BIM技術在工程項目全過程管理中的應用

彭涵 白銀

摘要：傳統的工程項目全過程管理存在著報價決策基礎薄弱、施工管理不規范、成本管理體系不完善等缺點。應用BIM技術至項目的全生命周期，可有效提升項目管理的信息化水平，從多維層面完善項目管理體系的不足，減少項目推倒重來式的浪費。

關鍵詞：BIM;工程項目管理;全生命周期

隨著國民經濟水平的提升和科學技術水平的發展，傳統的工程項目管理已經不能滿足人民對生活質量的追求。而BIM技術的引用可使項目從前期可行性研究至后期運營維護階段的信息化管理水平得到跨越式的提升[1]。

傳統的BIM-3D技術著力與項目模型的建立，可使項目設計師直觀的查找設計的不合理之處，提升工作效率。BIM-4D在BIM-3D的基礎上融入時間維度，把BIM模型與項目進度計劃的數據集成，使業主按不同的時間節點查看項目施工進度并根據現場情況進行實時調整，獲取最佳施工方案。BIM-5D在BIM-4D基礎上加入造價管理，可以構建建筑業的“零庫存”施工模式，最大程度發揮業主資金的效益[2]。

1 BIM技術在項目前期的應用

1.1可研階段

項目可行性研究階段的主要工作是編制項目可研報告。BIM技術通過項目擬建模型的繪制，使用現有的BIM軟件如：廣聯達GTJ、GCCP，可精準的對項目做投資估算。幫助業主在項目多方案對比中直觀的找到最優方案。通過三維技術交底，優化如管道碰撞等的不合理之處，提升項目造價管理的準確性。

1.2設計階段

在項目方案設計階段，通過BIM技術進行場地分析和建筑性能模擬分析，形成初步解決方法和方案。在項目初步設計階段，草擬項目設計方案、設計標準、設計原則等，詳細考慮項目建筑、結構、安裝的詳細設計方案，協調各專業之間的矛盾，最終確定合理的技術經濟指標。

在圖紙設計階段，配合前期設計方案，為施工安裝和構件布置等提供完整的三位BIM模型和相關的圖紙根據。通過對擬建模型的構建、漫游動畫的制作，幫助設計師對圖紙做綜合管線沖突檢測、豎向凈空優化[3]等工作，減輕施工過程的繁瑣。同時BIM技術的引入也可以幫助設計師更加精準的設計出滿足可研階段估算的項目圖紙。

1.3招投標階段

在項目招投標階段，利用基于BIM技術的優化設計、工程量統計、碰撞檢查和工期校驗等方法，從而判斷建筑設計的功能性是否能夠實現，設計施工圖是否符合外觀要求，建設單位預期的空間及功能要求和用戶的基本需求;通過引入計價規則極大地減少了惡意抬高工程造價，索取不當利潤空間的問題;通過BIM搭建的建筑、結構、給排水、暖通、電氣等全系列模型，查看建筑碰撞點的具體位置及情況，滿足建筑基本使用功能。

基于BIM技術的施工方案模擬、5D進度模擬和投標報價優化，直觀感受施工現場的運維漫游，對施工重難點加以可視化虛擬施工分析等;5D技術制訂施工計劃、準確掌握施工進度，優化施工資源利用，科學布置場地，統一管理整個工程的施工進度和資源;為了縮短工期、降低成本、提高質量。

2 BIM技術在項目施工階段的應用

2.1三維的技術交底

通過施工圖紙使用相關軟件進行土建、鋼筋、安裝等的模型建立。

2.2基于BIM的施工及管理

將建筑物和施工現場的三維模型與施工進度相聯系，并與施工資源和現場布局信息相結合，建立4D施工信息模型。使用相關軟件進行虛擬仿真。實現建設項目施工階段的工程進度、人力、材料、設備、成本、場地布置的動態集成管理和施工過程的可視化模擬;在計算機上執行施工過程，在實際施工前預測項目的功能和可施工性等潛在問題，并通過動態演示模擬施工過程。

2.3參與方協同工作

項目所有參與者共享信息，實現文件、圖紙和可視化文件的網絡提交、審核、審批和使用。必要時，使用相關軟件進行渲染，以獲得可預測的照片渲染效果，從而提高各方的審查效率。通過網絡協作進行項目談判和協調，實現對施工質量、安全、成本和進度的管理和監控。

BIM模型用于減少甚至消滅項目的不確定性和不可預測性，提高項目參與者建立、理解、傳遞項目信息的效率，降低錯誤概率，從而實現建設項目工程質量得到提高、工期得到有效保證、最大程度降低建筑成本。

3 BIM技術在項目運維階段的應用

3.1空間管理

空間管理主要應用于照明、消防等系統設備的空間定位。根據圖紙或設計要求確定空間位置信息，把對應的編號或文字信息變成三維圖形位置。Bim及相應的災害分析和模擬軟件可用于模擬災前的災害過程，分析災害原因，制定避災措施，制定災后人員疏散和救援保障應急預案。當災害發生時，BIM模型可以為救援人員提供完整的應急點信息，有效改進應急響應措施。

