【摘 要】从科学施工及和谐管理方面考虑，报告了bim五个特点和bim技术在现场施工管理中的应用，以及应用bim面临的问题。论证了采取基于bim的建造技术进行施工管理的优越性及可行性。
　　【关键词】bim（建筑信息模型）；施工管理；碰撞检测；应用
　　bim and the construction management thinking
　　lv song-hua，ji rong-yang，li de-ping
　　（laiwu iron and steel group co.， ltd. shandong iron and steel works laiwu shandong 271104）
　　【abstract】from a scientific viewpoint of construction and harmonious management， reporting features and bim bim five construction management technology in the field of application， and the application of bim problems. demonstrated adopt bim-based construction management， construction technology advantages and feasibility.
　　【key words】bim （building information modeling）；construction management；collision detection；application
　　1. 引言
　　bim（buildinginformationmodeling）可翻译为“建筑信息模型”，是利用数字模型对工程进行设计、施工和运营的过程。wwW.11665.CoM可以在建筑工程整个寿命期中实现集成管理，这个模型既包括建筑物的信息模型，同时又包括建筑工程管理行为的模型。将建筑物的信息模型与建筑工程的管理行为模型进行完美组合。可以在一定范围内模拟实际的建筑工程建设行为。可以模拟实际施工，在设计阶段就发现施工阶段会出现的各种问题，以便能提前处理，从而可提供合理的施工方案，合理配置人员、材料和设备，在最大范围内实现资源的合理运用。现阶段工程建设行业工作效率的提高不显著。美国建筑行业研究院的研究报告称，工程建设行业的非增值工作（即无效工作和浪费）高达57%，而作为比较的制造业，该数字只有26%，两者相差31个百分点。目前存在问题：cad和效果图分离，施工图与方案相差较大；各专业分离、专业之间沟通不彻底，不可预见性增加。复杂形体设计出图难度大，复杂部位设计深度不够；施工管线综合图、预留洞图、装饰装修等设计深度不够；设备材料清单与设计图纸分开；现场施工不可预见性；预制构件加工、定位图纸深度不够。bim正是依靠先进生产流程和技术的应用。正是一种方法和机制。
　　2. bim的特点
　　2.1 可视化。
　　（1）可视化即“所见即所得”。目前，在工程建设实施中所用的施工图纸，只是将各个构件信息用线条来表达，其真正的构造形式需要工程建设参与人员去自行想象。但对于现代建筑而言，形式各异、造型复杂，光凭人脑去想象就不太现实了。bim可将以往的线条式构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们面前。
　　（2）在bim中，由于整个过程都是可视化的，不仅可以用来展示效果，还可生成所需要的各种报表。更重要的是，在工程设计、建造、运营过程当中的沟通、讨论、决策，都可在可视化状态下进行。
　　2.2 协调性。
　　（1）协调是工程建设实施过程中的重要工作。在通常情况下，工程实施过程中一旦遇到问题，就需要将各有关人士组织起来召开协调会，找出问题发生的原因及解决办法，然后采取相应补救措施。这种协调是在问题发生后再进行协调。
　　（2）应用bim技术，可以实现事先协调。如在工程设计阶段，可应用bim技术对施工过程中建筑物内设施的碰撞问题进行协调。此外，还可对空间布置、防火分区、管道布置等问题进行协调处理。
　　2.3 模拟性。
　　在工程施工阶段，可根据施工组织设计，将3d模型加施工进度（4d）模拟实际施工，从而通过确定合理的施工方案指导实际施工，还可进行5d模拟（基于3d模型的造价控制），实现造价控制。
　　2.4 优化性。
　　（1）工程施工过程可应用bim技术进行优化。bim提供了建筑物实际存在的信息，包括几何信息、物理信息、规则信息，并能在建筑物变化后自动修改和调整这些信息。现代建筑物越来越复杂，在优化过程中需处理的信息量已远远超出人脑的能力极限，需借助其他手段和工具来完成，bim与其配套的各种优化工具提供了对复杂项目进行优化的可能。
　　（2）目前，基于bim的优化可完成特殊项目的设计优化。有些部位往往存在不规则设计，如裙楼、幕墙、屋顶、大空间等处。这些部位通常也

