BIM在大型施工项目中的应用与实践.docx

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BIM在大型施工项目中的应用与实践

BIM在大型施工项目中的应用与实践

当下BIM技术作为促进我国建筑行业发展创新的重要技术手段，已经被越来越多的施工企业所接受并在项目上应用。

在住建部发布的《2011～2015建筑业信息化发展纲要》中，也明确指出：

在施工阶段开展BIM技术的研究与应用，推进BIM技术从设计阶段向施工阶段的应用延伸，降低信息传递过程中的衰减。

研究基于BIM技术的4D项目管理信息系统在大型复杂工程施工过程中的应用，实现对建筑工程有效的可视化管理等。

可以说，《纲要》的颁布，拉开了BIM技术在我国施工企业全面推进的序幕。

一BIM在施工行业的应用现状分析

目前BIM技术已成为建筑行业的发展趋势，越来越多企业、项目在施工阶段中探索BIM的应用。

在一些发达国家，由于对BIM技术的研究和开发起步很早，应用开展也早，已走在我国的前面，并验证了BIM技术的应用潜力。

从应用领域上看，国外已经将BIM技术应用在建筑工程的设计阶段、招投标阶段、施工阶段以及运维阶段。

相应的应用软件逐步成熟。

从应用范围来看，BIM技术已经成为设计和施工企业承接项目的必要能力，大企业一般均已具备了应用BIM技术的能力。

从应用模式上看，像美国的BIM应用已经结合IPD管理模式，将参建各方形成利益共同体，大大提高项目集成交付能力。

从应用环境上看，像美国、韩国、新加坡等发达国家已经制定了BIM的标准和相应政策，在配套环境上给予有力支撑。

我国施工行业的BIM应用虽然刚刚起步，但是发展迅速。

很多企业已经有了非常强烈的BIM意识，已经出现了一批BIM应用的标杆项目，尤其在一些大型复杂的超高层项目中得到成功应用，并且BIM的发展也逐渐得到了政府的关注和大力推动。

在十二五规划以及住建部发布的《2011～2015建筑业信息化发展纲要》等政策文件中，均为施工行业的BIM技术应用与发展指明了方向。

然而在施工行业应用和推广BIM过程中也遇到了一些问题和困难，主要体现在：

1、BIM应用软件方面

目前市场上流行的BIM软件虽然很多，但大多以设计阶段和招投标阶段的BIM应用软件居多，施工阶段的应用软件还相对匮乏。

由于软件商之间的市场竞争和技术壁垒等原因，各软件之间数据集成和数据交互困难，影响了BIM在工程管理中发挥其价值，也制约了BIM的应用与发展。

而且大多数的BIM软件是以满足单项应用为主，缺乏集成性高的BIM应用系统。

与项目管理系统的集成应用就更是匮乏。

2、BIM数据标准方面

随着BIM技术的应用推广和深入，数据孤岛与数据交换难的现象普遍，作为国际标准的IFC数据标准在国内的应用和推广也并不理想。

对国外标准的研究还比较薄弱，结合我国建筑工程的实际情况对标准进行拓展的工作更加缺乏。

在实际过程中，不仅需要像IFC一样的技术标准，还需要更进一步的专业领域应用标准的出台。

3、BIM应用模式方面

一方面体现在技术应用模式问题：

就是专项应用多，集成应用少，解决单一专业和业务问题，例如碰撞检查应用、BIM算量等常见的专项应用很多。

而BIM的集成化、协同化应用，尤其是与项目管理系统结合的应用就比较少了。

另一方面体现在管理应用模式问题：

BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。

一个完善的信息模型，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据、过程和资源，是对工程对象的完整描述，可被建设项目各参与方普遍使用。

可以说BIM提供了一个集成管理与协同工作环境。

然而目前BIM应用存在参建各方的相互博弈。

BIM的技术手段虽然很好，但是因为参建各方出于各自利益的考虑，不愿提供BIM模型，不愿协同，不愿精确和透明。

依然想保留一些灰色地带。

无形之中为BIM的深入应用和推广制造了障碍。

4、BIM人才方面

BIM从业人员不仅应掌握BIM工具和BIM理念，还必须具有相应的工程专业或实践背景，不单掌握一两款BIM软件，更重要的是能够结合企业的实际需求制定BIM应用规划和方案。

