BIM系统在工程项目管理中的运用

摘要随着时代的发展，社会的进步，信息化的不断深入，信息化技术在各领域各行业中都得到了普及，同时也对其发展做出了巨大的贡献。在建筑工程领域中，信息化也进入了施工项目的每一个环节，也得到了非常理想的体现，即BIM（建筑信息模型）。BIM是近两年在建筑界中成长发展起来的新技术，是拓展建筑生命周期又一〃良药〃，也是推动建筑行业向更高更远发展的〃助推剂〃。BIM技术在工程项目管理中的有效应用，不但可以良好的控制项目的进度、降低工程的成本、保证工程质量的安全与达标、提高项目的效益率等，还节约了大量的时间、人力和物力，为整个项目的顺利进行奠定了技术基础。本文主要是在介绍BIM技术相关背景的基础上，分析了BIM技术在项目管理中的应用。现在的BIM技术应日益成熟，并且成为了建筑行业的中坚力量，被广泛的应用到我们的项目管理当中。将BIM技术应用到项目管理中，可以优化项目造价、加快工程进度和提高建筑质量的管理模式，大大的增加我们管理项目的效率。【关键词】BIM技术；工程项目；管理；绪论随着第二大世界经济体制的到来，我国城市化进程的步伐也在加速前进，建筑工程建设也在大规模的辐射开来。建筑工程的发展和完善离不开技术的支持,整个工程在开始设计到施工以及运营各个阶段都会涉及到大量的数据信息，对于整个项目来说，各个部门能够及时、准确的接受到工程信息并让这些信息在各部门之间无缝的交流时保证工程进度与质量的前提。但是在很多的工程管理中，各个部门之间的信息在接收与传递过程中存在滞后性，导致各个部门的沟通不足，从而增加项目的投入成本。各个项目之间得不到更好的交流，导致在对图纸理解过程中出现错误，致使工期延后;在施工过程中受环境因素的影响等。而BIM技术就有对不同意见、进行强大汇总和交流的功能，这样就很好的解决了各个部门之间沟通的问题从而保证项目各个阶段的顺利实施。工程造价计算不得法导致成本增加。工程造价是工程成本的主要组成部分，而对工程造价起决定性因素的是工程量，以往的工程量计算的方法没有引用信息技术，缺乏科学、规范的计算方法使工程量的计算既复杂，工作量又大，容易出现多算或漏算的情况，这对工程的成本控制有很大的影响，造成成本的多投入，BIM技术极大的提高了计算效率。通过建立虚拟模型，工程项目的所有信息都直观地体现在模型中，可以快速算出各个项目的工程量;工程师通过模型合理的制定工程项目的控制价，另外通过对模型分析解决在设计中出现的冲突问题，减少施工设计变更;建立数据库，实现数据信息的共享等等。由此可见BIM技术在现代的工程项目管理应用中具有巨大的优势，有利于各个项目管理工作水平效率的提高。3.3、BIM技术在工程中运用的优势在传统的项目信息管理中，经常存在各部门之间信息交流不畅、图纸设计欠缺全局性等问题，使各个阶段的施工不能实现无缝的连接。为了避免这些问题的重复发生，就要引进BIM技术来对工程项目进行信息管理，这样从根本上解决了项目信息管理的屏障，将项目中的各个阶段的信息、数据进行统一的整理，从而促使工程项目系统中信息资源能够统一调配。从BIM技术项目信息管理中我们可以知道，BIM技术不仅能够解决图纸专业碰撞问题而带来的施工困难的问题，还能将工程实施过程中各个阶段的数据进行有效的无缝连接，将复杂的项目信息通过BIM技术以数字的方式呈现出来，即给施工人员带来了方便,避免了不必要麻烦的发生,还节省了工程项目所需的资金。除此之外，通过BIM技术还能有效的解决传统信息模式下工程量计算不得法的问题，利用BIM技术实现工程的立体化，让施工人员能够准确的计算出工程量的多少，从而对整个工程进行正确的定位。实现了信息共享。在以往的项目信息管理中，容易出现各个部门各自为政的局面，这不利于工程的整体进度。利用BIM技术能够有效的将工程中各个阶段的数据和信息进行统一的整理，排除各部门之间的矛盾纠纷，还排除了大家的后顾之忧，实现了信息的相互交流与共享。实现对项目动态的把控。BIM技术下信息管理模式的实现，取缔了传统图纸设计与专业间不相协调的鸿沟。另外，对于项目施工中所涉猎的数据及信息也能实现优化管理，以此来对项目动态做到良好的把控，从而确保工程质量的达标，实现科学有效的管理。334可以进行自我更新。由于项目周期的不同，项目信息量也会有所不同，尤其当信息量越来越繁琐复杂时，其中某些过时的工程信息就需要相应的被处理掉，否则会给信息管理带来不必要的麻烦。7而BIM信息模式能够很成功的完成此项任务，因其会在项目进行中会不定期的进行自我更新，，最终达到管理的最优化和最强化。