工程项目管理领域的BIM

摘　要：随着信息技术的发展,BIM在工程项目管理领域的应用越发凸显其优势.阐述了BIM在项目管理中的应用范围及其优势,同时对BIM在应用过程中遇到的问题和不足进行分析,进而对其发展前景进行展望,对项目管理领域的BIM进行了系统的介绍及分析.

关 键 词：BIM工程项目管理

BIM（BuildingInformationModeling）中文意思为“建筑信息模型化”,是在工程项目从设计、施工、运营直到拆除的全生命周期内生产和管理工程数据的过程,是建筑及土木工程学等的新工具.BIM不是一种软件,而是一个概念,是一个可以提升工程建设行业全产业链各环节质量和效率的系统工程.在信息技术的推动和建设领域的发展需求下,BIM将越来越多地体现其在项目管理领域的优势.

1.BIM的应用

与传统的二维设计信息相比,BIM的三维信息传递方式,把建筑物的三维形态展示在信息使用者面前,提高了决策质量和决策效率.可以说,BIM以信息技术为核心编织了一张大网,在纵向涉及从建筑物的设计、施工、使用到报废的全过程,在横向包括业主、设计、施工、材料供应商等各个单位.通过这张网,各单位在各个阶段都可以准确、及时地得到工程建设的相关信息,据此进行决策.

1.1工程项目质量管理

应用于设计阶段,BIM准确的称呼应该为“3D参数化设计”.设计人员通过使用各种工程参数来创建、驱动三维建筑模型,同时利用三维模型对建筑的各种性能进行多方面分析与模拟.通过对建设项目的可建设性进行仿真实验,实现实时的三维可视化,在施工之前便可发现质量问题,进行及时的修改与补充.完善的设计方案和设计图纸给施工带来了极大的便捷,为安全和高效施工奠定了基础.在管理过程中,BIM数字化设计图纸能充分发挥计算机在检索、识别、数据整理等方面的优势的采用,使管理者可以快速、准确地得到建筑物构件的特征信息,减少因修改方案而造成的工程损失和成本增加,保证了管理质量.

1.2工程项目进度管理

基于BIM的4D虚拟建造技术是将设计阶段所完成的3D建筑信息模型附加以时间的维度,构成4D模拟动画,通过在计算机上建立模型并借助于各种可视化设备对项目进行虚拟描述.通过可视化的工程进度安排,BIM的4D技术可以弥补传统的平面网络计划的不足,使进度计划更加直观.在虚拟的环境下,BIM通过与网络计划技术的集成,可以按月、周、天直观地显示工程进度计划.管理人员可以在这种虚拟的环境下对不同的施工方案进行比较,发现与计划进度之间的偏差及可能存在的风险,进行及时调整与控制,进一步实现方案的优化.此外,计算机的资源优化和信息共享功能可以达到节约采购成本,提高供应效率和保证工程进度的目的.

1.3工程项目成本管理

BIM比较成熟的应用领域是成本管理,也被称为5D技术.实际成本核算因其数据量大、资金支付情况复杂等特点,给财务分析人员的工作带来了极大的考验,给项目管理造成了很大困难.BIM通过建立成本的5D（3D实体、时间、工序）关系数据库,通过实际数据的及时输入,使成本汇总、统计、拆分对应瞬间可得.实际成本BIM模型的建立,使业主可以便捷、准确地得到不同建设方案的投资估算或概算,比较不同方案的技术经济指标,实现多维度（时间、空间、WBS）汇总分析成本报表,使成本控制更易于落实,实行总部与项目部的信息对称,使总部成本管控能力大大加强.

2.应用中的问题与难点

2.1工具的选择与综合应用

BIM在建筑全生命各个阶段共有25种应用,不同的应用需要不同类型的软件作为工具进行支撑.一个完整的建设项目的全寿命周期中,往往需要多种软件的运行分析才能达到理想的设计、分析效果.然而,现有的很多建筑软件需要在不同的操作系统平台上重新编译才可运行,不同功能的信息化软件在数据传输与共享上仍存在障碍.尽管目前随着国际IFC标准的发展这种现象有所改观,但随着信息技术的高速发展,建筑行业对于一种更加综合、更加有效的建筑软件的需求仍在不断增加.

2.2BIM模型、施工图和现场施工的一致性

BIM的成功应用可以降低工程风险,减少“错漏碰缺”,但如果实际过程中,各参与方之间缺乏足够的沟通,也可能会给项目带来巨大的损失.如在美国某建筑项目中,建筑师和机电工程师运用BIM技术设计了建筑的MEP系统,将复杂的MEP管道系统紧凑的布置在天花板空间内.然而,建筑师和机电工程师没有告诉承建商,MEP系统的安装需要遵循一定的工序.在承建商已完成了70%的安装工作才发现MEP管线已经超出了天花板空间,给业主造成了极大的损失.

BIM模型的设计方既要与建设方充分交流以掌握工程与设计的内涵进行完善的设计,又要与施工方进行有效的沟通,将不同工作团队间的壁垒降到最低,才能充分发挥BIM在实际工程中的作用和优势.

3.BIM发展前景

3.1绿色BIM与LEED评级分析

绿色BIM即在建筑的BIM设计过程中引入可持续的思想,尽可能降低建设项目在施工和使用过程中的能源消耗以及对环境的影响.LEED（LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign）是由美国绿色建筑委员会提出并得到国际公认的绿色建筑认证体系,是在美国应用最广的绿色建筑认证体系.

通过BIM与LEED的有机结合,建筑师与工程师能在设计阶段就能了解其所设计的建筑达到何种绿色建筑等级,从而可以对其设计和管理工作进行进一步的调整和优化.工程师与建筑师在绿色BIM软件与LEED评级机制的有机结合过程中,能够体会到一种加轻松快捷的绿色建筑项目设计体验,这同时也为造就更多优秀的绿色建筑提供了保障.在能源紧缺和环境污染日益严重的背景下,绿色建筑已经成为一种发展趋势,绿色BIM更成为这种发展的有效助推力.

3.2BIM在大型项目集成群管理中的应用

大型项目群是指投资额超过10亿美元、建设期至少5年的一组相互联系的项目群集合,具有不同于一般工程项目的典型的开放复杂巨系统特征.近年来,我国建筑业发展势头强劲,大型项目群不断涌现.

由于大型项目群投资规模庞大、利益相关方多、实施风险大等特点,其管理面临更加突出的“信息孤岛”问题,即大量信息自成体系、相互孤立,信息断层和失真,无法实现信息共享.随着BIM技术及信息与通讯技术的不断发展,信息集成逐渐成为提高大型项目群建设效率、降低投资成本的重要趋势和关键手段,将BIM运用到大型项目集成群的管理中具有重要的现实意义.基于BIM构建的大型项目群信息集成模型,以其在信息的完备性,信息的共享性,以及信息的集成化管理等方面的优势,在大型项目群管理中发挥着巨大的作用.