但这种复合型的BIM人才在国内施工企业相当匮乏。

在人才培养时缺乏对BIM专业工程师方向和BIM经理方向的差异化培养。

二BIM在大型施工项目中的应用对策

施工企业在引入和实施BIM技术不仅要顺势而为，尤其是在大型施工项目中要结合企业自身条件，和项目的实际需求，遵循客观规律与实施原则，明确BIM建设和应用目标与方向，从需求出发，做好整体规划。

主要包括如下几点：

1、理清业务的需求，明确BIM建设目标

由于施工现场专业队伍多、材料多、工序复杂等因素，施工企业的现场项目管理存在各种各样的困难。

比如进度管理方面，土建、钢结构、给排水、暖通、强弱电、装饰装修等专业交叉频繁，导致进度编制、跟踪困难，经常有专业作业面打架的情况出现，影响工期。

同时，施工项目部管理者往往无法及时了解施工现场实际进度，无法提前对一些可能引起进度延误的现场状况及时采取预防措施。

在成本管控方面，成本预算、成本核算、变更计算等工作量巨大，在项目人手普遍不足的现实情况下，结果造成成本管控以事后核算分析居多，事前成本预控较少。

同时，各种合同、图纸、申报材料、洽商函等数量庞大，状态查询、汇总管理工作十分困难，导致各种风险项被遗漏，造成经济损失。

因此施工企业在实施BIM之前，要从业务出发，分析施工企业在大型项目中的主要的难点和关键点，明确要解决什么问题，要从哪里做起。

结合企业及项目的特点和条件，制定切实可行的规划。

以便借助BIM的技术手段进行解决。

2、围绕核心做好BIM应用规划

施工企业的BIM建设与应用要围绕价值链上的核心业务活动，结合实际业务需求，科学分析、合理架构。

在规划时即要满足企业当前的业务痛点的需求，又能适应今后BIM在项目全过程管理中的集成应用。

如下图一所示，BIM应用规划需要从项目全过程与平台两个层面来规划。

图1：

大型施工项目BIM应用解决方案

平台层面：

需要建立BIM模型服务器作，有效支撑BIM在项目全过程集成应用，实现项目各阶段模型的转化与共享、各BIM软件之间的数据交换、各参建方基于BIM模型的协同工作。

项目全过程层面：

施工企业BIM的主要应用如下几方面：

1）施工准备

对于施工企业来说，能否将设计阶段的模型进行复用，能否建立高质的模型是关键。

在这个阶段首先需要完成设计模型的转化或BIM模型建立。

主要应用包括：

机电深化设计、幕墙深化设计、碰撞检查、钢构深化设计、场地布置等应用。

2）施工过程

在施工过程可借助BIM手段直观的进行虚拟施工、方案模拟，精确算量、成本控制、进度控制等。

主要应用包括，施工方案模拟、工程量计算、4D进度模拟、5D成本控制、变更计量、钢筋翻样等软件应用。

还可以借助全站仪和激光扫描仪等设备进行辅助应用。

3）竣工交付

集成BIM模型各阶段的信息，形成BIM竣工模型。

并可以应用工程对量软件进行核对工程量，以便进行竣工结算。

3、循序渐进，推进BIM应用实施

施工企业BIM建设与应用不仅是对项目管理的变革，也是对生产力的提高和促进，不是仅仅选择一家咨询公司，买一套BIM软件系统就是应用BIM了，更需要一个科学化、标准化、规范化的实施方法作为指导，BIM在施工项目中的应用成功与否，相关的软件系统是基础，配套的专业人员、管理制度、应用流程等是关键，因此，施工企业在项目中实施BIM需要建立科学的实施体系，需要从意识层面、方法层面和策略层面有深入的思考。