第4章结论综上所述，从BIM来到中国后，就已经受到了，中国建筑事业人员的高度重视，例如：建筑技术人员、工程管理人员和信息技术人员，BIM技术本身所具备的性能和特点，是解决建筑工程项目管理中所出现的信息断层管理问题的最有效策略。作为中国的632米高的上海中心项目，就是完全的对BIM技术的引用和吸收，用BIM进行对项目进行设计、施工和运营的全方位、全过程的工程项目管理,成为了当时全国第一个由业主指导BIM工程项目管理的典范BIM技术的推广和应用，有利于推进我国工程项目管理的发展，促进工程项目管理水平的提高，更是使我国的建筑业走向信息化的桥梁和纽带，根据美国斯坦福大学的研究表明，BIM在工程项目管理中可以减少设计图纸变更的40%,能够提高施工现场劳动利用率的20%-30%,到底BIM技术的发展会对我国的工程项目管理中产生多大的影响，我们目前难以估量，而对于其信息管理模式的形成与构建，使得工程项目信息管理更规范化，为工程项目各阶段的顺利开展提供了有效保障，也为企业寻求能够获取更大的经济效益之路，更是建筑行业提高自身竞争能力的核心技术。附录一各阶段BIM模型体现阶段建筑结构机电重点暖通消防给排水强电弱电方案设计面积，工程初设V7\/协调，深化施工图v7a/a/施工详图管线综合MMM管线深化施工Va/施工BIM应用管理竣工M信息完整性可以说技术是建筑工程的灵魂，没有了灵魂就没有前进的动力。在过去CAD技术的应用，为建筑工程的设计创下了不菲的记录。然而在当下建筑工程领域仍存在一些问题，比如，在项目的初期规划设计、项目的施工及后期的运维等会有信息断层的状况出现，使得整个工程项目步履维艰。因此要解决上述问题并创建完善的管理模式，是当下建筑行业所面临的难题之一。目前我国还在进行大规模基础设施建设，城镇化、绿色建筑、智慧城市、西部大开发等重大项目持续推进，城市地标性建筑层出不穷，这些工程项目规模大，结构复杂，建设方和施工方都存在巨大的投资风险、技术风险和管理风险。目前建设项目各参与主体之间信息传递主要是通过二维图纸来实现，建设项目参与主体主要有建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、咨询单位、材料供应方、设备供应方等，由于建设项目结构复杂，实施难度越来越大，二维图纸已经不能很好反应出;由于图纸存在严重问题导致严重后果的工程案例层出不穷，同时由于项目各方之间信息对接不及时也会增加项目成本。建筑产品具有多样性、体形庞大的特点，同时建筑产品生产具有流动性、单件性、地区性、周期长、露天作业多、高空作业多、生产组织协作复杂等特点。目前建筑行业基础数据的创建、计算、管理、共享协同效率低、错误多。应用BIM技术，从根本上解决建筑生命期各阶段和各专业系统间信息断层问题，从设计、施工到管理全面提高信息化水平和应用效果，已成为建设企业的迫切需求。住建部发布的“十二五”建筑业信息化发展纲要中“十二五”期间总体目标：基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型（BIM）、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设，促进具有自主知识产权软件的产业化，形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业。近年，我国的建筑企业在不断参与国际竞争，为了能够提高国内建筑企业国际竞争力，与国际接轨，承接国际上有影响的大项目，建筑企业要加大建筑信息模型推广应用力度。论文通过分析得出BIM在建设项目管理中能够发挥巨大的作用，为项目管理开辟了新的道路,更成为建筑行业完全走向信息化的桥梁和工具。我国的BIM技术仍处于起步阶段,在未来的发展中难免会遇到困难和障碍,这有赖于项目管理者在项目建设中不断地探索和改进,BIM在全寿命周期中的应用将有很大的研究与发展空间。第1章BIM概述BIM(BuildingInformationMode)即“建筑信息模型”，是Autodesk公司于2002年开始推广的概念目前国际上对于BIM的解释有许多版本,如美国国家BIM标准的定义为：“BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达;是一个共享知识资源,是一个分享有关这个设施的信息,为该没施从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;在项目不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信恩，支持和反映其各自职责的协同作业.