BIM技術(shù)及在工程項(xiàng)目管理模式中的應(yīng)用
作者： 重慶市經(jīng)貿(mào)中等專業(yè)學(xué)校譚澤迅
作為第二大世界經(jīng)濟(jì)體，尤其是在我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的情形下，實(shí)施大規(guī)模的建筑工程建設(shè)已在中國全面鋪開。建筑工程的發(fā)展，信息技術(shù)是關(guān)鍵，CAD（Computer Aided Design）技術(shù)的出現(xiàn)和革新，為建筑工程的設(shè)計(jì)留下了“汗馬功勞”。然在建筑工程領(lǐng)域，仍有更大的問題亟需解決，這一問題無疑就是項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營各個(gè)階段之間出現(xiàn)信息斷層問題，影響了整個(gè)工程項(xiàng)目的有效貫通。為此，探討如何實(shí)現(xiàn)建筑工程的信息化管理，并構(gòu)建實(shí)效性強(qiáng)的工程項(xiàng)目信息管理模式，正是擺在眾多建筑信息工作者面前的難題。
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國建筑業(yè)信息化率僅約０.０２７％，與國際建筑業(yè)信息化率０.３％的平均水平相比，差距高達(dá)１１倍。如此重大的差距與我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是嚴(yán)重不協(xié)調(diào)的。更有甚者，由于建筑行業(yè)信息化的極不完善，導(dǎo)致在工程項(xiàng)目各職能部門之間信息傳遞效果差，信息協(xié)同性不強(qiáng)，信息意思表達(dá)不夠明朗，信息利用價(jià)值不高等等狀況，極大地弱化了建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
BIM（Building Information Modeling）技術(shù)的創(chuàng)新為解決建筑行業(yè)中存在的棘手項(xiàng)目工程管理信息化帶來了“福音”，有學(xué)者甚至將BIM 技術(shù)稱為自CAD技術(shù)之后的建筑行業(yè)技術(shù)革新的第二次革命性變革。它的引入解決了長期以來困擾建筑行業(yè)發(fā)展的項(xiàng)目工程信息管理的難題，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目工程內(nèi)部各職能部門的信息共享以及對項(xiàng)目工程的全生命周期管理，使建筑工程項(xiàng)目管理實(shí)現(xiàn)了“質(zhì)的飛躍”。
１ BIM 的技術(shù)特點(diǎn)分析
何謂BIM，美國的BIM 國家標(biāo)準(zhǔn)做出了如下的解釋：“對一個(gè)建筑工程項(xiàng)目的物理和功能特性的數(shù)字化表達(dá)；一個(gè)信息共享的平臺；一個(gè)實(shí)現(xiàn)建筑工程全生命周期管理的信息過程；一個(gè)實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目不同階段信息插入、提取、更新以及修改的協(xié)同化作業(yè)平臺。”從BIM 的標(biāo)準(zhǔn)中，我們可以發(fā)現(xiàn)BIM 所具有的可視化、協(xié)同性、模擬性、關(guān)聯(lián)性和一致性的技術(shù)特點(diǎn)。
１.１ 可視化
所謂的可視化，即是說在BIM 技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)對建筑實(shí)物的立體化展現(xiàn)，這種近乎“逼真”的效果可以有效避免施工過程中的損失。在以往的建筑施工過程中，一般是應(yīng)用平面的施工圖紙做導(dǎo)向，但圖紙最大的缺陷就是立體感明顯不足，僅是設(shè)計(jì)人員的憑空想象，直觀性不強(qiáng)，勢必會對建筑物重要功能產(chǎn)生遺漏而不得不重新施工，造成了極大的損失。然BIM 技術(shù)的引入，以其三維、四維、甚至Ｎ維的可視化強(qiáng)大功能，可以實(shí)現(xiàn)對建筑物物理結(jié)構(gòu)和功能特性的數(shù)字化表達(dá)，使一個(gè)超乎真實(shí)的立體建筑物模型得以呈現(xiàn)在人們的面前（如圖１）。更有甚者，BIM 不僅在建筑設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)可視化，在施工、運(yùn)營的過程中同樣可以達(dá)到可視化的效果。
圖１ 基于BIM 技術(shù)下的水立方可視化模型
１.２ 協(xié)同性
