BIM技术在工程管理中的应用

1、BIM技术在工程管理中的应用 摘要：随着工程信息化建设发展的不断加快，建筑信息模型技术(BIM)也成为一 项基础性技术，借助于计算机辅助，被广泛应用于在工程建设领域。本文介绍了 BIM技术的概念及其在国内外丄程行业的发展概况，分析了了在施工管理过程 中，EIM技术应用存在的问题及解决的方法，希望对BIM技术的推广能起到一 定的帮助。 关键词：BIM,工程管理，工程建设信息化 Application of BIM Technology in Engineering Management Cao Xueliang, Pan Enjing, Zheng Fang, Duan xiumei (Dezl

2、iou umveisity, Department o ecology and landscape aiclutecmre, Dezliou, 253000) Abstract: In recent years, witli tlie contniuous development of mformatization of eiiguieenng construction. BIM (biulding information model) teclmology as a new generation o computer aided design of basic teclmology and

3、applied more widely m tlie field of engmeenng construction in the world. Tins paper introduces tlie concept of BIM technology and its development time of the construction mdustry at home and abroad, mainly studied tlie application of BII technology in tlie construction phase value, existing problems

4、 and solving way, construction enterprises for tlie future application of BIM technology m practical enguieermg. Key words: BIM, construction management, construction information 每一次技术革命，都会给整个社会各个行业带来革命性的变革。电子信息技 术迅速发展以来，已经给包括加工制造业，能源开采业等领域带来了全新的变化， 建筑行业111于自身的行业特殊性，信息化的影响程度相对较小，口前还处于较低 水平。建筑信息模型技术(

5、BIAI: building mfoimation model)技术显然会成为改变 这一切的突破口。采用BIM技术模拟的数字虚拟实验室进行工程管理，也符合 当今社会低排放、低污染和可持续发展的生产方式，而且，借助于计算机辅助设 计，也会提高行业的设计效率和设计水平。 1 BIM技术概述 EIM技术以工程管理项LI中的各个参数为基础建模，辅助进行精细化的工程 管理。BIM完全不同于各种设计软件中的某一种，它不限于建模，而是贯穿于整 个项LI建设周期的全过程，是多过程信息的综合，包括项U设计、项LI施工以及 项LI验收各个过程的全部信息，它带来的不仅是简单的将手绘图纸转变为CAD 制图，而是将工程

6、管理的全过程从过去传统粗放型的传统工作模式和协同管理， 转变为更为精细化、高效化、标准化管理的一场技术革命。 EIM技术于1970年代首先在美国被提出，进入21世纪，随着电子信息工业 的迅猛发展，BDI的应用技术首先在工业化国家得到推广。美国建筑行业统计数 据表明：80%以上的美国建筑300强企业都已经在应用BIM技术进行项訂设计 和工程管理，欧美和日本等工业化国家也已经先后出台了 BIM技术实施的国家 标准叭 数字仿真模拟技术是联合多媒体、人机接口、计算机图形仿真以及数字传感 等多种技术的多学科综合技术，先是应用在航天科学等高科技领域，随着电子信 息技术的普及，影视动画、游戏设讣、机械制造等

7、领域也已经广泛应用该技术， 但在工程管理领域，BIM技术的研究和应用，还处于比较初等水平。EIH技术、 3D技术、4D技术都属于数字仿真模拟技术。其中，4D是在3D的基础上加入 第四维一一时间信息，可以对工程进度进行可视化分析，但没有考虑资源因素； BIM技术主要侧重于工程项U的设计和施工管理，将可视化技术在项LI管理中的 应用提到到崭新水平。 中国的BIM技术应用普及尚不足10%,处于起步阶段。国家已经明确提出 将加大对技术研究的支持力度：“十二五”国家科技支撑计划重点项口现 代建筑设计与施工关键技术研究和住建部2011-2015年建筑业信息化发展纲 要中都明确指出要加快推广建筑信息模型技术

