魯敏

LU Min

（中鐵電氣化局集團(tuán)設(shè)計研究院）

(China Railway Electrification Bureau Group Design Institute)

1 引言

BIM模型是項目各專業(yè)相關(guān)信息的集成，方便地實現(xiàn)了各專業(yè)的協(xié)同，避免沖突，降低成本。BIM采用三維數(shù)字技術(shù)，實現(xiàn)了可視化設(shè)計，實現(xiàn)了圖紙和構(gòu)件的模塊化（圖元），有功能強大的族和庫的支持，設(shè)計人員可以方便地進(jìn)行模型搭建。BIM模型包含了建筑項目的各種相關(guān)信息，如構(gòu)件的坐標(biāo)、尺寸、材質(zhì)、構(gòu)造、工期、造價等。

2 施工企業(yè)引進(jìn)BIM技術(shù)的原因和意義

1）甲方要求使用BIM的項目，施工企業(yè)對BIM的應(yīng)用動力是希望通過響應(yīng)業(yè)主的BIM應(yīng)用需求，證明自身企業(yè)的實力，從而提升市場競爭力；

2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜的項目建造及管理難度大，BIM技術(shù)的應(yīng)用有助于大大提升項目的精細(xì)化管控能力。

3） BIM技術(shù)的應(yīng)用有利于提升公司品牌影響力，則是企業(yè)對建設(shè)行業(yè)競爭愈趨激烈的大環(huán)境所致。

3 施工階段BIM應(yīng)用點

BIM的3D模型，可以和時間和成本結(jié)合起來，構(gòu)成一個5D的集中式信息系統(tǒng)來指導(dǎo)施工。在施工階段，BIM可根據(jù)具體情況有選擇地實施應(yīng)用點來輔助施工項目的建造過程和管理。

施工項目BIM應(yīng)用點：

1)設(shè)計深化

2)碰撞檢查

3)工廠預(yù)制

4)虛擬建造

5)工程進(jìn)度管理及完工量統(tǒng)計

6)工程質(zhì)量及安全管理

7)工程算量和成本管理

8)物料跟蹤

4 BIM施工階段優(yōu)勢概述

BIM技術(shù)在項目施工管理中的應(yīng)用可體現(xiàn)如下的優(yōu)勢。

4.1 有助于施工方案優(yōu)化

設(shè)計深化、碰撞檢查等功能即借助BIM軟件，將建筑模型與現(xiàn)場的設(shè)施、機械、設(shè)備、管線等信息加以整合，檢查空間與空間，空間與時間之間是否沖突，以便于在施工開始之前就能夠發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，來提前處理，減少變更和返工；同時，也能作為施工的可行性指導(dǎo)，幫助確定合理的施工方案、人員設(shè)備配置方案等。

4.2 有利于提高施工效率

二維施工圖比較抽象，可視化的BIM模型更直觀、更容易理解，大大降低了對一線施工人員文化程度要求。同時，BIM還便于施工方進(jìn)行施工過程分析，構(gòu)件的加工和安裝。工廠預(yù)制在電腦里模擬裝配能運輸?shù)浆F(xiàn)場的最大可能方案，并在料庫進(jìn)行預(yù)制，運送到施工現(xiàn)場后再組裝，比傳統(tǒng)施工中提前運送一大批零配件到現(xiàn)場進(jìn)行組裝大大縮短了施工時間。虛擬建造按施工計劃模擬施工，真實地預(yù)演了施工過程。施工進(jìn)度控制和完工量統(tǒng)計將計劃進(jìn)度和實際進(jìn)度同屏比較，有利于項目管理人員進(jìn)行動態(tài)控制，使項目管理更加精細(xì)化，提升項目決策效率。

4.3 有利于提高工程質(zhì)量

影響工程質(zhì)量的因素主要有“人、機、料、法、環(huán)”，即人工、機械、材料、工法、環(huán)境五大方面， BIM模型存儲了大量的建筑構(gòu)件和設(shè)備信息，通過軟件可快速查找所需材料的相關(guān)信息，對現(xiàn)場施工作業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行追蹤、記錄、分析，掌握現(xiàn)場施工的不確定因素，避免不良后過的出現(xiàn)，監(jiān)控施工質(zhì)量。

4.4 有助于工程安全管理

BIM技術(shù)的使用在準(zhǔn)備階段幫助項目管理人員減少了施工方案中有可能出現(xiàn)的缺陷?；贐IM技術(shù)的現(xiàn)場安全管理規(guī)范了操作流程，使每個人各司其職，沒有疏漏，并可以此進(jìn)行安全考核和安全檢查以加強施工現(xiàn)場的安全管理。BIM技術(shù)用于安全培訓(xùn)，將容易發(fā)生的危險利用VR技術(shù)讓現(xiàn)場工人們親身體驗，用最直觀的方式最大限度地杜絕危險的發(fā)生。

4.5 有利于施工各方協(xié)同工作

BIM使施工的協(xié)調(diào)管理更加便捷。施工管理協(xié)同平臺實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)共享和施工遠(yuǎn)程監(jiān)控，使得各參與方溝通更方便、協(xié)作更緊密、管理更有效?？梢哉f，BIM以信息技術(shù)為核心編織了一張大網(wǎng)，在縱向涉及從建筑物的設(shè)計、施工、運維到報廢的全過程，在橫向上包括業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理、造價咨詢、材料設(shè)備供應(yīng)商等各個單位。

