BIM技術及在工程項目管理模式中的應用
作者： 重慶市經貿中等專業學校譚澤迅
作為第二大世界經濟體，尤其是在我國城市化進程不斷推進的情形下，實施大規模的建筑工程建設已在中國全面鋪開。建筑工程的發展，信息技術是關鍵，CAD（Computer Aided Design）技術的出現和革新，為建筑工程的設計留下了“汗馬功勞”。然在建筑工程領域，仍有更大的問題亟需解決，這一問題無疑就是項目規劃、設計、施工、運營各個階段之間出現信息斷層問題，影響了整個工程項目的有效貫通。為此，探討如何實現建筑工程的信息化管理，并構建實效性強的工程項目信息管理模式，正是擺在眾多建筑信息工作者面前的難題。
據有關數據顯示，我國建筑業信息化率僅約０.０２７％，與國際建筑業信息化率０.３％的平均水平相比，差距高達１１倍。如此重大的差距與我國的經濟發展水平是嚴重不協調的。更有甚者，由于建筑行業信息化的極不完善，導致在工程項目各職能部門之間信息傳遞效果差，信息協同性不強，信息意思表達不夠明朗，信息利用價值不高等等狀況，極大地弱化了建筑行業的經濟效益和社會效益。
BIM（Building Information Modeling）技術的創新為解決建筑行業中存在的棘手項目工程管理信息化帶來了“福音”，有學者甚至將BIM 技術稱為自CAD技術之后的建筑行業技術革新的第二次革命性變革。它的引入解決了長期以來困擾建筑行業發展的項目工程信息管理的難題，實現了項目工程內部各職能部門的信息共享以及對項目工程的全生命周期管理，使建筑工程項目管理實現了“質的飛躍”。
１ BIM 的技術特點分析
何謂BIM，美國的BIM 國家標準做出了如下的解釋：“對一個建筑工程項目的物理和功能特性的數字化表達；一個信息共享的平臺；一個實現建筑工程全生命周期管理的信息過程；一個實現建筑項目不同階段信息插入、提取、更新以及修改的協同化作業平臺。”從BIM 的標準中，我們可以發現BIM 所具有的可視化、協同性、模擬性、關聯性和一致性的技術特點。
１.１ 可視化
所謂的可視化，即是說在BIM 技術的支持下，實現對建筑實物的立體化展現，這種近乎“逼真”的效果可以有效避免施工過程中的損失。在以往的建筑施工過程中，一般是應用平面的施工圖紙做導向，但圖紙最大的缺陷就是立體感明顯不足，僅是設計人員的憑空想象，直觀性不強，勢必會對建筑物重要功能產生遺漏而不得不重新施工，造成了極大的損失。然BIM 技術的引入，以其三維、四維、甚至Ｎ維的可視化強大功能，可以實現對建筑物物理結構和功能特性的數字化表達，使一個超乎真實的立體建筑物模型得以呈現在人們的面前（如圖１）。更有甚者，BIM 不僅在建筑設計階段實現可視化，在施工、運營的過程中同樣可以達到可視化的效果。
圖１ 基于BIM 技術下的水立方可視化模型
１.２ 協同性
由于建筑項目工程涉及的部門較多、包括了施工部門、設計部門、監管部門、甚至融資部門等等，實現各方的信息的有效溝通以實現建筑項目的協同性是項目順利開展的關鍵環節。此外，由于各方對于項目相關技術參數的掌握和理解程度有所偏差，假使在施工之前未能實現充分的溝通，就有可能導致“臨時抱佛腳”甚至施工事故的產生，不僅對項目的進度產生重大影響，也會導致相關部門的信譽度遭受重創。為此，在問題為暴露之前實現各方“未雨綢繆”的有效溝通無疑是“共贏”的最佳表達，而BIM 技術所特有的對項目各方的意見、建議進行交流和匯總的強大功能，并通過計算機程序來對施工工序進行模擬，不僅有效避免了建筑事故的發生，還能做到發現問題，協調溝通的理想效果。
１.３ 模擬性
