胡 田 張瓊莉 海 疆 魏新華 屈 鵬

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)作為當(dāng)前建筑工程實(shí)施過程中的關(guān)鍵性技術(shù)，將其應(yīng)用于基建管理中，能夠有效減少人員的工作壓力和工作量，提升管理能效。但在實(shí)際應(yīng)用的過程中，仍然存在技術(shù)應(yīng)用不到位，技術(shù)作用發(fā)揮受限的情況。因此，探討B(tài)IM 技術(shù)在基建管理中的應(yīng)用十分有必要。

1 案例概況

以某學(xué)校建筑工程項(xiàng)目為例，針對基建管理工作及BIM 技術(shù)的運(yùn)用要點(diǎn)展開探討。該項(xiàng)目為單體建筑，總建筑面積為58 810 m2，最大單項(xiàng)工程建筑面積在40 000 m2以上；建筑整體為框架結(jié)構(gòu)，共包括6 棟單體建筑，地上部分共5 層，局部地下1 層。在實(shí)際推進(jìn)基建工程的過程中采用了BIM 技術(shù)，借助BIM 可視化建模、碰撞檢測以及數(shù)據(jù)管理等功能，不僅實(shí)現(xiàn)了全流程管控，還針對生產(chǎn)要素展開了實(shí)時監(jiān)控管理，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)高效溝通、協(xié)同管理以及數(shù)據(jù)共享，打破了傳統(tǒng)管理模式下的信息壁壘，促使基建工程順利實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、進(jìn)度、安全以及成本等方面的管理目標(biāo)。

2 BIM 技術(shù)在基建管理中的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 構(gòu)建模型，支持決策

工程項(xiàng)目管理中應(yīng)用BIM 技術(shù)的首要步驟就是建模，通過統(tǒng)計轉(zhuǎn)化基建項(xiàng)目的實(shí)際參數(shù)，構(gòu)建可視化三維模型，提前將建設(shè)效果展示出來，能夠幫助各參與方更加直觀地了解工程項(xiàng)目建成后的情況。例如，通過建模能夠幫助項(xiàng)目參與方了解房屋建筑建成后的容量和運(yùn)作效率等，并為制定基建項(xiàng)目工程決策提供可靠參考，從而確保前期決策更加科學(xué)、合理[1]。

如果地質(zhì)調(diào)研勘探后發(fā)現(xiàn)工程所在地的巖土分布情況相對復(fù)雜，就需要在地形分析過程中投入大量精力和時間，工作效率也會受到一定程度的影響。此時，可借助BIM 技術(shù)構(gòu)建三維地質(zhì)模型，可視化展示施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，并借助計算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)工程區(qū)域巖土的切剖和分析，有效縮短地質(zhì)分析時間，為項(xiàng)目決策提供可靠支持。根據(jù)地質(zhì)勘查分析結(jié)果可知，案例區(qū)域內(nèi)地層分布相對均勻，地勢平坦，地基土為中硬土，不存在軟弱不良地質(zhì)，樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，整體穩(wěn)定性較強(qiáng)，基建工程施工難度較為合理。案例工程持力層模型如圖1 所示。

圖1 持力層模型（來源：網(wǎng)絡(luò)）

2.2 碰撞檢測，優(yōu)化設(shè)計

工程設(shè)計作為基建項(xiàng)目實(shí)施過程中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，是指導(dǎo)后續(xù)施工的重要基礎(chǔ)，對于整個基建工程的質(zhì)量、進(jìn)度以及成本等都有著巨大影響。因此，為保障設(shè)計質(zhì)量，避免后續(xù)施工過程中出現(xiàn)設(shè)計變更以及設(shè)計與實(shí)際情況不符等情況，應(yīng)加強(qiáng)對于設(shè)計環(huán)節(jié)的重視和優(yōu)化。在設(shè)計階段，BIM 技術(shù)的主要應(yīng)用體現(xiàn)在碰撞檢測方面。在工程設(shè)計參數(shù)的基礎(chǔ)上生成三維仿真圖，不僅能夠幫助設(shè)計和技術(shù)人員更加直觀地了解建造材料的情況，還有助于檢驗(yàn)設(shè)計成果，通過碰撞檢測進(jìn)一步明確設(shè)計中存在的問題，為后續(xù)設(shè)計的優(yōu)化調(diào)整提供可靠指導(dǎo)，對于提升設(shè)計水平以及減少后期施工過程中因碰撞問題導(dǎo)致的施工停滯、設(shè)計變更等十分有利[2]。

