BIM技术在工程项目管理中的应用探讨

1）BIM技术适用于从设计到施工到运营管理的全过程

对设计单位来说，BIM采用三维数字技术，实现了可视化设计。因为实现了图纸和构件的模块化（图元），并且有功能强大的族和库的支持，设计人员可以方便地进行模型搭建。该模型包含了项目的各种相关信息，如构件的坐标、尺寸、材质、构造、工期、造价等。因此，BIM技术创建的工程项目模型实质上是一个可视化的数据库，这是与AutoCAD、MicroStation等传统绘图软件显著不同的地方；另一个不同之处是，采用BIM技术以后，枯燥的制图变成了一个类似搭积木的工作，过程和结果都更加直观，更有趣味性。搭建的三维模型能够自动生成平面、立面和剖面等各种视图和详图，将设计人员从抽象烦琐的空间想象中解脱出来，提高了工作效率，减少错误的发生。另外，BIM与很多专业设计工具能够很好地对接，这使得各专业设计人员能够对BIM模型进行进一步地分析和设计；同时，BIM模型是项目各专业相关信息的集成，方便地实现了各专业的协同，避免冲突，降低成本。

对施工单位来说，因为包含工期和造价等信息，BIM模型从三维拓展到五维，能够同步提供施工所需的信息，如进度成本、清单。施工方能够在此基础上对成本作出预测，并合理控制成本。同时，BIM还便于施工方进行施工过程分析，构件的加工和安装。基于BIM技术的四维施工模拟，不仅可以直观地体现施工的界面、顺序，从而使总承包与各专业施工之间的施工协调变得清晰明了，而且将四维施工模拟与施工组织方案相结合，使设备材料进场、劳动力配置、机械排版等各项工作的安排变得更为有效、经济。

对项目管理公司来说，BIM的作用主要体现：冲突识别，如识别管线、设备、构件之间的碰撞，是否满足净高要求等；建立可视化的模拟环境，更可靠地判断现场条件，为编制进度计划、施工顺序、场地布置、物流人员安排等提供依据。时下流行的项目管理软件P3/P6单纯依靠图表和文字对项目进行描述，缺乏一个直观形象的载体。BIM恰恰弥补了这个缺陷，不但为项目管理者提供了一个实体参考，输出的结果也更加直观具体；BIM模型能够自动生成材料和设备明细表，为工程量计算、造价、预算和决算提供了有利的依据。以往工程量计算都是在图纸上量，或使用鲁班和广联达等软件重新建模计算，与原有的设计模型难免产生偏差，耗时费力，结果也不准确。现在，借助BIM技术，造价人员直接使用原有的设计模型，提高效率和准确性。最后，BIM提供三维效果图、动画和漫游等功能，使非技术人员看到可视化的最终产品。

2）BIM技术在项目全生命周期中的应用归纳

①前期计划阶段：可以利用BIM提供的信息数据进行大数据调查以确定方案的选择。在前期计划的阶段可以对建造成本进行大致的估算，为方案比选的决策提供参考信息。

②概念产生阶段（信息化分析、可视化展示等）：可以利用BIM的建模功能对设计概念进行可视化展示。

③勘察测绘阶段（GIS测绘，BIM展示等）：可以利用GIS提供的数据可以直接指导设计方案。

④设计阶段（环境分析、参数化设计、交通线规划等）：BIM技术可出图性使得设计人员完成三维设计之后快速生成所需要的二维图纸。BIM技术将原有多个部门的设计进行整合，进行碰撞检查找出各个设计之间的碰撞点，进行方案优化。

a.在建筑设计阶段：由于使用了参数化设计，在设计阶段利用BIM技术不仅能实现原有三维几何建模软件的建模和效果图渲染功能，而且还在室内环境分析、建筑能耗分析、动线设计及模拟、紧急疏散模拟、停车场设计、内外部交通线路规划等方面有着巨大的优势，改变了传统的设计模式。