BIM 的模擬性技術特點，是指BIM 不僅能在項目設計階段實現對建筑物的模型模擬，通過三維、四維的效果圖來消除以往圖紙設計的缺少直觀性的缺陷，還能夠在項目實施過程中達到模擬的效果，即是說模擬施工建設的整個過程。在建筑物設計階段，BIM 會針對所設計的建筑物的各個部門的性能進行模擬，包括節能模擬、突發危機事件的人員疏散模擬、對建筑物的光照模擬、熱能傳導模擬等等；而在項目施工階段，則表現為對項目的施工效果的三維模型進行４Ｄ模擬（如圖２），即是說可以實現模擬施工流程，BIM的此種性能，不僅為建筑工程的施工方案的確定尋求依據，更為重要的是，在施工流程模擬中，項目各方可以及時發現問題，并實現工程造價成本的有效控制，為經濟效益的提高“保駕護航”。
１.４ 關聯性和一致性
所謂的關聯性，是指在BIM 技術下，項目設計模型中的各項數據是彼此關聯的，當某一數據參數發生改變時，與這一數據參數相關聯的其他參數信息都會隨之發生變化，以實現技術數據參數的吻合性。此外，在項目進度的不同階段，這些技術數據參數信息無需重復輸入，也不會發生改變，實現了項目數據信息的全生命周期的一致性。BIM 技術所具有的關聯性和一致性的功能，保證了施工過程中各種數據參數信息的精確性，也實現了建筑工程全生命周期管理各個階段信息資源的無縫鏈接。
圖２ 基于BIM 技術下的施工模擬圖
因此，在對BIM 技術特點的分析中，我們可以得出，BIM 技術是一種以信息技術為基礎的，以計算機為載體的，能夠對建筑工程全生命周期管理過程中的各種信息數據進行有效分析和整合的信息管理模式。
２ 當前建筑工程項目信息管理的現狀與不足
對建筑工程項目進行科學管理，重點無疑是成本的管理和控制。在以往的建筑項目管理實踐中，概算超估算、預算超概算、決算超預算的現象屢見不鮮，不僅影響了施工的進度，更是由于成本控制的不完善導致諸多“爛尾樓”的出現，這些不良結果的產生，與傳統落后的項目信息管理模式“唇齒相依”。
在信息化、網絡化不斷邁進的今天，以計算機軟件為載體來實現對建筑工程項目相關信息的科學化、規范化管理，可謂是形勢之所需，發展之所求。然在《全國施工企業信息化建設現狀與發展趨勢調查報告》（２００９）提到：我國大中型建筑企業約２０％開展了信息化工作，達到對企業管理輔助應用水平的比例為３９％；６１％企業處于辦公文字處理和簡單工具軟件的應用水平。由此可見，我國建筑企業的項目管理信息化仍然“任重而道遠”，然是否實現項目管理信息化也就成為現代建筑企業與傳統建筑企業的“分水嶺”。由于大多數建筑企業為實現信息化管理，導致當前建筑工程項目信息管理中出現諸多不足，主要表現為以下幾個方面：
２.１ 圖紙化設計的“專業碰撞”導致施工難度增加
建筑工程的設計，并非某一個專業可以達成，必是各個專業發揮“主觀能動性”并形成合力的最終結果。這些專業無疑包括了土木工程、電氣自動化、通信安全、排水工程、建筑工程等等，對于某一個專業的設計圖紙而言，是不存在問題的，然將所有的圖紙設計綜合在一起，問題將在所難免，尤其是現代建筑與以往建筑相比，結構更為復雜、功能更為齊全，愈加增加了設計的難度，出現圖紙化設計的“專業碰撞”。然這種碰撞的結果，一方面是導致施工方“無所適從”、“難以下手”，出現工期延誤和成本增加的不良后果；另一方面則表現為由于對施工圖紙的似懂非懂，為趕進度，進而影響工程質量安全。
２.２ 信息溝通的不到位導致項目各方的協同性嚴重不足
由于建筑項目工程在設計、施工和運營階段均涉及到諸多的數據參數信息，大量的工程數據在施工開始之后也會“批量”產生。對于項目相關各方來說，能否及時、準確地接收到工程信息對其進行深入分析和總結，并實現各部門之間的無縫隙交流，是保證工程質量安全和進度的基本條件。然在傳統的信息管理模式中，由于缺乏信息化為支撐，項目各方在接收信息的過程中存在滯后性，使項目各方的溝通和協同性嚴重不足，導致工程項目管理成本的不必要的增加。
２.３ 工程量計算不得法導致工程造價“失準”
工程量是決定工程造價的關鍵部分，而工程造價又是建筑工程成本控制的重要內容。然在傳統的工程量計算方法下，由于缺少科學、規范、高效的計算模型，而工程量又具有計算規則繁瑣、涉及面廣、工作量極大的特點，稍不謹慎，就會出現多算、重算或漏算，進而導致工程量計算“失準”不良狀況，極大地影響了建筑工程的成本控制。