首先从意识层面要对BIM技术有客观的认识和理解。

BIM不是万能的，但BIM是代表一种先进的生产力和工具，它不能替代项目管理，但能促进项目管理效率和效益的提升。

并不等于我们有了“利器”，就可以不思管理。

其次从方法层面，如图2所示，我们要按照“项目准备、需求分析、制定标准、上线运行”四个步骤实施。

同时遵循变革原理，先僵化后优化，先试点后推广。

同时建立配套的组织保障、标准保障、制度保障、资金保障四方面的支撑。

图2：

BIM应用实施流程

从策略层面：

我们可以从BIM的单向应用做起（例如：

碰撞检查、工程算量等），再到多项应用，再到集成应用。

先解决核心业务点的需求，再解决业务线的需求，再满足项目全过程的需求。

如图3所示。

图3：

BIM应用实施策略

三BIM对建筑施工企业的关键价值

通过BIM的应用和与项目管理系统的有机结合，能够有效提升施工企业在大型施工项目管理中的交付能力和精细化管理程度。

主要价值如下：

（1）信息集成方面：

通过建立一个以BIM模型为载体的信息集成平台，可以实现施工过程中各业各部的过程数据的进行集成，为各业务管理提供可靠的数据支撑。

通过集成的BIM模型，可以实时以时间段、部位、专业、构件类型等各种维度来查看相关的进度、清单、工程量、合同、图纸等业务数据。

（2）进度管理方面：

通过BIM与进度计划数据的实时动态关联，以及施工日报数据与进度计划数据的实时同步，实现动态进度管理。

BIM可以提供对施工形象进度、各作业面的施工状况进行三维形象化的展示。

（3）成本管控方面：

通过BIM模型与清单的关联，以及BIM提供的工程量快速计算功能，实现快速的项目收入、项目预算成本、项目实际成本等的多算对比，大大减轻了的商务部门成本核算和分析的工作量。

（4）合同管理方面：

BIM模型的工程量计算功能将给基于合同定期业主报量、分包工程量核算、变更工程量计算等方面带来工作效率上的革命。

（5）图纸管理方面：

将图纸关联到BIM模型相应的楼层、专业、系统、部位上，可以实现基于三维模型的图纸快速查询，并且可以实现神话图纸送审状态等多条件的图纸查询。

（6）大宗材料和主要机械设备管控方面：

基于BIM模型按部位、按施工任务的工程量统计分析功能，可以实现大宗材料（如混凝土、钢筋、钢材）的采购、进场、加工的精细化管控。

并且，依据施工任务计划，快速安排施工现场主要机械设备（如塔吊、施工电梯等）的使用分配，防止由于材料到位不及时、垂直运输能力不足等因素引起的窝工和进度延误等状况。

四大型施工项目BIM应用案例分析

【案例1】广州周大福国际金融中心项目

1）项目概况

2）主要实施内容与关键价值

BIM应用目标

建立建筑信息模型，通过数据化模型，实施数字化的技术与经济的管理。

BIM不仅仅是动态模型，BIM还有数据支持。

通过含数据的建筑信息模型来实施技术方面和经济方面的管理工作。

技术方面：

包含深化设计、进度管理、工作面管理、图纸管理、场地管理、管线和构件的碰撞检查及运营维护。

经济方面：

包含工程量计算、预算管理、合同及成本管理、劳务管理。

主要实施内容及应用价值：

【案例2】天津117项目

1）项目概况

2）BIM在项目中的关键应用

主要应用目标

以应用BIM技术构造协同工作环境，辅助117项目总承包管理的BIM实施定位。

实现以下五大应用目标：

–提高深化设计的质量和效率；

–提高总承包进度计划的管理能力；

–提高现场施工方案的合理性与科学性；

–提高成本管理可靠性；

–提高分包协调管理能力和干系人之间的信息沟通效率。

BIM主要应用内容：

【案例3】上海中心项目

1）项目概况

2）BIM在项目造价管理中的关键应用

BIM建模的应用

导入Revit模型到算量模型中，复用设计模型

基于BIM的工程算量应用

土建工程算量、钢构算量、安装算量、钢筋算量

基于BIM的中期支付应用

基于BIM的变更管理

3）BIM在项目中应用的关键价值

更好应对设计变更

直接在三维模型修改属性及图元，及时查看工程量增减，也为最终结算做好准备

算量更加准确

软件自动化算量可以使工程量得到更加客观的数据。

节约时间成本

基于BIM的自动化算量方法可以更快地计算工程量

节约人力成本

为有限造价人员节省更多的时间和精力用于更有价值的工作

五结束语

当下BIM技术作为先进生产力的大表，它的应用与推广将为建筑施工行业的技术创新与发展产生巨大影响。

通过BIM的应用将大大提高建筑工程管理的集成化程度和交付能力，使工程的质量和效率显著提高，减少返工，减少浪费，提升效益。

建筑施工企业需要借BIM技术之“势”，清晰BIM建设的方法和策略。

有章法、有步骤的循序推进，支撑企业战略，精细化项目管理，促进企业生产力提升，促进企业核心竞争力提高。