是施工难度较大、施工问题比较多的地方，对这些部位的设计和施工方案进行优化，可以缩短施工工期、降低工程造价。
　　2.5 可岀图性。
　　利用bim对建筑物进行可视化展示、协调、模拟、优化后，还可帮助输出如下图纸或报告：
　　（1）综合管线图（经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误）。
　　（2）综合结构留洞图（预埋套管图）。
　　（3）碰撞检查侦错报告和建议改进方案。
　　3. bim在现场施工管理中的应用
　　3.1 应用目标。
　　bim的主要任务就是通过借助bim理论及其相关技术搭建统一的数字化工程信息平台、实现工程建设过程中各阶段数据信息的整合及其应用，进而更好地为委托方创造价值，提高建设效率和质量。 　3.2 应用范围。
　　当前，绝大部分工程项目仍然是采用横道图表示进度计划，用直方图表示资源计划，无法清晰描述施工进度以及各种复杂关系，难以准确表达工程施工的动态变化过程，更不能动态的优化分配所需要的各种资源和施工场地。在工程建设过程中合理制定施工计划、精确掌握施工进程，优化使用施工资源以及科学地进行现场布置，对整个工程的施工进度、资源和质量进行统一管理、控制，以缩短工期、降低成本、提高质量，是工程建设领域迫切解决的问题。
　　3.3 现场管理。
　　如工业建筑一般是占地面积大、厂房长、基础深，需要确定好综合及各主导工程的施工方案。基础工程及结构吊装是全部施工过程中的主导工程。bim从工程竣工需要、从每个主导工程统一的作业起点和流向、从整个跨间同时推进，使现场的施工配合形式趋于简单。工程项目管理公司将bim和进度计划软件的数据进行集成，可以按月、按周、按天看到工程施工进度并根据现场情况实时调整，分析不同施工方案的优劣，从而达到最佳施工方案。此外，还可对工程项目的重点难点部分进行可见性模拟，按秒、分、时进行施工安装方案的分析优化。通过对施工进度和资源的动态管理及优化控制，以及施工过程的模拟，可以更好地提高工程项目的资源、能源利用率，对整个工程建造过程有实际的指导意义。
　　3.4 bim的实施建议：
　　bim是行业的大势所趋，现在讨论已不应是要不要做，而应该是怎么做。关键是领导层的决心和支持。统一思想，高度重视，转变工作方式与组织模式，充分考虑模型的可持续性。抓紧时间行动起来，找一个典型项目，使用bim技术，增强企业的核心竞争力。
　　3.5 施工方的bim应用。
　　施工方是bim的集中应用者，将会在具体的应用中获取巨大的收益。集中在以下方面：
　　3.5.1 三维碰撞检查。
　　（1）施工过程中相关各方经常需要付出较大代价来弥补由设备管线碰撞等引起的采用拆装、返工和浪费。bim技术的应用能够安全避免这种无谓的浪费。应用bim技术进行三维管线的碰撞检查，不但能够消除各种碰撞，优化工程设计，减少在施工阶段可能出现的错误损失和返工的可能性，而且可以优化净空，优化管线排布方案。
　　（2）在深化设计中选用相关软件，实现管线碰撞检测，从而较好地解决了传统二维设计下无法避免的错、漏、碰、撞等现象。并根据结果，对管线进行调整，从而满足设计规范、体现设计意图、符合业主要求、维护检修空间的要求，使得最终模型显示为零碰撞。同时，借助bim技术的三维可视化功能，可以直接展现各专业的安装顺序、施工方案以及完成后的最终效果。
　　3.5.2 虚拟施工。
　　（1）虚拟施工对与施工方带来的价值在于可以随时随地直观快速地知道计划是什么样，实际进展什么样。无论是施工方、监理方，甚至非工程行业出身的业主领导都对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过bim技术结合施工方案、施工模拟和现场视频检测，大大减少施工质量问题，安全问题，减少返工和整改。在全视频界面上，直观、系统地考察方案的可行性。
　　（2）施工现场施工计划、进度管理的主要工具：可以轻松创建、审核和编辑思维进度模型，编制更为可靠的进度表。可视化让进度安排与三维模型直接对接，从而使规划的流程与项目相关方顺畅沟通。通过在视觉上比较竣工进度与预测进度，项目管理人员可避免进度疏漏，更好地把握项目是否如期进行或落后于进度。
　　（3）其他管理的主要工具：bim还可以更好的用于管理成本、物流和材料消耗，包括提前协调更为经济高效的预制材料。

　　（4）主要演示手段：现今很多现场复杂方案的交底往往因平面图纸较难理解而流于形式，使用直观的视频化的bim系统对方案进行演示，可以让交底变得简单、清晰，让每个做的人都明白自己到底要做什么和怎样做，是保证项目质量、效益和进度的关键。
　　提供给业主和物业一个可靠地的、真实的竣工模型。
　　3.5.3 三维模型校验。
　　三维可视化技术可以直观的将工程建筑与实际工程对比，考察理论化与实际的差距和不合理性。同时，三维模型的对比可以使业主对施工过程及建筑物相关功能进行进一步评估，从而及早反应，对可能发生的情况做及时的调整。
　　3.5.4 施工阶段造价管理。