由于建筑項(xiàng)目工程涉及的部門較多、包括了施工部門、設(shè)計(jì)部門、監(jiān)管部門、甚至融資部門等等，實(shí)現(xiàn)各方的信息的有效溝通以實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目的協(xié)同性是項(xiàng)目順利開展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。此外，由于各方對于項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)參數(shù)的掌握和理解程度有所偏差，假使在施工之前未能實(shí)現(xiàn)充分的溝通，就有可能導(dǎo)致“臨時(shí)抱佛腳”甚至施工事故的產(chǎn)生，不僅對項(xiàng)目的進(jìn)度產(chǎn)生重大影響，也會導(dǎo)致相關(guān)部門的信譽(yù)度遭受重創(chuàng)。為此，在問題為暴露之前實(shí)現(xiàn)各方“未雨綢繆”的有效溝通無疑是“共贏”的最佳表達(dá)，而BIM 技術(shù)所特有的對項(xiàng)目各方的意見、建議進(jìn)行交流和匯總的強(qiáng)大功能，并通過計(jì)算機(jī)程序來對施工工序進(jìn)行模擬，不僅有效避免了建筑事故的發(fā)生，還能做到發(fā)現(xiàn)問題，協(xié)調(diào)溝通的理想效果。
１.３ 模擬性
BIM 的模擬性技術(shù)特點(diǎn)，是指BIM 不僅能在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)對建筑物的模型模擬，通過三維、四維的效果圖來消除以往圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的缺少直觀性的缺陷，還能夠在項(xiàng)目實(shí)施過程中達(dá)到模擬的效果，即是說模擬施工建設(shè)的整個(gè)過程。在建筑物設(shè)計(jì)階段，BIM 會針對所設(shè)計(jì)的建筑物的各個(gè)部門的性能進(jìn)行模擬，包括節(jié)能模擬、突發(fā)危機(jī)事件的人員疏散模擬、對建筑物的光照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等等；而在項(xiàng)目施工階段，則表現(xiàn)為對項(xiàng)目的施工效果的三維模型進(jìn)行４Ｄ模擬（如圖２），即是說可以實(shí)現(xiàn)模擬施工流程，BIM的此種性能，不僅為建筑工程的施工方案的確定尋求依據(jù)，更為重要的是，在施工流程模擬中，項(xiàng)目各方可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)成本的有效控制，為經(jīng)濟(jì)效益的提高“保駕護(hù)航”。
１.４ 關(guān)聯(lián)性和一致性
所謂的關(guān)聯(lián)性，是指在BIM 技術(shù)下，項(xiàng)目設(shè)計(jì)模型中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)是彼此關(guān)聯(lián)的，當(dāng)某一數(shù)據(jù)參數(shù)發(fā)生改變時(shí)，與這一數(shù)據(jù)參數(shù)相關(guān)聯(lián)的其他參數(shù)信息都會隨之發(fā)生變化，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)的吻合性。此外，在項(xiàng)目進(jìn)度的不同階段，這些技術(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)信息無需重復(fù)輸入，也不會發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息的全生命周期的一致性。BIM 技術(shù)所具有的關(guān)聯(lián)性和一致性的功能，保證了施工過程中各種數(shù)據(jù)參數(shù)信息的精確性，也實(shí)現(xiàn)了建筑工程全生命周期管理各個(gè)階段信息資源的無縫鏈接。
圖２ 基于BIM 技術(shù)下的施工模擬圖
因此，在對BIM 技術(shù)特點(diǎn)的分析中，我們可以得出，BIM 技術(shù)是一種以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的，以計(jì)算機(jī)為載體的，能夠?qū)ㄖこ倘芷诠芾磉^程中的各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析和整合的信息管理模式。
２ 當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目信息管理的現(xiàn)狀與不足