b.结构设计阶段：通过相应的有限元分析软件实现对结构设计计算。对钢结构的复杂结点模型进行深度优化，得到的数据结果可以直接输出并用于指导厂家的生产。

c.MEP设计阶段：利用BIM软件进行三维设计，并可以进行碰撞检查。

⑤建设过程（工程自动化、方案优化、施工模拟、安全监控、供应链管控、4D、5D等）：

a.3D（三维模型）＋时间所形成的4D⁃BIM，可以用于施工方案的模拟以优化原有的施工方案。

b.4D＋成本形成的5D⁃BIM，则在4D⁃BIM上更进一步，将成本与进度进行结合，可以直观反映出工程成本的形成过程，方便成本管理。

c.利用BIM的模拟仿真，可以提前对施工场地布置的合理性进行分析。并结合RFID技术实现对工地人员的安全监控、对材料的储存与运输进行精细化管理。

d.随着技术的发展利用BIM技术可以结合自动化技术，如：3D打印技术。实现工程自动化。

⑥运维维护阶段（维修检测、大数据分析、BAS、物流管理、3D点云、清理修整等，智慧城市也包含在内）：

a.BIM模型和数据交付运营方，可以快速查询故障点分析故障原因。也可以通过BIM模型制订维护检修方案。

b.BIM技术与BAS楼宇自动化系统进行结合，实现对建筑环境、安全消防、设备运行情况进行实时监测，并实时做出相应的调整与信息反馈。

c.物流管理与上述的施工现场物料仓储运输类似，结合RFID技术进行仓储管理。

d.BIM可以利用三维扫描所形成3D点云对已有建筑，特别是缺少工程资料的历史建筑进行建模，为已有建筑的保护维护提供基础资料。

e.智慧城市，通过BIM技术对城市的交通、市政基础设施运营进行实时监控，也可以在新建项目时全面提供该地块埋设管线的详细信息。(www.xing528.com)

⑦建筑拆除阶段（爆破模拟、环境绿化、粉尘处理、建筑废弃物运输处理等）：

在建筑物拆除过程中，首先通过运维数据筛选出可回收再利用的部分将其提前拆除回收。对无法回收的部分可以分析拆除的顺序与方式。对主体结构实行爆破拆除时可以进行爆破模拟，将振动、粉尘等对周边的不利影响降到最小。BIM也可以用于拆除后的废弃物运输方案制订。

3）按照使用者对BIM技术应用情况的归纳

（1）业主方

①记录和评估存量物业：用BIM模型来记录和评估已有物业，可以为业主更好地管理物业生命周期运营的成本，如果能够把物业的BIM信息和业主的业务决策和管理系统集成，就能让业主如虎添翼。

②产品规划：通过BIM模型使设计方案和投资回报分析的财务工具集成，业主就可以实时了解设计方案变化对项目投资收益的影响。

③设计评估和招投标：通过BIM模型帮助业主检查设计院提供的设计方案在满足多专业协调、规划、消防、安全以及日照、节能、建造成本等各方面要求上的表现，保证提供正确和准确的招标文件。

④项目沟通和协同：利用BIM的3D、4D（三维模型＋时间）、5D（三维模型＋时间＋成本）模型和投资机构、政府主管部门以及设计、施工、预制、设备等项目方进行沟通和讨论，节省决策时间和减少由于理解不同带来的错误。

⑤和GIS系统集成：无论业内人士还是公众都可以用和真实世界同样的方法利用物业的信息，对营销、物业使用和应急响应等都有极大帮助。

⑥物业管理和维护：BIM模型包括了物业使用、维护、调试手册中需要的所有信息，同时为物业改建、扩建、重建或退役等重大变化都提供完整的原始信息。

（2）设计方

①方案设计：使用BIM技术能进行造型、体量和空间分析外，还可以同时进行能耗分析和建造成本分析等，使得初期方案决策更具有科学性。

②扩初设计：建筑、结构、机电各专业建立BIM模型，利用模型信息进行能耗、结构、声学、热工、日照等分析，进行各种干涉检查和规范检查，以及进行工程量统计。

③施工图：各种平面、立面、剖面图纸和统计报表都从BIM模型中得到。

④设计协同：设计有上十个甚至几十个专业需要协调，包括设计计划、互提资料、校对审核、版本控制等。

⑤设计工作重心前移：目前设计师50%以上的工作量用在施工图阶段，以至于设计师得到了一个无奈的但又名副其实的称号——“画图匠”，BIM可以帮助设计师把主要工作放到方案和扩初阶段，恢复设计师的本来面目。

（3）施工方

①虚拟建造：在BIM模型中使用实际产品后进行物理碰撞（硬碰撞）和规则碰撞（软碰撞）检查。

②施工分析和规划：BIM和施工计划集成的4D模拟，时间⁃空间合成以后的碰撞检查。

③成本和工期管理：BIM、施工计划和采购计划集成的5D模拟。

④预制：BIM和数控制造集成的自动化工厂预制。

⑤现场施工：BIM和移动技术、RFID技术以及GPS技术集成的现场施工情况动态跟踪。