BIM技术在工程项目管理中的应用

发表时间:2021/5/17   来源:《建筑实践》2021年2月4期   作者:胡耕谊
[导读] BIM技术在国外工程项目里已经有较为成熟的应用,
        胡耕谊  
        深圳福晟地产有限公司
        摘要:BIM技术在国外工程项目里已经有较为成熟的应用,然而其在国内正处于起步阶段。近几年,随着对精度、效率的要求不断提高,建筑工程行业在国内通过BIM技术掀起了一场全新的革命。作者以BIM技术的创新理念为指引,在本人管理的工程项目中开展了应用。为实现对工程项目全过程更好的管控,达到增效降费的目的,本工程应用BIM技术建立了建筑、结构、机电、幕墙等专业的建筑信息模型,并在设计、施工等阶段通过事前、事中、事后的一系列管控措施,顺利保障了工程项目各目标的达成。
        关键词:BIM技术;工程项目管理;应用

一、传统项目管理工作存在的问题
(一)信息呈现方式的问题
        传统的工程项目,其成果多以二维CAD图纸、纸质文档为主。一个项目,从方案、扩初、施工图设计、施工,再到竣工,各个专业分开出图,产生一系列的扩初图、施工图、加工深化图、竣工图,等等。图纸量越大、专业越多,也越容易产生错误。越到后期,错误往往越难发现,越难以修改或弥补,产生的损失也越大。
(二)信息传递方式的问题
        因为工程项目的成果文件琐碎繁杂,且多以二维的蓝图、文档为主,项目信息传递存在很大问题。首先是各个专业的成果分别传递给各个单位、工种,难以统一整合;其次信息传递链条长,导致传递到末端经常出现不可避免地衰减、错误。
二、BIM技术特征
(一)三维可视化
    BIM技术应用于工程项目时,最直接最基础的输出成果就是BIM模型。相比传统的CAD图纸,BIM模型实现了工程数据和图形从二维到三维的巨大飞跃。建筑物及其内部构造是立体的,三维的BIM模型就是最合理的呈现方式。随着对建筑物需求的多样化、建造技术的改进,建筑的功能和形体往往越发复杂,二维图纸注定无法满足要求,以三维模型来表达建筑是更顺理成章的。[1]
(二)信息集成
    相较于传统的图纸表达,BIM技术在其携带的信息种类和数量上也有巨大的优势。传统二维图纸表达的内容多以几何信息为主,附带相应的文字说明;而BIM模型,则可以根据项目所处的阶段,输入不同类型、不同精度的信息,如产品信息、施工安装信息、造价信息、进度信息等。
三、BIM技术在工程项目管理中的应用
        本文作者参与管理的工程项目位于城市中心,是一幢50层,总高约250m,总建筑面积达15万㎡的大型写字楼。项目有专业图纸多,分包单位多,机电系统复杂,对净高及精度要求高等特点。通过BIM技术的成功应用,从技术上和管理上,均取得了较好的成果。
(一)技术应用
        考虑到项目的复杂程度,项目在设计阶段即采用BIM技术建立了全楼的信息模型[图1],根据实际需要,模型还可以拆分为不同专业或不同部位的模型,如幕墙、机电、结构、冷冻机房模型等。信息模型大大提高了工作效率,减少了不必要的损失。
        
         图1  地下室BIM模型
        对于不同专业的构件,在设计阶段即可通过BIM软件自带的功能进行碰撞检查,提前调整到位;对于地下室、办公空间、部分机房等有净高要求的空间,重点关注其高度是否满足要求,再进行优化。例:塔楼核心筒标准层,空调管须从结构连梁下方穿越,导致空调管下方净高只有2660mm。项目部发现后及时协调结构、机电等专业进行计算、模拟,降低连梁高度,空调风管改由连梁上方穿越,净高可提升至2800mm以上 [图2] 。
        
