基于BIM技術的施工管理平臺研究

BIM技術與工程項目成本管理系統相結合，幫助企業(yè)在項目施工過程中對成本數據的精確化管理BIM技術，在整個成本管理過程中實時的對成本數據進行監(jiān)管，保證其正確性。

BIM技術是一種數字化建模技術，它根據建筑圖紙等信息生成三維的建筑模型，可以在最早期向我們展示該建筑物。BIM技術與工程項目成本管理系統相結合，方面可以提高項目前期的預算精度，同時也可以幫助企業(yè)在項目施工過程中對成本數據的精確化管理。兩者相結合，BIM技術可以在整個成本管理過程中實時的對成本數據進行監(jiān)管，保證其正確性。 

問題

自21世紀，建筑業(yè)作為我國國民經濟的支柱產業(yè)已進入高速發(fā)展期，目前正面臨著大規(guī)模的基本建設。而建筑業(yè)快速發(fā)展的同時，主要存在著以下問題。 

1.技術和管理水平相對落后 

在激烈的市場競爭和建筑市場的對外開放，大型建筑企業(yè)技術和管理水平相對有較明顯的提高，但與發(fā)達國家相比，我國建筑行業(yè)技術發(fā)展很不均衡，整體的技術水準仍然偏低，裝備較為落后，平均建筑能耗物耗較高，影響到行業(yè)的進一步發(fā)展。據有關部門計算，我國建筑業(yè)經濟增長中，目前靠技術進步占效益增加的30%遠低于國際平均水平的40%，設計和施工水平都遠遠跟不上我國快速增長的建設規(guī)模。 

2.資源浪費嚴重 

在建筑業(yè)中，由于設計人員與施工人員溝通不暢，導致設計階段經常存在著錯、漏、碰、缺等現象，不僅在圖紙會審階段即使進入施工階段也需要不斷的進行設計變更。設計變更的出現對設計單位、施工單位、開發(fā)商乃至整個社會，都將造成人力、物力和財力的巨大浪費，并且建筑垃圾的排放量年年增長，已是不可忽視的問題，這對我國的可持續(xù)性發(fā)展將造成更大的挑戰(zhàn)。 

3.建筑業(yè)信息可視化化程度水平較低 

傳統的建筑信息主要是基于2D-CAD圖紙建立的，隨著國家重視環(huán)境保護和建設資源節(jié)約型社會，工程針對目前建筑業(yè)向低污染、低能耗及可持續(xù)發(fā)展方向的發(fā)展趨勢，已有的2D圖紙已不能滿足業(yè)主等各方的信息需求，另外伴隨著中國加入WTO（世界貿易組織，WorldTradeOrganization）后大量國際承包商進入中國建設市場，對中國的建筑企業(yè)形成了巨大的挑戰(zhàn)，因此加強信息化技術是我國建筑企業(yè)提高自身競爭力的有效途徑。 

綜上所述，隨著全球經濟一體化的形成，我國建筑業(yè)發(fā)展受阻的主要原因是信息可視化程度較低。因此，在行業(yè)規(guī)模迅速發(fā)展和國際競爭日益激烈的今天，要持續(xù)提高我國建筑企業(yè)的綜合競爭力，必須提高建筑信息化程度。 

現狀 

BIM（建筑信息模型），全稱為“BuildingInformationModel”，BIM應用始于美國，美國大多建筑項目都已應用BIM，有種類繁多的BIMSpatialValidation，FacilityManagement，等。BIM技術以三維數字技術為基礎，將建筑工程生命全周期內的各種相關信息加以整合并進行有效的管理的一種全新模式。據統計，在2009年北美工程的BIM應用率達到49%，英國、法國、德國等歐洲國家的BIM使用率達到36%，到2012年，北美71%的建筑師、工程師、承包商和業(yè)主在應用BIM。美國總務管理局陸續(xù)推出了國家3D-4D-BIM計劃，系列BIM指南，NBIMS、美國國家CAD標準等一系列應用標準，某些州設施委員會也宣布對州政府投資的設計和施工項目提出應用BIM技術的要求。英國政府要求到2016年，全面協同3D-BIM，并將全部的文件以信息化管理。日本也在全國范圍內推廣BIM技術，并得到政府大力支持和推進。 

