于景飛,謝宇晨

內(nèi)蒙古科技大學(xué),內(nèi)蒙古 包頭014010

BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制中的應(yīng)用

于景飛,謝宇晨*

內(nèi)蒙古科技大學(xué),內(nèi)蒙古 包頭014010

結(jié)合目前建筑信息化技術(shù)的快速發(fā)展，將BIM技術(shù)為工程建立的信息化模型應(yīng)用于我國大型工程的工程管理與施工成本控制之中，解決工程管理與施工過程中不同部門信息交換，實現(xiàn)信息共享，提高工程管理水平與施工效率，降低施工成本，進(jìn)一步推動我國建筑工程行業(yè)的信息化進(jìn)程，為BIM技術(shù)的進(jìn)一步中推廣應(yīng)用提供參考。

建筑信息模型;工程管理;應(yīng)用

近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展與社會需求不斷的提高，大型工程項目日益增多，這些大型項目不僅地理環(huán)境比較復(fù)雜，而且涉及的各項輔助工程也較為復(fù)雜，對項目工程管理與施工成本控制的要求要高于以往工程。建筑信息模型BIM（Building information model）作為一種先進(jìn)的工程信息管理理念早已被西方發(fā)達(dá)國家的到很好的推廣應(yīng)用，目前，BIM在我國一些大型項目的設(shè)計、造價、工程管理及施工中也實踐性應(yīng)用，并且取得了良好的成效[1]。本研究將運用BIM技術(shù)對項目的工程管理及施工成本進(jìn)行分析與優(yōu)化，提高工程施工效率，進(jìn)一步推動BIM技術(shù)的工程應(yīng)用。

1 BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用

建筑信息化是我國建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，BIM技術(shù)可以應(yīng)用于建筑物的整個生命周期，它包括項目的起始籌劃、設(shè)計、工程管理、施工成本控制等。目前，我國許多單位在BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用僅做到淺嘗即止的程度，并未發(fā)揮其應(yīng)有的實際效果，不能將BIM技術(shù)轉(zhuǎn)化為真正的生產(chǎn)力。

利用BIM技術(shù)建立建筑現(xiàn)場模型，同時結(jié)合3D掃描技術(shù)對施工現(xiàn)場進(jìn)行輔助跟蹤，將施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時的傳輸?shù)侥Ｐ椭羞M(jìn)行更新，完善數(shù)據(jù)庫，有利于項目執(zhí)行者對現(xiàn)場工程管理與施工及時作出調(diào)整，避免了項目進(jìn)行過程中設(shè)計變更、專業(yè)人員流動等帶來的重復(fù)勞動與資源浪費，節(jié)省人力與物力，避免不必要的資源浪費，降低工程成本，提高施工效率[2]。

2 BIM技術(shù)的特性

2.1 BIM數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點

BIM技術(shù)的核心是一個存在于建筑物整個壽命周期的實時動態(tài)數(shù)據(jù)庫。這是一個數(shù)據(jù)平臺，通過數(shù)字化技術(shù)，利用計算機建立一個與工程項目相對應(yīng)的虛擬建筑信息模型即包含建筑物的所有真實信息的數(shù)據(jù)庫。由于工程項目所涉及的直接參與方間接參與方較多，其復(fù)雜性可想而知，不同參與方在信息交流方面沒有一個共同的平臺，不同參與方在進(jìn)場時會產(chǎn)生碰撞，這樣間接或直接的增加了項目工程管理與施工成本控制的難度[3]。利用BIM技術(shù)將工程所有參與者整合在一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，整個工程項目的設(shè)計方、施工方、業(yè)主等所有參與者都可以在這一數(shù)據(jù)平臺上對工程的所有信息進(jìn)行瀏覽，將工程進(jìn)行過程中所有碰撞直觀的展示在所有參與者面前。有利于項目執(zhí)行者提高工程管理的協(xié)調(diào)度和施工階段對成本控制的調(diào)整。

圖1 BIM數(shù)據(jù)庫應(yīng)用示意圖Fig.1 The schematic diagram of BIM database

3 基于BIM技術(shù)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在工程管理上的應(yīng)用