對建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)管理，重點(diǎn)無疑是成本的管理和控制。在以往的建筑項(xiàng)目管理實(shí)踐中，概算超估算、預(yù)算超概算、決算超預(yù)算的現(xiàn)象屢見不鮮，不僅影響了施工的進(jìn)度，更是由于成本控制的不完善導(dǎo)致諸多“爛尾樓”的出現(xiàn)，這些不良結(jié)果的產(chǎn)生，與傳統(tǒng)落后的項(xiàng)目信息管理模式“唇齒相依”。
在信息化、網(wǎng)絡(luò)化不斷邁進(jìn)的今天，以計(jì)算機(jī)軟件為載體來實(shí)現(xiàn)對建筑工程項(xiàng)目相關(guān)信息的科學(xué)化、規(guī)范化管理，可謂是形勢之所需，發(fā)展之所求。然在《全國施工企業(yè)信息化建設(shè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢調(diào)查報(bào)告》（２００９）提到：我國大中型建筑企業(yè)約２０％開展了信息化工作，達(dá)到對企業(yè)管理輔助應(yīng)用水平的比例為３９％；６１％企業(yè)處于辦公文字處理和簡單工具軟件的應(yīng)用水平。由此可見，我國建筑企業(yè)的項(xiàng)目管理信息化仍然“任重而道遠(yuǎn)”，然是否實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理信息化也就成為現(xiàn)代建筑企業(yè)與傳統(tǒng)建筑企業(yè)的“分水嶺”。由于大多數(shù)建筑企業(yè)為實(shí)現(xiàn)信息化管理，導(dǎo)致當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目信息管理中出現(xiàn)諸多不足，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
２.１ 圖紙化設(shè)計(jì)的“專業(yè)碰撞”導(dǎo)致施工難度增加
建筑工程的設(shè)計(jì)，并非某一個(gè)專業(yè)可以達(dá)成，必是各個(gè)專業(yè)發(fā)揮“主觀能動性”并形成合力的最終結(jié)果。這些專業(yè)無疑包括了土木工程、電氣自動化、通信安全、排水工程、建筑工程等等，對于某一個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)圖紙而言，是不存在問題的，然將所有的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)綜合在一起，問題將在所難免，尤其是現(xiàn)代建筑與以往建筑相比，結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜、功能更為齊全，愈加增加了設(shè)計(jì)的難度，出現(xiàn)圖紙化設(shè)計(jì)的“專業(yè)碰撞”。然這種碰撞的結(jié)果，一方面是導(dǎo)致施工方“無所適從”、“難以下手”，出現(xiàn)工期延誤和成本增加的不良后果；另一方面則表現(xiàn)為由于對施工圖紙的似懂非懂，為趕進(jìn)度，進(jìn)而影響工程質(zhì)量安全。
２.２ 信息溝通的不到位導(dǎo)致項(xiàng)目各方的協(xié)同性嚴(yán)重不足
由于建筑項(xiàng)目工程在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營階段均涉及到諸多的數(shù)據(jù)參數(shù)信息，大量的工程數(shù)據(jù)在施工開始之后也會“批量”產(chǎn)生。對于項(xiàng)目相關(guān)各方來說，能否及時(shí)、準(zhǔn)確地接收到工程信息對其進(jìn)行深入分析和總結(jié)，并實(shí)現(xiàn)各部門之間的無縫隙交流，是保證工程質(zhì)量安全和進(jìn)度的基本條件。然在傳統(tǒng)的信息管理模式中，由于缺乏信息化為支撐，項(xiàng)目各方在接收信息的過程中存在滯后性，使項(xiàng)目各方的溝通和協(xié)同性嚴(yán)重不足，導(dǎo)致工程項(xiàng)目管理成本的不必要的增加。
２.３ 工程量計(jì)算不得法導(dǎo)致工程造價(jià)“失準(zhǔn)”
工程量是決定工程造價(jià)的關(guān)鍵部分，而工程造價(jià)又是建筑工程成本控制的重要內(nèi)容。然在傳統(tǒng)的工程量計(jì)算方法下，由于缺少科學(xué)、規(guī)范、高效的計(jì)算模型，而工程量又具有計(jì)算規(guī)則繁瑣、涉及面廣、工作量極大的特點(diǎn)，稍不謹(jǐn)慎，就會出現(xiàn)多算、重算或漏算，進(jìn)而導(dǎo)致工程量計(jì)算“失準(zhǔn)”不良狀況，極大地影響了建筑工程的成本控制。