BIM技術用于建立三維可視化模型，所以信息和數據可以從模型調用。軟件開發方面，Autodesk創建的基于DWF技術平臺的空間管理可以在不丟失重要數據的情況下發布和傳輸設計信息，接收者無需了解原始設計軟件。在此系統中，Autodesk FMDesktop可以讀取Revit發布的DWF文件并自動識別空間和房間數據，而FMDesktop用戶無需了解Revit軟件產品，使企業不再依賴于勞動密集型、手工創建多線段的流程。設施管理員使用DWF技術將協調一致的可靠空間和房間數據從Revit建筑信息模型遷移到Autodesk FMDesktop.然后，生成專用的帶有彩色圖的房間報告，以及帶有房間編號、面積、入住者名稱等的平面圖。在遷移墻墻壁之前，無需聯系建筑師;到遷移墻壁時，DWF還能夠幫助將更新的信息返回建筑師的Revit建筑信息模型中。

3.2設施管理

設施管理主要包括三個方面：設施裝修、空間規劃及維護運營。利用BIM技術，根據工程實際情況進行設備的布置，將設備的出廠信息、安裝信息、材料信息和維修記錄等都上傳到模型中，整理好相關數據。在系統中，用戶可以通過設備信息列表方式查詢信息，也可以通過三維可視化功能瀏覽設備的BIM模型。通過遠程控制，可充分了解設備的運行狀況，為業主更好地進行維護管理提供技術支撐。

在建筑設施管理中，設備維護是最基本的。所有維修程序均在線應用和完成。用戶填寫《設備報修申請單》，經過工程經理批準后進行維修;維修完成后，維修人員將及時將信息反饋至BIM模型中，然后相關人員進行檢查，確保維修已完成。相關人員確認維護信息后，將信息錄入并保存至BIM模型數據庫中。將來，用戶和維護人員可以查看BIM模型中每個組件的維護記錄或自己發起的維護記錄。

3.3隱蔽工程管理

基于BIM技術，可以將管理復雜的地下管網可視化，如污水管、排水管、網線、電線及相關管井，并在三維模型中查看對應的位置關系。改造或二次裝修時，可避開現有管網的位置，便于管網維護、設備更換和定位。內部人員可以共享電子信息，在發生變化時可以隨時調整，以確保信息的完整性和準確性。

3.4應急管理

在人們聚集的地區，災害事件的應急管理非常重要。傳統的災害應急管理往往只注重災后響應和救援，而BIM技術也包括預防和報警。BIM技術在應急管理中的顯著應用主要體現在BIM在火災事件中的應用。災難發生后，BIM系統可以三維顯示火災位置;BIM系統還可使相關人員及時查詢設備情況，提供實時信息，及時進行災害控制。BIM模型還可以為救援人員提供完整的災害信息，使救援人員能夠根據情況及時做出正確的救援措施。BIM不僅可以為救援人員提供幫助，還可以為災難中的受害者提供及時的幫助。例如，在發生火災時，BIM可以為受害者提供逃生路線，以便他們做出正確的選擇。同時，BIM還可以部署現有信息以實現災難恢復計劃，包括損失資產的收費和索賠的提交。

3.5節能減排管理

BIM與物聯網技術相結合的應用，使日常能源管理和監控更加方便。安裝具有傳感功能的電表、水表、氣表后，可實現建筑能耗數據的實時采集、傳輸、初步分析和定時定點上傳的基本功能，具有較強的擴展性。

BIM用于模擬工程設計和施工的進度和成本控制，集成業主、設計、施工、貿易、制造和供應商，使工程項目的集成交付成為可能。BIM的更高層次應用是為了提高工作質量和效率以及通信服務結構。BIM代表了一種新的理念和實踐，即通過應用信息技術和創新的業務結構，減少建筑行業的各種廢物，從而減少建筑行業的碳排放。

結論

BIM技術在我國尚處于起步階段，但從其應用項目中可以看出，BIM技術在建設項目中的應用越來越廣泛，對于項目的施工管理的重要性也是越來越高，所以在我國發展前景客觀，而且推廣需要各方的努力，然而也存在一些問題亟待解決，有效提升項目工程質量是當前相關人員需要重點關注的問題，我們必須不斷地改進，完善進行廣泛的推廣，它還有很長的路要走，以便它的持續發展能夠為我國更多的建設項目服務。

參考文獻：

[1]孫愷毓.基于BIM的星級酒店工程運維階段信息管理研究[D].中國礦業大學（江蘇），2020.

[2]周春波.BIM技術在建筑施工中的應用研究[J].青島理工大學學報，2013，（1）.

[3]過俊，張穎.基于BIM的建筑空間與設備運維管理系統研究[J].土木建筑工程信息技術，2013，（3）.

作者簡介：彭涵（2002-），女，漢族，山西大同，遼寧科技學院資源與土木工程學院工程造價18級學生，主要從事工程造價等方面的研究。