8、和基于网络的协同应用技术，改 进传统生产与管理模式，提升企业生产效率和管理水平，在国际标准的基础上逐 步构建符合我国实际的BDI技术标准规范。未来建筑科技发展的LI标之一就是 建设数字城市，当然，BIM技术将在其中扮演重量级角色，U前，国内很多知名 项LI都是EII技术成功的案例：奥运跳水场馆一一“水立方”，还有上海中心大 厦等，应用效果都受到良好评价。 2 BIM技术的主要内容 EIM技术主要包括： 2.1建模 运用BDI和全维建模技术建立施工模型，对施工过程进行虚拟，用于展示 施工过程的控制和成本控制。虚拟模型可以结合施工属性和工程参数，动态反映 施丄模型和设讣模型之间的关系：施匸模型具有

9、可重用性，随着施工过程的推进, 模型展示日益精细，所以，需要建立施工主模型框架BI、I技术可以实现施工模 型的连续性，对施工前、中、后各个阶段的信息进行一致集成。 2.2仿真 仿真的基本程序：系统研究一数据收集一系统模型建立一仿真算法确定一仿 真模型建立一仿真模型运行一结果输出，按照仿真程度不同一般可以分为数值仿 真、可视化仿真和虚拟现实VR仿真。仿真的基本原理是通过计算机模拟经过简 化和抽象，把复杂的现实系统转化为系统模型，通过在此模型基础上的分析运行, 得到相关统讣性能和数据。 2.3优化 在将现实系统转化为仿真的虚拟模型之后，还需要设置LI标和算法，进一步 优化，使得模型可以在限定条件内

10、，设定的LI标参数达到最佳，为屮方提供科学 的定性或定量参考数据。优化方法有很多种，大概包括：运筹学、动态规划、线 性与非线性规划等。 2.4虚拟现实 操作者通过对多种媒体的感受，与交互作用，实现在虚拟环境下获得对所需 解决问题模拟。虚拟现实技术作为虚拟建造系统的核心，融合了多种综合信息技 术：计算机图形、工业建筑多媒体、人工智能、机械技术、电子技术等。通过多 种感官的模拟，使人有身临其境的感觉，而且可以与之互动，实现对需要解决问 题的直观认识和清晰观感。 3 BIM技术在施工过程中的应用价值 BIM技术模式是贯穿项管理全过程。项建设的施工阶段，是实现规划 设计的关键环节，施工单位依靠BIM技

11、术管理体系，可以提升施工水平，既能 保证施工质量，有能获得更多利益，具体体现在以下五个方面： 31三维渲染展示，给人以真实感和直接的视觉冲击。 依据施工计划，形象地展示场地和大型设备的布置情况，复杂节点的施工方 案，施工顺序的选择，进行4D的模拟，对不同的施工方案进行对比选择等。建 好的BIN模型可以作为二次渲染开发的模型基础。大大提高了三维渲染效果的 精度与效率，给业主更为直观的宣传介绍，提升中标儿率。例如浙江建工集团的 浙商银行总部大楼、浙报大楼、地铁盖挖逆作施工中的应用都起到了很好的效果。 32快速算量，大幅提升精度 EIM数据库的创建，通过建立6D关联数据库。可以准确快速讣算工程量，

12、提升施工预算的精度与效率。由于BIM数据库的数据粒度达到构件级，可以快 速提供支撑项LI各条线管理所需的数据信息，有效提升施工管理效率。通过BIM 模型提取材料用料，设备统计。管控造价，预测成本造价，从而为施工单位项LI 投标及施I：过程中的造价控制提供合理的依据。 33精确计划，减少浪费 施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据无法快速准 确获取以支持资源计划，致使经验主义盛行。而BIM的出现可以让相关管理人 员快速准确地获得工程基础数据，为施工企业制定精确人材讣划提供有效支撑， 大大减少了资源、物流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、消耗控制提供技术 支撑。 34虚拟施工，有效