2.3 施工跟蹤，控制進(jìn)度

進(jìn)度管理是項(xiàng)目管理中的重點(diǎn)內(nèi)容，尤其對于基建項(xiàng)目而言，不僅工程量較大，施工難度高，還會受到外界環(huán)境條件等方面的影響，工程進(jìn)度控制較為困難，并經(jīng)常出現(xiàn)延期交工等情況，工程質(zhì)量和進(jìn)度之間的關(guān)系難以平衡。對此，在實(shí)際應(yīng)用BIM 技術(shù)的過程中，可從以下幾個方面展開進(jìn)度管理。第一，提前將施工單位的施工計劃導(dǎo)入BIM模型中，明確各工序的施工周期，并通過模擬施工環(huán)境，幫助現(xiàn)場施工人員充分了解施工步驟以及現(xiàn)場條件，從整體上強(qiáng)化進(jìn)度把控。第二，借助BIM 技術(shù)定期生成施工所需要的人工和材料消耗情況，以及相應(yīng)的施工進(jìn)度情況，并篩選出落后工序，為管理人員強(qiáng)化進(jìn)度控制提供可靠的數(shù)據(jù)支持。第三，在實(shí)際施工過程中，一線施工人員能夠通過移動端設(shè)備，同步和一鍵上傳各工序的進(jìn)度情況，以便相關(guān)管理人員實(shí)時掌握和了解現(xiàn)場施工進(jìn)度和施工情況，為后續(xù)進(jìn)度計劃的調(diào)整和管理提供有效參考[3]。此外，還可將BIM 技術(shù)與掙值法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)對于進(jìn)度偏差的有效分析，通過對進(jìn)度偏差、進(jìn)度績效指數(shù)等的計算，明確實(shí)際施工過程中存在的進(jìn)度問題，并針對性采取相應(yīng)優(yōu)化措施，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、質(zhì)量以及成本之間的平衡控制。

2.4 過程監(jiān)督，保障質(zhì)量

基建施工過程中，施工質(zhì)量管控是現(xiàn)場管理的重要內(nèi)容，對于整個工程的質(zhì)量和安全有著直接影響。如果出現(xiàn)嚴(yán)重的施工質(zhì)量問題，尤其是需要返工處理的情況，不僅會導(dǎo)致項(xiàng)目延期完工，還會增加項(xiàng)目成本。BIM 技術(shù)在施工質(zhì)量管控中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

第一，借助BIM 技術(shù)構(gòu)建三維立體模型，不僅能夠幫助相關(guān)管理人員更加直觀地感受到工程建設(shè)效果，明確各專業(yè)構(gòu)件的布置情況，而且還能夠進(jìn)一步了解相應(yīng)結(jié)構(gòu)的材料、品牌、規(guī)格以及材質(zhì)等。

第二，通過直觀的三維模型能夠促使相關(guān)人員更好地理解工程施工情況，省去翻閱其他圖紙、對比分析等環(huán)節(jié)，極大地提高了管理能效，同時也能夠獲得更為準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)信息。

第三，在BIM 5D 平臺上還能夠通過移動設(shè)備客戶端，實(shí)現(xiàn)對于現(xiàn)場實(shí)際情況的拍照記錄和實(shí)時反饋，以此幫助管理層人員及時了解實(shí)際施工情況、施工質(zhì)量以及現(xiàn)場安全，有效實(shí)現(xiàn)了協(xié)同交流和信息共享，極大地提高了溝通管理效率。

