浅谈基于BIM技术在施工项目管理中的应用

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月第7期   作者: 颜幸福
[导读] BIM技术被业内认为是一片待开发的蓝海,

         摘要:BIM技术被业内认为是一片待开发的蓝海,其建筑信息模型为我们展现了二维图纸所不能给予的视觉效果和认知角度,而基于BIM技术在施工项目管理中的应用,有益于施工企业在项目管理期,进行技术管理、进度管理、质量管理、安全管理、资源及成本管理等,弥补了传统项目管理的许多不足,从而达到了降本增效的目标。本文主要从BIM技术的概念、应用的核心要素及其应用和应用价值、存在的问题等方面,介绍了BIM技术在施工项目管理中的应用。
         关键词:BIM技术;核心要素;项目管理;应用价值;主要问题
一、BIM技术的概念
         BIM是Building Information Modeling或Building Information Model的缩写,代表建筑信息模型化或建筑信息模型。所谓BIM技术,也就是关于建筑信息模型化和建筑信息模型的技术。最早于20世纪70年代,BIM技术的概念原型被提出,当时被称之为“产品模型(Product Model)”,此模型既包括建筑的三维几何信息,也包含建筑的其他信息,不过由于当时计算机技术的落后,BIM技术未能得到进一步应用。然而,进入21世纪后,随着计算机和信息技术的迅速发展,产品模型的概念得以发展。2002年美国Autodesk公司收购了Revit,则开启了真正的BIM市场战略之路,BIM技术开始在建筑工程中得到重视并加以应用。经过10多年的发展,BIM技术取得了较大的进步,并已成为继CAD技术之后行业信息化最重要的新技术。
二、BIM技术应用的核心要素
         BIM技术在建筑工程中的应用,主要取决于4个要素,即BIM人才、BIM应用软件、BIM相关标准及BIM技术应用模式。
         1.BIM人才
         BIM人才即掌握了BIM应用软件、BIM相关标准及BIM技术应用模式的技术人员或管理人员。毋庸置疑,BIM人才在BIM技术应用中最为重要,因为没有人才就无法实施BIM技术应用。在实施BIM技术应用的项目中,针对BIM技术人才稀缺的,应用单位可以从外部引入,或对内部有基础的人员进行技术培训。毕竟,随着BIM技术的广泛应用,BIM技术人才逐渐成为技术岗位的标准配置。
         2.BIM应用软件
         BIM应用软件之所以重要,是因为若要利用BIM技术,我们只能通过应用BIM软件的方式来进行,若没有相关的BIM软件,BIM的关键性特征便难以实现。
         3.BIM相关标准
         若要实现BIM应用软件之间的建筑信息共享,关键是BIM的相关标准,没有它,就难以实施BIM应用软件之间的信息共享。目前,国际上的主要软件开发商,已开始支持IFC标准,从而为BIM数据跨企业、跨阶段的共享奠定了基础。不过,IFC在发展过程中,仍然对建筑全生命周期、多专业、各种应用的支持程度逐步提高。
         4.BIM技术应用模式
         BIM技术作为一种新技术,对应用模式具有反作用。只有选择了合适应用情形的应用模式,才可以收到预期的效果。然而,BIM技术应用模式也在不断地发展,尽管BIM技术应用的目标是实现建筑全生命周期的信息共享,但现阶段还没有完全实现。迄今为止,BIM技术应用模式可以分为两大类,即在现有管理框架内应用BIM技术和基于BIM技术重新构建项目管理框架。前者主要体现在为设计、施工、运行和维护等阶段的局部过程使用BIM技术,特点是在一个参与方的内部使用BIM技术,在使用BIM技术的过程中,不涉及与其他参与方的协调;而后者主要体现在基于BIM技术,打破现有的管理框架,通过发挥BIM技术的应用,实现应用效果最大化,IPD模式就是此类典型案例。在这种模式下,各参与方通过签署协议,从设计阶段就通过应用BIM技术进行虚拟建造,共同对设计进行改正,并共同分享收益或承担风险。纵观BIM技术的发展历程,随着BIM技术的广泛应用,未来可能会出现许多成功的BIM技术应用模式。
三、基于BIM技术的施工项目管理
         1.BIM技术在施工准备阶段的主要应用
         在施工准备阶段,以模型为载体,动态呈现施工组织设计的主要内容,在模型中作流水段划分,通过模型校核施工总计划及资金资源计划。除此之外,可将场地、垂直运输机械及大型机械设备与模型集成,指导施工现场,使动静结合展现项目节点工况,并以动画的形式模拟施工重点、难点方案。
         2.BIM技术在施工过程中的主要应用
         目前,BIM技术在施工管理过程中的应用主要包括技术管理、进度管理、质量安全管理及物资管理的应用。
         1)技术管理
         ①应用广联达模架软件设计模架三维模型,并结合相关模型在BIM系统中集成,完成4D模拟、提量。
         ②应用广联达BIM可对图纸进行深化设计、预留预埋的处理、机电管线的碰撞检查。
         ③应用BIM系统的排砖功能,快速计算出任意区域的工程量,导出排砖图。
         ④应用BIM系统,可作三维动画交底,再辅以文字说明,清晰明了、效果更佳。
         2)进度管理
         ①应用BIM系统,分析资源与进度的相关性,校核进度,可有效地预估进度编排的合理性。
         ②通过4D模拟,查看多专业工序的穿插施工,提供模拟动画,判断工序穿插的合理性。
         ③通过BIM系统过程记录的进度信息,预估进度状态,根据关键任务资源信息,优化、调整进度。
         3)质量安全管理
         ①使用手机拍照进行问题跟踪,照片与模型联动,增加信息量。