13、协同，三维可视化功能再加上时间维度 可以进行虚拟施工随时随地直观快速地将施丄讣划与实际进展进行对比， 同时进行有效协同施工方、监理方、其至非工程行业出身的业主领导都对工程 项L1的各种问题和情况了如指掌。这样通过BDI技术结合施工方案、施工模拟 和现场视频监测，大大减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。 35碰撞检査，减少返工 BIM最直观的特点在于三维可视化，利用BIM的三维技术在前期可以进行 碰撞检查。优化工程设讣，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可 能性。而且优化净空。优化管线排布方案施工人员可以利用碰撞优化后的三维 管线方案。进行施工交底、施工模拟，提高施工质量，同时

14、也提高了与业主沟通 的能力。 4施工企业BIM应用中存在的主要问题 4.1对信息化建设的认识和信息化意识有待加强 建筑施工企业信息化建设是国家建筑业信息化的基础之一也是企业管理转 型、升级的关键工作，是企业管理的新鲜事物。但是，在实际工作中，企业决策 层、管理层和作业层的人员对此项工作普遍存在认识不足、意识不强、动力欠缺 的现象。 4.2对信息化建设的资金投入不足 LI前，建筑施工企业开展信息化建设，包括了硬件的投入和软件的开发，需 要较大的资金投入，特别是企业在首期建设中。需要很大的资金投入量，通过机 房改造、硬件升级、软件开发和采购等，才能形成企业信息系统和发挥效用。但 建筑施工企业是微利

15、行业，产值利润率、资产利润率均远远低于其他产业，难以 筹措大量资金进行信息化建设和维护。 43专业技术人员数量不足、质量不高 在建筑施工企业内部，从事计算机应用和管理的专业属小众业务。人员配备 少，开发能力弱。特别是既懂计算机技术、乂懂建筑专业技术的复合型人才更为 缺乏，难以满足企业信息化建设的需要。 4.4政府和行业主管部门的政策支持缺失 迄今为止，对于建筑施工企业信息化建设工作。政府和行业主管部门只提要 求，不提政策扶持，所有的资金投入（包括硬件升级、软件开发和系统维护等）均 曲企业自筹。严重打击了企业开展信息化建设的积极性。此外，政府和行业主管 部门在软件开发及标准制定方面尚未有行动，仅

16、靠企业自身难以开发易用性好、 兼容度高、运行稳定的信息化软件。 5施工企业如何开展B1M技术应用 EIM技术在建筑行业迅速发展的大背景下，随着国家相关政策的不断出台和 建设投资方对于BIM技术的重视程度增加，施工企业决策者要及时转变方向提 出策略，积极主动地投入到Bit技术的研究和应用中。BIM技术对软硬件的要 求较高，需要投入较大的资金进行计算机硬件的升级换代，BIM软件前期投入费 用较高。但是正版软件功能齐全，适合企业作为商业用途使用，软件厂家同时可 以提供配套的咨询和培训服务cBIM软件的使用需要既能够熟练地操作计算机乂 具有工程建设专业知识的技术人员，而且一个项LI工程量很大，需要一整

17、个团队 协同工作才能完成，例如中建二局在天津邮运码头客运大厦的项LI中采用EIM 技术时，招聘了 40多名计算机专业的技术人员。整个项目涉及7家单位，建立 了 7个模型才最终完成。因此，培养和引进BII技术的相关人才是EIM技术能 否推广应用的关键。LI前施工单位对于BIM技术的应用还处于探索应用阶段， 没有太多的实际工程经验，BIM软件中包括一些族库的设置都还不符合中国规范 的要求，需要施工单位花费一定时间积累经验，建立起自己的构件族库。其至自 己的BII企业标准。组织BIM团队进行软件的相关针对性培训，从简单的小项 LI开始，逐步向大型项U迈进，积累经验，面对复杂项LI时做到合理地组织人员 的分配，提高团队的协同设计工作能力，组建成熟的BIM技术应用团队，应对 各种不同项LI任务的挑战。 6结束语 BIM技术LI前在我国的推广和应用还处于初级阶段，但是参照欧美发达国家 建筑行业的发展情况，随着国家相关政策的相继出台和建设主管部门的引导与支 持，