目決策、規劃設計、施工建造到運維管理，BIM涉及不同專(zhuān)業(yè)、多參與方在項目不同階段的應用，僅靠一個(gè)或一類(lèi)軟件很難實(shí)現BIM在項目全生命周期中的集成應用。了解不同BIM軟件的功能與特點(diǎn)，是BIM在項目中成功應用的前提。
2.2 BIM應用價(jià)值。
通過(guò)在統一的BIM模型中實(shí)時(shí)準確地共享信息，實(shí)現不同階段、多參與方的協(xié)同工作，BIM可以提高項目全生命周期的管理水平，保證項目的質(zhì)量和收益。設計方創(chuàng )建相應精度的BIM模型，綜合碰撞檢測并調整后，施工方參照模型施工，可以減少返工與變更，控制進(jìn)度，降低合同履行的風(fēng)險。工程交付后，BIM模型還能為設備維護、能源監管等提供支持，有效控制項目的運維成本。
BIM的集成化應用是一個(gè)系統工程，需要具備針對各階段、各環(huán)節的BIM應用軟件以及必要的BIM應用標準。目前這樣的條件尚未完備，但BIM可以大幅提升項目的整體效益，在建筑業(yè)普及BIM勢在必行，BIM應用價(jià)值的發(fā)揮與建筑企業(yè)未來(lái)的發(fā)展密切相關(guān)。
3 施工階段BIM應用方案。
3.1 應用目標。
當前，設計方的BIM應用已相對成熟，推廣BIM的重點(diǎn)是發(fā)揮BIM在施工階段的應用價(jià)值。通過(guò)BIM技術(shù)的應用，改進(jìn)建設流程，減少浪費，實(shí)現項目的精益建造，促進(jìn)建筑業(yè)的轉型與升級。在施工階段，可以應用施工BIM模型實(shí)現以下目標：
�。�1）可視化施工指導，如三維交底、虛擬施工。施工交底時(shí)，通過(guò)BIM模型可查看工程的細部構造，場(chǎng)地布置、腳手架布置、管網(wǎng)管道布設、復雜節點(diǎn)鋼筋等情況。
不同時(shí)間節點(diǎn)的虛擬建造情況也可指導現場(chǎng)人員的管理工作，使施工人員在動(dòng)工前直觀(guān)了解施工內容，減少返工情況的發(fā)生。
�。�2）精細化施工管理，包括信息、進(jìn)度、質(zhì)量、資源、資金等管理。將各種工程資料即時(shí)匯總至BIM模型后，可便捷查詢(xún)各類(lèi)工程信息，結合虛擬施工的情況，進(jìn)行工程的進(jìn)度控制和質(zhì)量管理。根據具體需求對施工BIM模型進(jìn)行資源分析后，管理者可按消耗量制定采購計劃，實(shí)行限額領(lǐng)料，調整資金計劃，以精細化的管理來(lái)控制項目的施工成本。
不同的項目因工程特點(diǎn)、軟件平臺、企業(yè)期望等不同，應用BIM所要達到的目標不盡相同。一個(gè)項目BIM應用的具體目標應該依工程實(shí)際情況而定，既要讓BIM落地，又要有所倚重，不宜求全求大，使BIM流于形式，而影響其價(jià)值的發(fā)揮。
3.2 施工模型。
可準確計量的3D模型只是一個(gè)基礎，施工階段更多應用的是附加了時(shí)間、價(jià)格信息的4D、5D模型，創(chuàng )建方式有兩種：一是對設計方的3D模型補充施工信息得到所需模型；二是依據設計圖重新創(chuàng )建施工所用BIM模型。
第一種是在項目全生命周期應用BIM的理想方式。從設計到施工，再到運維，使用統一的BIM模型，在不同階段分別向模型錄入對應信息，隨著(zhù)項目的進(jìn)行，模型所含信息逐漸豐富，應用價(jià)值越來(lái)越大。而目前設計所用BIM軟件多是由國外開(kāi)發(fā)，創(chuàng )建的模型不符合國內計量規范和圖集，不能直接進(jìn)行施工應用。通過(guò)一些插件，可將設計模型導入國內軟件繼續進(jìn)行BIM應用，但當前的插件沒(méi)有完全解決軟件之間的.接口問(wèn)題，依然存在數據丟失的風(fēng)險。
第二種方式也稱(chēng)翻模，是目前推廣BIM的過(guò)程中施工企業(yè)普遍采用的方式。施工方大多采用國內軟件，因其建模思路、軟件操作易于掌握，較少出現有悖相關(guān)規范的情況，便于應用BIM模型開(kāi)展施工管理工作。然而對于項目全生命周期的BIM應用而言，二次建模是一種耗時(shí)的重復工作，阻礙了模型價(jià)值的充分發(fā)揮，降低了基于BIM的施工管理效率，是BIM集成化應用的缺口。