之英国BIM标准对其定义为：“在一个建筑项目设计和施工过程中,通过图形表达数据,可协调创建和使用的，内部一致的,可计算的信息”。加cgrawH的市场调研报告中对BIM定义比较简便,被广泛接受：“BIM是利用数学模型对项目进行设计、施工和运营的过程。”4虽然国内目前对BIM的定义还十分模糊，但是不难看出,BIM技术实际上是依赖三维数字模型表达建筑全寿命周期的包括各专业的信息，这些伯息为建筑规划、设计、施工、运维等阶段的实现提供可靠依据，并支持数据跨专业共享，以达到协同设让,因此,BLM技术的特点在子利用核心建模软件建造建筑物的三维数字模型。这个模型具有可视化、模拟、协调、优化、出图的优点,从而大大减少了设计和施工从业人员的工作量和失误的概率,达到提升工作效率，事半功倍的效果。BIM技术起源于美国，逐渐扩展到欧洲1，日本、韩国等。在发达国家，以AutodeskRevit为代表的三维建筑信息模型软件已逐步开始普及应用。统计表明，2009年美国建筑300强企业中80%以上都应用了BIM技术。早在2003年,美国总务管理局(GSA)推出了国家D4DBIM计划,2007年起,GSA开始陆续发布系列BIM指南，用于规范和引导BIM在实际项目中的应用：同时美国建筑科学研究院(NIBS)发布了美国国寨BIM标准(NBIMS);2009年开始,威斯康辛州，德克萨斯州,俄亥俄州等相继推行BIM技术。在日本BIM应用已扩展到全国范围并上升到政有推进的层面韩国，多家政府机关致力于BIM应用标准制定，总之，在欧洲、日本、韩国及我国香港地区,BIM技术已广泛应用于各类型房地产开发。但日前国内BIM技术应用情况十分有限，大部分从业人员仅仅知道这个概念而并未完全理解其内涵。并且就国内而言,其标准也未统一，这就给推广BIM技术带来了更大困难,因此，了解国内外BIM技术的研究现状并进行下一步的研究显得尤为必要。第2章BIM研究现状国外研究现状BIM概念是于美国率先发展起米的，因此社外发达国家,BIM技术的起发相对较早,应用也比较广泛，通过对大量文献的查阅我们可以发现，国外学者对BIM支术的研究已轻入各个方面。早在200年美国斯坦福大学集成设施中心就推出了基于C的PM4D(ProductModelandFourthDimension)系统以实现4D可视化施工过程模拟,面且此系统还具有全寿命周期成本分析和进度投告方可的功能，Renaudvanlande等开发了基于BIM技术的AC(Architecture,ngineeringandConstruction信息管理系统；CaiyunWan等对BDM标准结构分析摸型在预应力荷载和荷载约等方面的扩展握出了建议：Bentley公可开发了基于中央信息模型数据库的建筑工程数据共岸系统:KcnY等通过扩展和延伸标准信息模型类型定义和数据表达规则，面向设备管理与维护功能需求，自市开发了MC(FacilitiesManagementClasses设备管理类库)信息模型等。'国外学者的研究将BIM技应用于建筑程的荷教分析图纸审核、施工管理、设备维护等领域，也对国内BIM的研究方向提供了思路,奠定了基础。国内研究现状在中国大陆,实际上是在2004年,通过Autodesk公司组织的Autocad2005产品宣传会,业界才开始逐渐的了解它，在“十一五”期间,BIM已经进入园家科技支撑计划重点项目；在《2011〜2015年建筑业信息化发展纲要》中明确的提出：“十二五期间要加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术。在工程中的应用”。在国家政策的支持下，国内先进的建筑设计团队和地产公司积极响应，包括清华大学建筑设计研究院、中建国际、上海现代建筑设计集团等,纷纷成立BIM技术小组,开始进行BIM技术各方面的研究首先在信息技术类研究方面入手,赵毅立(2008)将BIM技术与建筑节能方面相结合,在下一代建筑设计软件系统初期的研究工作中，通过分析建筑节能软件的基本需求和工作流程,成功建立了BIM数据管理平台和建筑节能设计功能模块,开发了既支持软件用户通过交互式界面访问BIM数据,又支持软件开发者在其上进行BIM应用软件的开发的BIM数据管理平台原型系统:季俊、张其林(2009)等选用Objectarx技术在Autocad平台上进行二次开发，建立高层钢结构结构工程领域的BIM软件,实现了有限元计算结构设计与BIM的数据接口,避免了工作中重新建模的工作，并将该系统应用在了上海中心项目的设计过程中。