         图2  变更结构连梁形式,满足管线穿越要求
        大型设备放置区域如冷冻机房、屋面冷却塔、高低压配电房等,则须将综合管线全面以
三维形式呈现,并合理安排施工顺序,确保满足安装、操作、检修要求。例:柴油发电机房与冷冻机房相邻,冷却水回水管与发电机排烟管均为600mm直径钢管,施工难度大、对操作及检修空间要求高。通过BIM模型模拟后生成专项施工图纸,保证了管线布置合理性及施工安装可操作性。
         
         图3  地下室北侧大尺寸机电管线系统优化布置
(二)管理应用
        运用BIM技术可实现二维到三维的重大飞跃,大大提升效率,但项目复杂,专业较多,协调工作量极大。本项目通过基于BIM技术的项目协同平台,让各参建方在不同阶段参与进来,不断完善BIM模型,实现全专业模型信息及业务信息集成,多部门多岗位协同应用,为项目精细化管理提供支撑。
        设计管理方面,项目协同平台打破了以往配合链条长,效率低的局面。传统的设计变更,其流程至少须经历如下环节:现场发现问题→反馈给甲方→甲方传递给设计单位修改→设计院变更后返回到甲方审批→下发至施工单位。通过应用项目协同平台,即可实现多方参与,即时沟通,再加以BIM信息模型的优势,大大降低了沟通成本,减少了不必要的内耗。
        进度管理方面,由于客观条件和滞后的管理技术,传统建筑工程项目进度管理存在一定的问题,容易造成工程项目进度滞后,但基于BIM 的现代工程项目管理可以较好地解决这些问题。首先,通过一系列的技术应用及设计管理,已经可以有效地提高效率,更精准地预测施工进度。另外,BIM协同平台上的信息模型还可以添加项目进度计划表和里程碑节点等相关信息,对工程进度进行实时监控和动态管理。[2]
        造价管理方面,BIM信息模型在信息携带上的优势也有充分体现。扩初、施工图、建造等不同阶段所需的概算、预算、结算等数据,可通过不同深度的BIM模型生成。项目造价管理人员可以采取模型来完善造价控制, 编制出合理的控制目标。相应地,建造过程中的设计变更,也可以对比前后模型,迅速得出对应的工程量变化,使变更的选择更为合理。建造阶段结束后,BIM竣工模型也是结算的最佳依据,大大提升了结算效率,避免了劳资纠纷。[3]
        回顾项目设计、施工全程,通过BIM技术的综合应用,项目控制并节约建造成本约0.75%,产生直接经济效益约800万;返工及变更签证降低 70~90%;严格按BIM模型辅助验收各分项工程,让项目在质量上也有较大提升,项目顺利通过了“市优”、“省优”工程的评定;除此以外,还产生了一系列的间接效益。
综上所述:
        不断变革的现代建筑行业,越来越要求项目走向“统筹设计标准化、制造工业化、施工装配化、过程集成化、管理规范化”。建筑行业迫切需要一场新的“信息革命”,而BIM技术因为其“三维可视”及“信息集成”的核心优点,无疑是实现上述要求的最有力工具。BIM技术并非某一套软件或单一的建模设计、机电管综,其应被视为一个工程项目过程化管理的工具。
        上文所列举BIM技术应用的价值及实例,实际上是项目中每个管理者以及设计、施工等专业人员通过BIM工具所创造出来的。要合理地对这项技术进行应用, 才能保证企业达到预期的目标;而只有全面地对这项技术进行推广普及, 才能在一定程度上促进行业持续稳定发展。
参考文献:
[1]许为夷. 浅谈BIM技术在工程项目管理中的应用[J]. 统计与管理, 2016(6):148-149.
[2]罗明. BIM技术在工程项目管理中的应用探析[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(007):219.
[3]韦芳. BIM技术在现代建筑工程项目管理中的应用解析[J]. 建材发展导向, 2020(3):323-323.
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