         ②云端提供问题共享方案。
         ③移动端+云端+BIM桌面端协同解决问题。
         ④质量安全例会可用BIM桌面端直观展示问题,加以数据辅助,利于会议决策。
         4)物资管理
         应用BIM系统多维查询功能,可按时间节点、进度节点、部位节点、分包质量,为商务预算、库存校核提供支撑,为客户精细化管理及时准确地提供可靠依据。
3.BIM技术在竣工验收管理中的主要应用
         1)工程文档管理
         可以将文档通过手工操作BIM模型中相应部位进行链接,对文档快速搜索,查阅、定位,充分提高数据检索的直观性,提高工程相关资料的利用率。
         2)BIM模型的提交
         汇总施工各相关资料,制定最终的全专业模型,保存在服务器中,刻录成光盘备份保存。这样,不仅可以快速、准确地对工程各种资料进行定位,而且大量的数据留存与服务器经过相应处理形成建筑企业的数据库,为企业的进一步发展提供强大的数据支持。
四、BIM技术在施工项目管理中的主要应用价值
         1.有效支持项目综合管控
         项目综合管控指的是对项目的进度、成本、质量、安全、分包等进行综合管管理与控制。由于BIM技术基于三维几何模型,同时以属性的形式存储了各方面的信息,所以支持信息的综合查询。换言之,假如一个项目的施工管理应用了BIM技术,那么可以从所用的BIM系统中,任意查询到干到哪个节点,需要多长时间、材料消耗量、存在哪些质量问题等,这样就有利于项目管理者对项目的综合管控。
         2.有效支持减少及避免返工
         在施工过程中,施工单位需要将设计图纸形成实体工程。因此,在设计结果或是各专业施工协调不充分等前提下,往往会出现不同专业管线碰撞、专业管线与主体结构部件碰撞等情况,以致于施工方不得不砸掉已施工部分,进行返工。然而,若施工方应用基于BIM技术的碰撞检查软件,提前进行各专业设计的碰撞检查,在施工前发现问题,从而进行事先协调,则可避免由此导致的返工。
         3.有效支持施工计划的制定
         基于BIM面向对象的特性,可利用基于BIM技术的工程计量软件,易通过计算机自动计算得到每个计划单元的工程量,然后以此数据为基础,根据资源均衡原则,制定和实施施工计划,从而提高工作效率。
         4.有效支持现场建造活动
         由于建设工程大型化、复杂化,导致图纸变得非常复杂,这给现场工人的读图带来了很大的困难,若使用基于BIM技术的施工管理软件,则可以将施工流程以三维模型的形式直观形象地展示出来,便于施工人员对工人的交底、培训,使他们在施工开始前就已充分了解施工内容、施工工序等。
五、BIM技术在项目管理应用中存在的主要问题
         1、对信息化建设的认识和信息化意识薄弱
         建筑施工企业信息化建设是国家建筑业信息化的基础之一,同时也是企业管理转型、升级的关键工作,是企业管理的新鲜事物。但是,在实际工作中,企业决策层、管理层和作业层的人员对此项工作普遍存在认识不足、意识不强、动力欠缺的现象。
         2、对信息化建设的资金投入不足
         目前,建筑施工企业开展信息化建设,包括了硬件的投入和软件的开发,需要较大的资金投入,特别是企业在首期建设中。需要很大的资金投入量,通过机房改造、硬件升级、软件开发和采购等,才能形成企业信息系统和发挥效用。但建筑施工企业是微利行业,产值利润率、资产利润率均远远低于其他产业,难以筹措大量资金进行信息化建设和维护。
         3、专业技术人员数量不足、质量不高
         在建筑施工企业内部,从事计算机应用和管理的专业属小众业务。人员配备少,开发能力弱。特别是既懂计算机技术、又懂建筑专业技术的复合型人才更为缺乏,难以满足企业信息化建设的需要。
         4、政府和行业主管部门的政策支持缺失
         迄今为止,对于建筑施工企业信息化建设工作。政府和行业主管部门只提要求,不提政策扶持,所有的资金投入(包括硬件升级、软件开发和系统维护等)均由企业自筹。严重打击了企业开展信息化建设的积极性。此外,政府和行业主管部门在软件开发及标准制定方面尚未完善,仅靠企业自身难以开发易用性好、兼容度高、运行稳定的信息化软件。
五、结束语
         目前,BIM技术虽然在我国的推广及应用依旧处于初级阶段,但是随着国家相关政策的相继出台和建设主管部门的引导与支持,未来必将有更广阔的发展空间,必然成为建筑行业发展的目标和方向。作为施工单位,全面提高信息化水平,重点推进企业管理与核心业务信息化建设和专项技术的应用已迫在眉睫,在这建筑技术革新的关键阶段,深入研究BIM技术在施工项目管理中利弊的同时,也应及时转变公司决策战略,提前做好人力、资源准备,主动将建筑业软件产业化,引入BIM技术应用于实际项目施工管理中,提升企业管理的水平和核心竞争力,这样才能在未来的市场上抢占先机,走在建筑行业发展浪潮的前列。   

参考文献:
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