當(dāng)前，伴隨著我國經(jīng)濟發(fā)展已進(jìn)入平穩(wěn)時期及國內(nèi)工業(yè)化水平的提高，對各類工程項目的要求水平較高，工程項目呈現(xiàn)出綜合性、復(fù)雜性、施工過程高度動態(tài)化的趨勢[4]。因此，這就要求施工企業(yè)在施工管理方面要具有科學(xué)性、高效性，這不僅關(guān)系到施工質(zhì)量，而且涉及施工進(jìn)度、施工成本等重大問題[5]。針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能綜合、系統(tǒng)的工程項目，施工管理的協(xié)調(diào)度在此極其重要。

利用BIM技術(shù)建立的數(shù)據(jù)模型，不僅具有在施工前驗證施工方案的可行性、模擬在當(dāng)前環(huán)境條件下工程施工周期、暴露施工過程中風(fēng)險的作用，而且還可以通過施工過程中建立的數(shù)據(jù)庫，對現(xiàn)場工程管理與施工進(jìn)行整合，對現(xiàn)場具有良好的可操控性，解決傳統(tǒng)工程管理與施工常出現(xiàn)的問題。

3.2 BIM技術(shù)在施工成本控制上的應(yīng)用

運用BIM技術(shù)于工程施工全過程中，利用BIM技術(shù)建立工程施工現(xiàn)場3D模型與數(shù)據(jù)庫，將施工過程中各類工程量數(shù)據(jù)、工程施工成本數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)模型，BIM數(shù)據(jù)系統(tǒng)會對各類信息進(jìn)行重新拆分與組合，發(fā)現(xiàn)工程管理漏洞、現(xiàn)場錯誤。對容易產(chǎn)生沖突的施工項目進(jìn)行碰撞分析，得到最佳的施工順序，提高個分項承包商間的協(xié)調(diào)度[6]，避免施工過程中各施工項產(chǎn)生沖突，帶來返工、拆除等后果，節(jié)省大量人力物力，對工程管理與施工成本的控制，產(chǎn)生巨大的效益。

BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)會對工程各個施工項進(jìn)行計算，得到相應(yīng)的工程量與成本，使施工人員對整個工程施工過程中任意時間點的施工環(huán)節(jié)的施工成本有直觀的認(rèn)識，將施工現(xiàn)場的復(fù)雜區(qū)域的復(fù)雜施工變得可視化[7]，同時還可與各類數(shù)碼設(shè)備、移動通訊等技術(shù)相結(jié)合，對施工現(xiàn)場進(jìn)行跟蹤，可以為施工現(xiàn)場提供準(zhǔn)確、直觀的施工指導(dǎo)，有利于施工方案的制定并保證工程施工進(jìn)度與質(zhì)量，提高施工效率，避免不必要的資源浪費，顯著降低施工成本[8]。

4 BIM技術(shù)工程應(yīng)用實例分析

4.1 上海金虹橋國際中心

上海金虹橋國際中心，占地面積3.55×104m2，建筑面積2.6×105m2，地上建筑面積1.2×105m2，地下建筑面積1.2×105m2，利用BIM技術(shù)建模及施工過程中管線碰撞檢查見圖2、3。

圖2 建模及施工模擬圖Fig.2 The simulation diagram of modeling and construction

圖3 施工過程中管線碰撞檢查Fig.3 Check on pipelines collision in construction

4.2 BIM技術(shù)應(yīng)用亮點

上海金虹橋國際中心建設(shè)過程中BIM技術(shù)的應(yīng)用亮點在于虛擬施工模擬、施工階段碰撞檢查、施工成本控制，對施工管理及施工成本控制實現(xiàn)了“精、準(zhǔn)”的目標(biāo)，對于這樣大型復(fù)雜的工程項目，采用BIM技術(shù)進(jìn)行綜合設(shè)計有著突出的優(yōu)勢及價值[9]。利用BIM技術(shù)建立施工模型是對整個工程建設(shè)的一次“預(yù)演”，在建模的過程中及時發(fā)現(xiàn)并解決大量傳統(tǒng)施工過程中不易發(fā)現(xiàn)的隱藏問題，對現(xiàn)場實現(xiàn)可視化管理，表現(xiàn)出眾多優(yōu)點，避免了大量資源浪費[10]。

（1）利用BIM技術(shù)建立的模型均為實際真實尺寸，模型中所有施工項目均反應(yīng)現(xiàn)場施工，模型中各項目出現(xiàn)的碰撞及沖突在現(xiàn)場施工過程中均易出現(xiàn)，這樣在模型中尋找解決方法，節(jié)省了時間，提高了現(xiàn)場施工效率，避免了現(xiàn)場施工階段的量損失。