　　将bim技术的碰撞检查工具用于施工阶段的图纸会审中，可以在正式施工前解决施工图纸中存在的问题，从而减少签证和返工。另外，建设单位可以利用bim技术合理安排资金，审核进度款的支付。特别是对于设计变更，可以快速调整造价，并且关联相关构件，便于结算。同时，施工单位可以利用bim模型按时间，按工序，按区域出工程造价，便于成本控制，早精细化管理。
　　3.5.5 控制设计变更。
　　设计变更在现实中频繁发生，传统的方法有无法很好的应对。首先，可以利用bim技术模型碰撞检查工具尽可能减少变更的发生。同时，当变更发生时，利用bim模型可以把设计变更关联到模型中，只要把模型稍加调整，相关的工程量变化就会自动反映出来，不需要重复计算。甚至可以设计变更引起的造价变化直接反映给设计师，使他们清楚的了解设计方案的变化对工程造价产生了哪些影响。
　　3.5.6 设计图纸的复核：设计不仅有建筑、结构、水道、暖通、电气、概预算等专业，还有数据、通信、安全、节能等专业，这些专业之间分工是清晰的，合作是模糊的，每个专业的图纸是对的，合在一起通常是有问题的。没有一个专门的职位负责多专业协调，有的只是专业协调会，开会的时候大家还是盯着自己的图纸，很认真、很专业、很敬业。但仍避免不了每套项目都有问题，不是不同专业的内容互相打架，就是造好以后不合理。利用bim就可以尽早发现这些问题，及早提醒设计进行修改，避免施工时才发现问题。
　　4. bim技术应用面临的问题 bim技术能够为工程项目建设领域带来巨大的变革和利益，为整个建筑业的发展提出新的思路。但是由于其在国内的应用环境还不成熟，所以要想充分的应用bim技术还存在一些问题：在国内应用时间短、应用层次较初级，难以发挥其优势。
　　4.1 认识不足，推广不力。
　　bim技术虽然对建筑业有明显的优越性，但是社会对其普遍认识不足，bim的优势并没有得到社会的充分认可。虽然国家有关部门对bim技术的应用越来越重视，但是推广力度还是远远不够，同时又因为起步晚，应用不集中，造成bim在我国的发展没有发展起来。
　　4.2 行业高速发展的巨大惯性。
　　建筑业是一个具有百年发展历史的行业，已经形成了其固有的行为方式和思维模式，有着巨大的惯性。初期运用bim的项目往往不能充分体现bim对建筑业的优势，这就要求我们对bim的坚定支持和对初始阶段周期延长的容忍。要想引进新的技术必须要经历一定的阶段和过程。
　　4.3 bim人才匮乏，培训和咨询不足。
　　随着bim技术在我国的引进和发展，以及行业对bim的不断重视，bim技术的相关专业人才在国内的需求量越来越大，但是社会化的培训机构还没有相机发展起来。另外相关性的研究往往存在于理论的层面上，缺少实际的操作方法和项目的实践经验，这些都一定程度上限制了bim技术在国内的发展。
　　5. 施工管理如何应用bim技术
　　首先，要澄清一些理念，达成基本共识；其次确定企业在bim时代追求的目标；最后规划出实现目标的步骤。
　　（1）bim数据超越了设计过程，在整个项目周期中不断壮大；先进的技术必然淘汰落后的技术；bim是行业的大势所趋，关键是怎样做；实施一种新技术或流程的时候，关键取得领导的支持。
　　（2）施工企业最终达到全面实现bim化。bim所需的是软、硬件已具备，所缺的是应用，很可能几年内即成为衡量企业在业内水平的标尺。
　　（3）企业需要采取的行动。立刻组织bim团队，在实际项目中运用bim。要认识到企业的bim化是一个逐步累进提高的过程。最最重要的是要在使用工程中，弄清楚bim流程中需要的东西，每个项目进行中、结束

后，不断总结、分析问题，在不断探索中为企业实现最终目标积累经验和数据。
　　6. 结束语
　　（1）bim技术在国内的应用和发展还处于初级且缓慢，但是随着政府部门的不断重视以及科研机构的深入研究，bim技术在国内将得到有效的支持，bim潜在的能量和自身优势也会得到充分发挥，为应用bim技术的相关项目和企业带来了客观的经济效益，提高企业的市场竞争能力，从而促进bim技术在国内更多项目中去实践。带来更大的经济效益。
　　（2）通过提出现行工程管理工作中存在的问题，分析了产生问题的原因。通过将bim技术引入传统的工程管理方法中去，改进传统方法所存在的局限和漏洞，从而体现了bim技术在工程项目现场管理工作中的优势，同时列举了相关案例进行说明，最后分析了bim技术对传统管理方法中存在问题解决的程度。
　　参考文献
　　[1] 张建平基于bim和4d技术的建筑施工优化及动态管理中国建设信息，2010，2.
　　[2] 李腾浅谈bim划时代的作用建设者2010，10.
　　[3] 赵彬王友群牛博生基于bim的4d虚拟建造技术在工程项目进度管理中的应用《建筑经济》2011，9.
　　[4] 郦锁林注册监理工程师继续教育培训必须课教材中国建设监理协会中国建筑工业出版社.
　　[文章编号]1006-7619（2013）06-11-485
　　[作者简介] 吕松华（1961.4-）男，学历：大学本科，职称：工程师，工作单位：山东钢铁莱芜钢铁集团有限公司，工程部。