2.5 動態(tài)管理，資金控制

基建項(xiàng)目通常工程量巨大，工程成本和項(xiàng)目投入金額較高，項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)較多。在實(shí)際進(jìn)行資金投入以及財務(wù)管理的過程中，難免會由于各種原因，導(dǎo)致實(shí)際成本支出與前期預(yù)算編制存在較大偏差，超預(yù)算情況頻頻發(fā)生，給基建項(xiàng)目財務(wù)管理工作造成了極大壓力[4]。為強(qiáng)化財務(wù)管理，提高資金利用率，減少不必要的成本支出，避免工程后期出現(xiàn)資金不足等不良情況，在實(shí)際項(xiàng)目推進(jìn)的過程中，可應(yīng)用BIM 技術(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全過程的資金管控，動態(tài)管理和調(diào)整資金使用情況。

BIM 技術(shù)在項(xiàng)目資金管理中的應(yīng)用主要包括以下幾個途徑。第一，借助BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)全面預(yù)算管理，加強(qiáng)審批預(yù)算編制，合理優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施過程中資金分配方案，著重提升資金使用效益，做好預(yù)算執(zhí)行管控，并在BIM 平臺中建立預(yù)算執(zhí)行績效考核機(jī)制，以此約束預(yù)算執(zhí)行行為，避免出現(xiàn)徇私枉法、貪污等不良情況。第二，BIM 平臺能夠?qū)崟r顯示基建工程推進(jìn)過程中各部門、專業(yè)每月甚至是每周的資金需求量，并直接輸出月工程進(jìn)度款，以此避免人工計算過程中可能出現(xiàn)的失誤情況，保障工程款批復(fù)的可靠性和及時性，并能夠自動形成資金需求動態(tài)曲線，為后續(xù)資金的控制管理提供可靠參考。第三，借助BIM 技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目結(jié)算，能夠有效保障結(jié)算工作的效率和準(zhǔn)確性，減輕相關(guān)人員的工作壓力。

2.6 技術(shù)應(yīng)用，強(qiáng)化運(yùn)維

案例工程基建項(xiàng)目作為學(xué)生學(xué)習(xí)的區(qū)域，不僅要具備良好的質(zhì)量，而且要具備良好的突發(fā)事件響應(yīng)能力。BIM 技術(shù)在項(xiàng)目運(yùn)維方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

第一，借助BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對于突發(fā)事件的有效預(yù)測、警報和處理，確定事件發(fā)生的位置和相應(yīng)處理設(shè)備的位置，以便及時進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)不良事故。第二，將BIM 技術(shù)與物理聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，能夠?qū)崿F(xiàn)對于學(xué)校區(qū)域的日常管理和監(jiān)控。例如，可在水表、電表等位置設(shè)置傳感設(shè)備，實(shí)時采集和傳輸建筑運(yùn)行參數(shù)，以強(qiáng)化對于建筑能源的監(jiān)控管理，提升建筑運(yùn)維管理水平。此外，還可以借助BIM 技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時監(jiān)測建筑內(nèi)部溫濕度情況，展開建筑節(jié)能控制，強(qiáng)化消防監(jiān)控，保障建筑使用安全，確保建筑功能有效發(fā)揮。第三，BIM 技術(shù)還能夠?yàn)榻ㄖ褂眠^程中的維修和養(yǎng)護(hù)提供可靠數(shù)據(jù)參考，幫助維修人員明確維修要點(diǎn)，有效提升維修養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量和效率[5]。第四，在建筑后期運(yùn)維過程中，應(yīng)用BIM 技術(shù)還能夠強(qiáng)化對于相關(guān)數(shù)據(jù)信息的管理以及資源的分配，提升數(shù)據(jù)管理的效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)建筑資源的高效、合理分配，減少資金以及時間成本的浪費(fèi)。