4.6 有助于合理安排工料

利用BIM模型提取材料用量，準(zhǔn)確率達(dá)到98%以上，結(jié)合進(jìn)度計劃實現(xiàn)物料的準(zhǔn)確進(jìn)場，減少了材料的二次搬運和浪費，也縮短了物流和庫存周期，即節(jié)約成本也保證了工期。利用BIM模型提取勞動力計劃，確保資源的平衡，勞務(wù)分包的峰值人數(shù)比計劃減少10%。

總之，BIM技術(shù)在施工階段項目管理中的應(yīng)用將大大提升項目管理水平、優(yōu)化施工方案、提高工程質(zhì)量、做好安全管理，減少返工，節(jié)約建造成本；提高施工效率，縮短工期，有利于實現(xiàn)建設(shè)工程“質(zhì)量、費用、工期”三大目標(biāo)的最優(yōu)組合。全面應(yīng)用BIM技術(shù)，將是我國施工階段項目管理的發(fā)展趨勢。

5 試點項目BIM應(yīng)用情況案例

5.1 案例概況

本文所舉案例是某集團(tuán)公司BIM中心作為BIM技術(shù)在項目施工管理應(yīng)用工作的牽頭單位，負(fù)責(zé)集團(tuán)各子分公司BIM工作的組織、管理、協(xié)調(diào)，負(fù)責(zé)集團(tuán)各子分公司的BIM實施工作的技術(shù)支持、技術(shù)咨詢和任務(wù)分配；負(fù)責(zé)搭建集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn)體系，建立并管理企業(yè)族庫；負(fù)責(zé)逐步建立項目級管理平臺和企業(yè)級協(xié)同管理平臺。作為技術(shù)孵化中心，BIM中心承擔(dān)著將新技術(shù)成熟化、將成熟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、將標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)應(yīng)用到項目生產(chǎn)的使命，旨在助力企業(yè)打造核心競爭力，更快更好地實現(xiàn)企業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2017年，集團(tuán)公司的BIM中心應(yīng)用試點工程有：A、B、C三個項目。其中項目A的BIM實施已基本完成；項目B正處在BIM建模階段，尚未開始施工BIM應(yīng)用；項目C剛中標(biāo)，正在培訓(xùn)BIM技術(shù)。

5.2 試點項目A的 BIM實施

1）BIM實施第一步工作就是組建了BIM實施團(tuán)隊。項目BIM小組組長由項目經(jīng)理兼任。項目技術(shù)部成員兼任項目BIM小組成員。具體參與項目的所有生產(chǎn)人員都是BIM實施人員（即項目全員BIM化）。

2）BIM實施第二步工作是根據(jù)項目實際情況和要選擇的建模軟件及施工管理平臺來統(tǒng)一BIM建模標(biāo)準(zhǔn)和BIM應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

3）BIM實施第三步是具體實施工作：項目A完成了的9個變電所的BIM建模工作，并嘗試了用BIM技術(shù)指導(dǎo)變電站管線排布的施工。由于供變電專業(yè)系統(tǒng)眾多、布線復(fù)雜、導(dǎo)致管線協(xié)調(diào)難度大。為了實現(xiàn)全部一次、二次電纜一次性安裝到位的目的，模型完成后，由建設(shè)方組織模型深化會議，會上各專業(yè)集中對模型進(jìn)行審核，變電所進(jìn)線開始審核，分別對一次、二次電纜、設(shè)備接地的正確性、合理性進(jìn)行討論，結(jié)合現(xiàn)場施工進(jìn)度，及時調(diào)整施工下一步的工作。達(dá)到設(shè)備電纜排布有序、合理、零碰撞的技術(shù)目的。深化會議結(jié)束后，項目團(tuán)隊在原有模型的基礎(chǔ)上總結(jié)問題點，同時更改并完善模型，分階段對施工進(jìn)行輔助指導(dǎo)。

4）BIM應(yīng)用總結(jié)。BIM實施最大的收獲是該項目全體人員從最初對BIM幾乎完全不了解，到管線排布做完以后參與生產(chǎn)的相關(guān)人員被BIM技術(shù)帶來的方便、高效等特點極大地震撼了，表示今后的施工生產(chǎn)中一定要繼續(xù)采用BIM技術(shù)。

5.3 試點項目B的BIM實施

該項目設(shè)計方未做三維BIM正向設(shè)計，因此沒有模型移交，作為施工方需要先完成模型建立工作，然后再完成施工BIM實施。由于項目B的設(shè)計方出圖計劃都標(biāo)注到了明年年底，建模工作被迫一直處于斷斷續(xù)續(xù)等圖狀態(tài)。目前，已經(jīng)收到的圖紙的建模工作已經(jīng)完成。在所有的圖紙到齊后我們完成了建模工作，就可以開展施工BIM實施應(yīng)用了。

6 結(jié)語

兩個項目的BIM實施情況使我們更加清楚地體會到：現(xiàn)階段設(shè)計端BIM應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，各專業(yè)建模工作已經(jīng)不再是個技術(shù)難題，施工端BIM應(yīng)用時機尚未成熟，運維端的BIM應(yīng)用已經(jīng)可以開始起步。BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用能減少設(shè)計變更，在施工階段的應(yīng)用能減少施工變更、縮短工期、優(yōu)化施工流程，提高效率。一個建筑項目全生命周期的80%以上都是在運維階段，BIM在運維階段的應(yīng)用能集成運維信息并對其進(jìn)行分析，提高工作效率、加速應(yīng)急反應(yīng)速度，大大提升運維管理水平，BIM在運維階段的實施價值最大。