3.3 應用流程。
在3D模型的基礎上，結合定額、信息價(jià)、市場(chǎng)價(jià)等可得成本模型，考慮施工組織方案與進(jìn)度安排，可得進(jìn)度模型。將成本與進(jìn)度結合，利用5D BIM模型，模擬工程建造的過(guò)程，制定按區域、時(shí)間等劃分的資源及資金需求計劃，基于BIM進(jìn)行施工管理。圖1為施工階段的BIM應用流程。
4 施工管理BIM應用實(shí)踐。
BIM應用的案例工程位于四川大學(xué)江安校區，為框架結構實(shí)驗樓，建筑面積5295.03m2,高度20.45m.結合工程資料、軟件等情況，確定了下述應用目標，探索BIM在施工管理中的應用價(jià)值。
4.1 信息管理。
掃描構件二維碼可查看信息，既有名稱(chēng)、規格、材質(zhì)、工程量等基本信息，也包含班組、質(zhì)量報告、驗收單等施工信息�；谶@些信息進(jìn)行管理，施工出現問(wèn)題時(shí)，能夠究責到人。除構件信息以外，在BIM瀏覽器上還可查詢(xún)圖紙、清單表、現場(chǎng)圖片、會(huì )審記錄、簽證單等資料，依據各種相關(guān)信息管理施工過(guò)程�；贐IM信息的管理功能，將管理人員從項目繁雜資料的查找中解放出來(lái)，通過(guò)標簽可快速找到所需資料，有更多的時(shí)間與精力分析、解決問(wèn)題，更為有效地進(jìn)行項目管理。
4.2 進(jìn)度管理。
將模型與進(jìn)度計劃、造價(jià)信息掛接，得到5D BIM模型，利用駕駛艙，通過(guò)虛擬施工管控項目進(jìn)度。隨著(zhù)時(shí)間推移，模型逐漸建造起來(lái)，施工任務(wù)和造價(jià)曲線(xiàn)也不斷變化。圖2、3分別表示施工任務(wù)提前或滯后完成，還可按實(shí)際需要查看任意指定時(shí)間節點(diǎn)的建造情況。依據模型虛擬施工的情況，管理人員可掌握項目整體進(jìn)度和資金趨勢，確定相應的工期計劃及資金計劃。
4.3 質(zhì)量管理。
現場(chǎng)人員利用移動(dòng)端查看工程模型，對比實(shí)際施工情況，將工地的項目進(jìn)展、簽證表單、驗收記錄等照片及時(shí)上傳到BIM系統，便于管理人員隨時(shí)核查現場(chǎng)的施工情況。當現場(chǎng)施工與BIM模型有偏差時(shí)，除了上傳偏差點(diǎn)圖片，現場(chǎng)人員還可將自己的意見(jiàn)錄音反饋至系統，為質(zhì)量管理工作提供參考。
4.4 資源管理。
按照不同需求，基于區域、時(shí)間或構件等統計施工材料的用量進(jìn)行資源管理。得到相應需求的材料用量，考慮市場(chǎng)價(jià)格等因素后，管理者就可以制定采購計劃，適時(shí)購入材料。既規避了材料不足造成工期延誤的風(fēng)險，又避免了材料過(guò)剩導致的施工成本增加。此外，BIM軟件也可以生成派工單，進(jìn)行施工班組管理，實(shí)現安全文明施工和勞動(dòng)力資源的合理利用。
4.5 資金管理。
對不同區域進(jìn)行資金管理時(shí)，可以按造價(jià)形式查看各分部分項工程的造價(jià)及所占比例，也可以進(jìn)一步查看該區域的人工、材料、機械等費用組成。管理人員進(jìn)行多種形式的費用分析后，可以確定成本控制關(guān)鍵點(diǎn)，調整資金分配方案，保障項目順利竣工。工程結算后，管理者可以對本項目的預算價(jià)、合同價(jià)、結算價(jià)等進(jìn)行對比，分析總結整個(gè)工程的資金使用情況，為企業(yè)后續項目的資金管理工作提供依據。
5 結 語(yǔ)。
BIM在大型復雜工程中的應用價(jià)值顯著(zhù)，該類(lèi)項目是BIM推廣的重要領(lǐng)域。目前，從設計階段到施工階段，重復建模阻礙了BIM模型的有效應用。突破軟件方面的技術(shù)壁壘，發(fā)布行業(yè)統一的BIM應用標準，彌補集成化應用的缺口，是推動(dòng)BIM 2.0時(shí)代發(fā)展的必行之路；適應BIM給工程項目帶來(lái)的管理流程變化是施工企業(yè)成功應用BIM的重要基礎。
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