（2）全尺寸及全方位的現(xiàn)場三維模型可以提高現(xiàn)場所有施工設(shè)備與施工的協(xié)調(diào)度，建筑任意位置構(gòu)件及都清晰的顯示出來，立體模型降低了施工人員對施工圖紙的誤讀，提高了施工時間，節(jié)約了施工現(xiàn)場施工時間，間接的降低了成本。

（3）三維模型中對各種管線進(jìn)行碰撞檢查，直觀的反應(yīng)各種管線的位置分布狀態(tài)并進(jìn)行精確定位，實現(xiàn)施工前所有管線位置可視化，發(fā)現(xiàn)影響施工的各種因素，提出解決建議，優(yōu)化施工方案，使施工管理與成本控制透明化。

（4）BIM強大的數(shù)據(jù)模型與可視化手段，結(jié)合現(xiàn)場各種移動通訊及數(shù)據(jù)移動終端，施工項目所有參與者都可在BIM三維模型中進(jìn)行瀏覽查詢，提高了項目參與者之間相互交流及解決問題的效率。

5 結(jié)語

（1）BIM技術(shù)在我國應(yīng)用仍處于初級階段，但從已將BIM技術(shù)應(yīng)用于工程管理與施工成本控制的項目可以看出，BIM技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)產(chǎn)生了較為明顯的經(jīng)濟效益，在我國的應(yīng)用前景可觀，其推廣應(yīng)用需要各方共同努力。

（2）隨著BIM技術(shù)應(yīng)用的推廣，其產(chǎn)生的應(yīng)用效益已被廣泛認(rèn)可，但仍存在如現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸與信息共享等諸多問題需要解決，目前，將BIM技術(shù)與我國工程建設(shè)現(xiàn)狀相結(jié)合產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益，使其服務(wù)于我國工程建設(shè)的信息。

（3）BIM技術(shù)在工程管理與施工成本控制方面的應(yīng)用過程中仍有許多需要改進(jìn)的地方，其理論完善、工程應(yīng)用及將其進(jìn)行本土化并進(jìn)行推廣應(yīng)用仍有較長的路要走。

[1]張建平,李 丁,林佳瑞,等.BIM在工程施工中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2012,41(371):10-17

[2]紀(jì)穎波.建筑工業(yè)化發(fā)展研究[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011

[3]周宇光.項目管理信息化框架和模型研究[J].施工技術(shù),2012,41(4):94-98

[4]劉 爽.建筑信息模型(BIM)技術(shù)的應(yīng)用[J].建筑學(xué)報,2008(2):100-101

[5]王 珺.BIM理念及BIM軟件在建設(shè)項目中的應(yīng)用研究[D].成都:西南交通大學(xué),2011

[6]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(xué),2011

[7]任錦龍,毛 路,榮慕寧.BIM技術(shù)在工程中的綜合應(yīng)用[J].建筑技術(shù),2012,43(11):971-974

[8]孫保磊,付海峰.建設(shè)方驅(qū)動模式的BIM實施全生命周期管理及目標(biāo)評價方法研究[J].施工技術(shù),2014,43(3):67-71

[9]清華大學(xué)BIM課題組.中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)框架研究[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011

[10]劉照球,李云貴,呂西林,等.基于BIM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計模型集成框架應(yīng)用開發(fā)[J].同濟大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010,38(7):948-953

The Application of BIM Technology in Project Management and Cost Control

YU Jing-fei,XIE Yu-chen*
Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou 014010,China

It solves the information exchange and shear,raises efficiency,lowers costs and promotes the informization process of China construction industry to apply the BIM technology in the project management and cost control in China along with the present rapid progress of informization technology.It will provide a reference for an application of BIM technology.

Building information model(BIM);project management;application

TU17

:A

:1000-2324(2017)02-0223-03

10.3969/j.issn.1000-2324.2017.02.012

2016-11-02

:2016-11-20

內(nèi)蒙古自然科學(xué)資助項目(2016MS0723)

于景飛(1974-),碩士生導(dǎo)師,副教授.研究方向:交通運輸規(guī)劃與管理.E-mail:1027425120@qq.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:1097086942@qq.com