BIM技术在全过程项目管理中的应用

BIM 技术在全过程项目管理中的应用BIM 是 Building Information Modeling 或 Building Information Model 的简称，前者译为建 筑信息建模，体现的是 BIM 技术在建模过程中的应用；后者译为建筑信息模型，偏重于对 模型的分析和应用。BIM适用于从设计到施工到运营管理的全过程，贯穿工程项目的全生 命周期。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，将设计人员从抽象繁琐的空间想像 中解脱出来，提高了工作效率，减少了错误的发生。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模型进行进一步的分析和设计；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，因为包含了工期和造价等信息，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做出预测，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，机械排版等等各项工作的安排变得最为有效经济地控制。对项目管理公司来说，在项目管理中BIM的作用主要体现在以下几个方面：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，提高了效率，准确性也大大提高了；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。由此不难看出BIM对建设工程项目的影响是全过程、全方位的。BIM模型与项目管理所 需的模型可能存在差别，但是项目工程师可以以这些模型为依据，借助P3等项目管理工具， 对项目进行进度控制，质量控制和资源管理。另外，项目工程师还可以在BIM模型的基础 上开发适用于项目管理的模型，比如，使用Navisworks建立适用于施工的BIM模型，也可 以较好地服务于项目管理。可以这样说，基于BIM技术的建筑信息模型在全过程的工程项 目管理中将处于核心和支配地位。基于 BIM 技术的软件产品目前市场上可以实现 BIM 的软件产品有 Autodesk 公司的 Revit+Navisworks，Graphisoft 公司的 ArchiCAD，Bentley 公司的 Bentley Architecture，Gehry Technologies 的 Digital Project， Dassault公司的CATIA等。对于民用建筑，如住宅和公共建筑，最常用的是Revit+Navisworks 组合。下面以这两个软件为例，简要描述一下BIM在全过程项目管理中的应用。应用BIM技术进行全过程项目管理的步骤招标、采购、合同管理，成本控制，风险管理借助BIM和常用的项目管理工具如P3，项目工程师能够编制招标采购计划和相关的合 同，并进行有效的成本控制和风险管理。造价管理BIM模型能够自动生成材料和设备明细表，为造价人员编制工程量清单提供依据。目前 Revit等BIM软件在造价方面的功能尚有待完善，与广联达等造价软件也无法有效对接oBIM 在造价管理领域的发展空间和市场潜力很大。设计管理结构：Revit目前与PKPM和Midas尚无法实现数据互换（不确定），因此需要借助国外 的软件进行结构分析，如Etabs，SAP2000等。这些软件的计算方法不符合中国规范，需根 据中国规范进行校核。机电设备：Revit与水暖电设计软件能否实现对接？专业协同，碰撞检查：模型数据以DWF格式传给Navisworks Manage软件，对BIM模 型的建筑构件、结构构件、设备、管线进行综合，并进行软碰撞，硬碰撞和净空检查，可以 帮助业主出如下图纸：（1）、综合管线图（经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误以后）；（2）、综合结构留洞图（预埋套管图）；（3）、碰撞检查侦错报告和建议改进方案。能有效提高设计阶段各专业之间的协同，减少碰 撞的产生，提高效率。效果图，漫游动画：模型数据以DWF格式传给Navisworks Simulate软件，创建图像与 动画，支持项目相关人员通过交互式、逼真的渲染图和漫游动画来查看其未来的工作成果。 四维仿真与对像动画可以模拟设计意图，表现设计理念，帮助项目相关人员对所有设计方案 进行深入研究。此外，该功能支持管理人员和设计人员在创建流程中的任何阶段共享设计， 顺畅地进行审阅，从而减少错误，提高质量，节约时间与费用。建筑性能与环境分析：模型数据以 GBXML 格式传给 Ecotect 软件，进行日照分析、可 视度分析、光环境和热环境分析等。通过客观数据帮助设计师对设计方案进行优化和调整。 这有利于提高建筑的性能和室内外环境的舒适度，减少项目在建造和运营阶段对能源、材料 和水等自然资源的消耗，降低污染，打造节能环保的新型建筑。是否将BIM技术应用于建 设项目全生命周期的设计、施工和管理，是进行绿色建筑认证的一个重要标准。人流疏散分析：以 BIM 模型为研究对象，应用 IES 软件，可以进行人流疏散的模拟和分 析，优化人流疏散方案。通过分析疏散过程中的详细数据，较为真实地反映出疏散过程中可 能出现的各种问题，对紧急情况下的应对措施有指导作用。室外空间舒适度和行人风分析：借助软件进行数值模拟，分析不同季节和风速下气流运 动和温度分布情况，为室外人员的舒适度评价提供依据。施工管理借助 Navisworks 软件，在三维模型中添加时间信息，进行四维施工模拟，将建筑模型与 现场的设施、机械、设备、管线等信息加以整合，检查空间与空间，空间与时间之间是否冲 突，以便于在施工开始之前就能够发现施工中可能出现的问题，来提前处理；也能作为施工 的可行性指导，帮助确定合理的施工方案、人员设备配置方案等。在模型中加入造价信息， 可以进行5D模拟，实现成本控制。另外，BIM使施工的协调管理更加便捷。信息数据共享 和施工远程监控，使项目各参与方建立了信息交流平台。有了这样一个平台，各参与方沟通 更为便捷、协作更为紧密、管理更为有效。应用BIM技术进行全过程项目管理的流程