目前在國內，多個組織機構開展對BIM的理論、方法、工具和標準的研究。部分工程也啟用了BIM技術，如：上海中心、北京世貿廣場、中國尊等大型項目。作為信息產業(yè)的引領者，國際信息港建設中心在2009年引入BIM技術并逐步進行了應用，采用業(yè)主驅動模式，通過BIM建模、BIM模型協同階段的應用和總結，結合國際信息港工程管理特色，建立了基于BIM技術的項目管理體系，并搭建信息化系統。作為業(yè)主單位，項目初期應用主要集中于設計階段，用于設計方案討論、技術審核、內部決策等。隨著對BIM技術認識的深入，項目的BIM應用已開始擴展至項目施工階段，本文主要論述在施工管理階段的應用研究。 

基于BIM技術的施工管理平臺研究 

BIM技術在我國主要應用于設計階段，用BIM軟件進行建筑設計及通過對建筑圖與設備管道圖的碰撞檢測來降低后期施工工期及成本，全面提高工程質量。隨著建設項目規(guī)模的不斷擴大和BIM技術的發(fā)展和成熟，其應用也逐漸擴散到建設行業(yè)的各個階段，例如施工、運維等階段，慢慢的形成BIM在建設項目全壽命周期上應用的趨勢。 

本文通過IFC解析器讀取IFC文件在IFC實體庫中重構IFC模型，根據施工管理模型視圖從BIM數據庫提取模型，以空間結構視圖、3D視圖WBS視圖等視圖方式顯示模型，可導出為文檔和報表，供決策支持。建立基于IFC的5D施工管理模型，將建筑物及其施工現場3D模型與施工進度相鏈接，實現施工進度4D動態(tài)集成管理及施工過程4D可視化模擬。通過建立工程計價清單并與WBS節(jié)點關聯，建立全面的動態(tài)預算及成本信息數據。 

1.面向建筑全生命周期的施工管理平臺架構

針對施工階段的組織和過程管理特點，考慮組織、過程和信息三要素，動態(tài)創(chuàng)建、集成、管理和應用建筑工程信息，解決異構數據轉化與存儲、模型集成與提取、數據一致性控制、并發(fā)訪問管理等問題，建立基于IFC標準面向建筑全生命周期的施工管理平臺架構。 

2.施工管理BIM模型 

基于IDM和MVD標準，結合“基于規(guī)則集”的模型驗證方法，準確定義施工管理BIM模型，實現施工管理模型提取與集成、并發(fā)訪問控制和一致性約束等技術。結合MVD和IFC標準，研究非IFC格式建筑工程信息轉化為IFC模型的通用實現方法和流程，實現非IFC格式結構化信息集成到BIM模型。引入云計算和分布式數據庫等新型網絡和信息技術，設計基于WEB的BIM服務機制，實現處于不同地理位置的各參與方便捷的訪問集成BIM模型。 

3.基于IFC的5D施工管理模塊 

將建筑物及其施工現場3D模型與施工進度相鏈接，實現施工進度動態(tài)集成管理及施工過程4D可視化模擬。通過建立工程計價清單并與WBS節(jié)點關聯，實現全面的動態(tài)預算及成本信息數據的5D管理。 

結語

由于BIM技術尚未完全成熟、國內的BIM標準尚不完善，項目團隊BIM應用能力分布不均，尚未實現全過程的BIM應用，尤其在造價方面應用較少。但是克服了業(yè)內BIM應用偏理論少實踐；重設計輕施工的現狀，實現了不同建設階段、不同專業(yè)的業(yè)務協同，具備較好的先進性和前瞻性。 

（作者：河北工業(yè)職業(yè)技術學院谷洪雁張現林）