马智亮、娄括(2009)从成本预算的需求入手研究,应用IFC标准完备的表达所需信息,最后利用标准构建适用于一般结构的成本预算信息模型张建平、范诘(2011)等综合应用4DCAD和BIM技术,进行施工资源信息模型的建设和系统开发,实现施工时对各类资源的动态管理和工程成本的实时监控。常治国、杨晖柱等(2013)为了提高钢结构工业厂房设计的准确性和效率,研制了基于BIM技术的钢结构工业厂房CAD/CAM软件系统,该系统实现了IFC接口，并同时可以和SAP、ETABS及MDAS等软件接口，还具有参数化快捷建模、内力计算、构件验算等核心功能。还有诸多研究例如张剑涛等研究了PKPM,软件与BIM信息模型的数据交换接口、中国建筑科学研究院PKPMCAD设计软件事业部开发完成了钢结构详图设计软件STXT,是BIM在钢结构详图设计软件中的开发实践。第3章BIM的特性技术分析所谓BIM就是把建筑工程项目中的一些特殊功能进行数字化表达，建立一个信心共享的平台，实现建筑工程全面信息化的一个过程。从BIM的标准中可以看出BIM是一个具有可视化、协同性、关联性和一致性的技术特点。BIM运用计算机的仿真模拟技术通过对工程项目各类信息的整合，将实体建筑物模拟出来，建立出一个数字模型。可以直观的将工程信息显现出来。6并且做到可调整、可输出图样。并且做到了在不同软件下的资源数据共享，使得参加项目的各个单位实现信息互通协同作业的目的。可视化可视化即是通过BIM技术的运用，能够将实物模型进行立体化设计并呈现给大众。在以前的建筑施工中，施工队看到的都是平面的图纸，在施工过程中，施工人员就凭着自己对平面图的理解凭空想象去施工，这样特别容易在施工过程中遗漏某些地方而重新施工。在引进了BIM技术以后，在施工过程中就避免因为没有立体图而造成损失，另外，其在设计工程以及工程的运营过程中也可以运用。有效性对于建筑工程项目来说从开始运行到施工验收需要各部门的协调合作，所以实现各个部门的信息沟通是保障项目顺利开展的关键因素，除此之外，各个部门之间缺乏沟通会造成各方对项目相关参数的理解有所不同，在施工中容易产生施工事故而影响项目进度。工程项目的施工进度是工程项目管理中主要控制目标之一。施工进度完成的情况直接关系到投资方的资金效益，工程开始时会指定具体的施工完成时间，为了保证项目在规定的时间内完成，通常会按照制定的进度计划严格执行。在工程项目管理理论不断发展的过程中，有很多关于施工进度计划的管理方法。如:编制横道图、CPM关键路径法，PERT计划评审技术、GTRT图示评审技术、VERT风险评审技术等，但是其中仍然存在一定的问题，导致施工进度难以在规定的时间完成在经济利益上也造成了损失。而BIM技术就有对不同方法、进行强大汇总和交流的功能，这样就很好的解决了各个部门之间沟通的问题从而保证项目各个阶段的顺利实施。通过对建筑物虚拟模型的构建，可以有效地解决在传统施工进度上遇到的问题:设计单位按照业主提供的工程项目的相关材料，进行网络虚拟模型建立;根据建立的3D模型精确计算该工程施工项目所需的工程量;按照定额和工程项目的进度要求制定项目进度计划表；建立4D可使化现场管理，对施工项目的进度计划更好的掌握。及时性当前,随着经济的发展及工业化水平的提升，使得建筑工程项目呈现出综合性的、极为复杂的高度动态的过程,因此,建筑施工企业的施工管理方式是否科学、合理、高效关乎到建筑施工质量和蘸工进度的重婆问题。施工单位之间的协调管理具有重要作用，特别是针对系统庞大、结构复杂、功能众多的建筑项目。传统的横道图和直方图已不能更好的满足日益复杂的施管理要求，BM技术可以指导施工，以达到先试后建、消除设计错误、排除施工过程中的冲突及风险、对比分析不同施工方案的可行性、实现虚拟环境下的施工周期确定等目的。BIM技术指导施工的具体应用体现在BIM整合现场过程中：通过BIM模型的虚拟建筑与实际的施工或管理现场结合一同来指导、操控现场施工,能够很好的解决传统建筑施工管理存在的问题,主要包括以下几个方面.1现场指导:BIM模型和3D施工图能够提供准确、直观的BIM数据库联合指导施工.1.3.2现场跟踪：在施工阶段还可将技术与数码设备相结合。激光扫描、GPS、移动语