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BIM在工程项目管理中的应用
内容摘要：建筑信息模型（简称BIM）等信息技术作为建设工程项目管理的新型技术，在我国大型复杂工程项目中已经开始使用。然而这种新型技术的应用面还不广阔，许多从事工程管理工作的人员并不了解该信息技术的正真内涵和应用方法，本文按建设工程项目的实施阶段划分，对各重要阶段中目前主要存在的问题和BIM的应用方法进行了简要阐述 
关键词：BIM 信息技术 工程项目现状 施工阶段应用 项目管理模式
日前，住房城乡建设部正式出台《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》（建市[2014]92号文件），文件在“加强建筑业发展和改革工作的组织和实施”这一大项中写到“推进建筑信息模型（BIM）等信息技术在工程设计、施工和运行维护全过程的应用，提高综合效益。”[[]《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》.建市[2014]92号文件.]可见BIM这一信息技术在建筑业发展和改革工作中的地位日渐突出。建筑信息模型（Building Information Modeling）是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，在建设工程项目管理各阶段有其具体的应用。

  BIM（Building Information Modeling）技术的创新为解决建筑行业中存在的棘手项目工程管理信息化带来了“福音”，有学者甚至将BIM 技术称为自CAD技术之后的建筑行业技术革新的第二次革命性变革。它的引入解决了长期以来困扰建筑行业发展的项目工程信息管理的难题，实现了项目工程内部各职能部门的信息共享以及对项目工程的全生命周期管理，使建筑工程项目管理实现了“质的飞跃”。

 １ BIM 的技术特点分析

  何谓BIM，美国的BIM 国家标准做出了如下的解释：“对一个建筑工程项目的物理和功能特性的数字化表达；一个信息共享的平台；一个实现建筑工程全生命周期管理的信息过程；一个实现建筑项目不同阶段信息插入、提取、更新以及修改的协同化作业平台。”从BIM 的标准中，我们可以发现BIM 所具有的可视化、协同性、模拟性、优化和出图的技术特点。

  １.１ 可视化

  所谓的可视化，即是说在BIM 技术的支持下，实现对建筑实物的立体化展现，这种近乎“逼真”的效果可以有效避免施工过程中的损失。在以往的建筑施工过程中，一般是应用平面的施工图纸做导向，但图纸最大的缺陷就是立体感明显不足，仅是设计人员的凭空想象，直观性不强，势必会对建筑物重要功能产生遗漏而不得不重新施工，造成了极大的损失。然BIM 技术的引入，以其三维、四维、甚至Ｎ维的可视化强大功能，可以实现对建筑物物理结构和功能特性的数字化表达，使一个超乎真实的立体建筑物模型得以呈现在人们的面前（如图１）。更有甚者，BIM 不仅在建筑设计阶段实现可视化，在施工、运营的过程中同样可以达到可视化的效果。

１.２ 协同性

由于建筑项目工程涉及的部门较多、包括了施工部门、设计部门、监管部门、甚至融资部门等等，实现各方的信息的有效沟通以实现建筑项目的协同性是项目顺利开展的关键环节。此外，由于各方对于项目相关技术参数的掌握和理解程度有所偏差，假使在施工之前未能实现充分的沟通，就有可能导致“临时抱佛脚”甚至施工事故的产生，不仅对项目的进度产生重大影响，也会导致相关部门的信誉度遭受重创。为此，在问题为暴露之前实现各方“未雨绸缪”的有效沟通无疑是“共赢”的最佳表达，而BIM 技术所特有的对项目各方的意见、建议进行交流和汇总的强大功能，并通过计算机程序来对施工工序进行模拟，不仅有效避免了建筑事故的发生，还能做到发现问题，协调沟通的理想效果。