3 BIM 技術(shù)在基建管理中充分發(fā)揮能效作用的有效對策

3.1 發(fā)揮建設(shè)單位的主導(dǎo)作用

BIM 技術(shù)在基建管理中的應(yīng)用，主要受益者是建設(shè)單位。將BIM 技術(shù)應(yīng)用于基建工程項(xiàng)目決策、招標(biāo)、設(shè)計、施工、驗(yàn)收以及結(jié)算、運(yùn)維各個環(huán)節(jié)中，不僅能夠合理規(guī)劃工期，減少不必要的時間成本，而且還能夠強(qiáng)化財務(wù)資金管理，降低資金投入，保障工程建設(shè)質(zhì)量效果，為建設(shè)單位帶來巨大利益。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，為了更好體現(xiàn)BIM 技術(shù)的價值，應(yīng)充分發(fā)揮建設(shè)單位的主導(dǎo)作用，加強(qiáng)對于前期設(shè)計的重視，做好設(shè)計方案優(yōu)化工作；同時，還應(yīng)加強(qiáng)與行業(yè)協(xié)會和相關(guān)主管部門之間的溝通聯(lián)動，為強(qiáng)化基建項(xiàng)目管理水平奠定良好基礎(chǔ)，確保BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠得到各單位的支持和認(rèn)可，以保障BIM 技術(shù)的應(yīng)用效果[6]。

3.2 落實(shí)基建工作全流程管控

基于BIM 技術(shù)的基建管理，強(qiáng)調(diào)基建項(xiàng)目實(shí)施過程中的全流程管控。將BIM技術(shù)融入實(shí)際工作流程中，不僅能夠確保其應(yīng)用效果，同時也能實(shí)現(xiàn)對于管控環(huán)節(jié)和手段的有效前移，強(qiáng)化基建管理工作的風(fēng)險規(guī)避能力。在全流程管控中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用主要包括施工前期、施工過程中以及施工后期3 個部分。

（1）施工前期控制。一方面，應(yīng)對建筑功能、結(jié)構(gòu)、給排水、智能化、電氣以及暖通等設(shè)計圖紙進(jìn)行全面審核和優(yōu)化調(diào)整，建立3D 模型，并進(jìn)行碰撞檢測，以提升設(shè)計圖紙的可行性和合理性；另一方面，應(yīng)關(guān)注施工圖設(shè)計中的費(fèi)用情況。設(shè)計階段對于整個工程造價的影響高達(dá)75%，因此應(yīng)在3D 模型的基礎(chǔ)上增加費(fèi)用維度，并對比分析工程量清單與設(shè)計圖紙之間的符合程度。

（2）施工過程中控制。在BIM 系統(tǒng)中建立基建項(xiàng)目4D 模型并展開施工模擬，根據(jù)各專業(yè)工程量、技術(shù)難度等情況，合理進(jìn)行資源配置，強(qiáng)化進(jìn)度和成本控制；同時，使用BIM 技術(shù)準(zhǔn)確輸出已經(jīng)完成的工程量，將其與設(shè)計圖紙、進(jìn)度計劃、質(zhì)量要求以及預(yù)算編制進(jìn)行對比，明確偏差問題，并采取有效調(diào)整和控制措施。

（3）施工后期控制。主要針對竣工圖的輸出問題，通過構(gòu)建3D 模型實(shí)現(xiàn)隱蔽工程可視化，為后續(xù)管線等隱蔽工程的維護(hù)管理提供可靠支持[7]。

4 結(jié)語

基建項(xiàng)目本身復(fù)雜程度高、工程量大，而實(shí)際展開項(xiàng)目管理的過程中，需要考量的重點(diǎn)內(nèi)容較多且影響其工程質(zhì)量和進(jìn)度的因素也十分復(fù)雜。BIM 技術(shù)基于可視化建模、碰撞檢測以及數(shù)據(jù)整理輸出等方面的功能和優(yōu)勢，能夠有效實(shí)現(xiàn)事前、事中和事后管控，有助于預(yù)防實(shí)際工程風(fēng)險，同時還能夠提升管理能效，強(qiáng)化工程質(zhì)量、進(jìn)度和安全等方面的管理。