  １.３ 模拟性

  BIM 的模拟性技术特点，是指BIM 不仅能在项目设计阶段实现对建筑物的模型模拟，通过三维、四维的效果图来消除以往图纸设计的缺少直观性的缺陷，还能够在项目实施过程中达到模拟的效果，即是说模拟施工建设的整个过程。在建筑物设计阶段，BIM 会针对所设计的建筑物的各个部门的性能进行模拟，包括节能模拟、突发危机事件的人员疏散模拟、对建筑物的光照模拟、热能传导模拟等等；而在项目施工阶段，则表现为对项目的施工效果的三维模型进行４Ｄ模拟（如图２），即是说可以实现模拟施工流程，BIM的此种性能，不仅为建筑工程的施工方案的确定寻求依据，更为重要的是，在施工流程模拟中，项目各方可以及时发现问题，并实现工程造价成本的有效控制，为经济效益的提高“保驾护航”。

  １.４ 优化
 优化，实际上在建筑工程中使用BIM理念的目的就是优化工程建造的过程，由于前三个特征，使得进乎完美的追求变得可能
1.5 出图
原有的各专业单一图纸存在的弊端将被避免，基于BIM设计成果的工程施工图由于准确性高、变更可能性小等特征将为施工和工程预结算等环节带来最大的便利。

  ２ 当前建筑工程项目信息管理的现状与不足

  对建筑工程项目进行科学管理，重点无疑是成本的管理和控制。在以往的建筑项目管理实践中，概算超估算、预算超概算、决算超预算的现象屡见不鲜，不仅影响了施工的进度，更是由于成本控制的不完善导致诸多“烂尾楼”的出现，这些不良结果的产生，与传统落后的项目信息管理模式“唇齿相依”。

  在信息化、网络化不断迈进的今天，以计算机软件为载体来实现对建筑工程项目相关信息的科学化、规范化管理，可谓是形势之所需，发展之所求。然在《全国施工企业信息化建设现状与发展趋势调查报告》（２００９）提到：我国大中型建筑企业约２０％开展了信息化工作，达到对企业管理辅助应用水平的比例为３９％；６１％企业处于办公文字处理和简单工具软件的应用水平。由此可见，我国建筑企业的项目管理信息化仍然“任重而道远”，然是否实现项目管理信息化也就成为现代建筑企业与传统建筑企业的“分水岭”。由于大多数建筑企业为实现信息化管理，导致当前建筑工程项目信息管理中出现诸多不足，主要表现为以下几个方面：

  ２.１ 图纸化设计的“专业碰撞”导致施工难度增加

  建筑工程的设计，并非某一个专业可以达成，必是各个专业发挥“主观能动性”并形成合力的最终结果。这些专业无疑包括了土木工程、电气自动化、通信安全、排水工程、建筑工程等等，对于某一个专业的设计图纸而言，是不存在问题的，然将所有的图纸设计综合在一起，问题将在所难免，尤其是现代建筑与以往建筑相比，结构更为复杂、功能更为齐全，愈加增加了设计的难度，出现图纸化设计的“专业碰撞”。然这种碰撞的结果，一方面是导致施工方“无所适从”、“难以下手”，出现工期延误和成本增加的不良后果；另一方面则表现为由于对施工图纸的似懂非懂，为赶进度，进而影响工程质量安全。

  ２.２ 信息沟通的不到位导致项目各方的协同性严重不足

  由于建筑项目工程在设计、施工和运营阶段均涉及到诸多的数据参数信息，大量的工程数据在施工开始之后也会“批量”产生。对于项目相关各方来说，能否及时、准确地接收到工程信息对其进行深入分析和总结，并实现各部门之间的无缝隙交流，是保证工程质量安全和进度的基本条件。然在传统的信息管理模式中，由于缺乏信息化为支撑，项目各方在接收信息的过程中存在滞后性，使项目各方的沟通和协同性严重不足，导致工程项目管理成本的不必要的增加。

  ２.３ 工程量计算不得法导致工程造价“失准”

  工程量是决定工程造价的关键部分，而工程造价又是建筑工程成本控制的重要内容。然在传统的工程量计算方法下，由于缺少科学、规范、高效的计算模型，而工程量又具有计算规则繁琐、涉及面广、工作量极大的特点，稍不谨慎，就会出现多算、重算或漏算，进而导致工程量计算“失准”不良状况，极大地影响了建筑工程的成本控制。

３ 基于BIM 技术的工程项目信息管理模式及优势

  在对传统的信息管理弊端的分析中，不难发现，存在着图纸化设计欠缺全局功能、信息交流不畅、成本控制“失真”等缺陷，导致工程项目全生命周期难以实现无缝隙管理。为此，必须引入BIM 技术的工程项目信息管理模式，改变传统的信息管理的不足。基于BIM 技术条件下的工程信息管理模式的构建，从根本上改变了传统信息管理模式下项目信息管理的屏障，将工程项目管理全生命周期的过程、专业、关键指标、组织、项目等信息进行整合和集成，并促使工程项目系统内部的资源实现协调一致，以形成项目信息管理的信息流网络（如图３），这一模式的实现，推动了项目信息管理的优化提高。

  ３.１ 以BIM 为枢纽的中央数据库的实现，为项目各方的协同交流提供平台

  从基于BIM 技术的工程项目信息管理模式中我们可以得知，BIM 中央数据库，不仅将传统信息管理模式下存在图纸化设计的“专业碰撞”导致施工难度增加的弊端破除，更为重要的是，将各个集成阶段的资源和数据实现有效链接，通过智能化和参数化的手段将本来极为复杂的项目信息以数字化的方式表现出来。而在关键指标集成中，也有效地解决了传统信息管理模式中存在的工程量计算不得法导致工程造价“失准”的问题，通过三维或者四维的模式来实现工程实体的模式，进而实现工程造价的精确性计算。此外，在项目信息管理全生命周期中，通过BIM 平台，能实现对与项目有关的数据参数进行共享、更新和管理，实现信息的一致性。

  ３.２ 以BIM 为枢纽的中央数据库的实现，能有效满足项目各方对信息的共享需求

  在传统的工程项目信息管理过程中，由于缺少功能强大的信息共享交流平台，导致在项目施工过程中时常出现各自为政的不良局面，为建筑工程的施工带来诸多隐患。而以BIM 技术为依据的工程项目管理模式的创建，有效地将工程项目管理全生命周期的每一个过程、每一个专业、每一个关键指标、每一个组织、每一个项目等信息进行整合和集成，使项目中的各个“成员”不再是彼此“隔绝”的关系，每一个成员都可以在BIM 信息平台顺利地实现交互性的共享，以满足各成员对信息的需求。

３.３ 基于BIM 技术的工程项目管理模式可以实现对整个项目的动态控制

  基于BIM 技术下的工程项目信息管理模式的实现，能够对传统图纸化设计中的专业间的协调性不足实现优化，而在项目施工过程中存在的节能减排问题、施工进度、工程成本控制、施工安全管理、管线碰撞问题所涉及到的重要参数数据或信息也同样能实现模拟化管理，以保证对整个项目的动态化控制管理。进而提高工程设计、施工和维护管理的质量、工作效率和科学管理水平，体现信息对工程项目服务的动态优化性。

  ３.４ 基于BIM 技术的工程项目管理模式是一个不断自我更新的系统

  随着项目管理周期的不断缩短，项目信息的也会越来越多，在此过程中，某一阶段工程的结束会使某些信息过时，这时就必须要对信息进行处理，否则不断累积，必然会使信息难于管理。BIM 技术项目信息管理模式可以从根本上根本这一状况，因为BIM 信息模式不是一个一成不变的模型，而是能够在项目进展的过程中，随着数据参数的变化而不断进行自我更新的智能化系统，使得其能够对项目进展各生命周期实现有效跟踪，为整个全生命周期的优化管理服务。

  总之，BIM 技术所具有的可视化、协同性、模拟性、优化和出图的特点，可以有效解决建筑工程在项目管理过程中面临的信息化管理问题。而基于BIM 技术的工程项目信息管理模式的构建，更使工程项目信息管理“如虎添翼”，保证项目工程的成本控制和科学开展，为企业经济效益的提升夯实根基。

     参考文献

     ［１］中华人民共和国住房和城乡建设部.２０１１－２０１５年建筑业信息化发展纲要［Ｚ］.２０１１－５－１０.

     ［２］中施企协.全国施工企业信息化建设现状与发展趋势调查报告［Ｒ］.２００９－５－１９.

     ［４］葛文兰，于晓明，何波.BIM 第二维度———项目不同参与方的BIM 应用［Ｍ］.北京：中国建筑工业出版社，２０１１.