BIM及其在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

1、第六章BIM及其在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用第一節(jié)BIM簡(jiǎn)介一、BIM的由來(lái)BIMBIM( (BuildingInformationModelingBuildingInformationModeling) )可翻譯為建筑信息建?！?，也有翻譯為“建筑信息模型”的，但相比之下，前者更為準(zhǔn)確。導(dǎo)致工程建設(shè)行業(yè)效率不高的原因是多方面的，整體行業(yè)水平的提高和產(chǎn)業(yè)升級(jí)只能依靠先進(jìn)生產(chǎn)流程和技術(shù)的應(yīng)用。BIMBIM 是這樣一種技術(shù)、方法和機(jī)制。通過(guò)集成項(xiàng)目信息的收集、管理、交換、更新、存儲(chǔ)過(guò)程和項(xiàng)目業(yè)務(wù)流程，為建設(shè)工程全壽命周期不同階段、不同參與方提供及時(shí)、準(zhǔn)確、足夠的信息，支持工程建設(shè)不同進(jìn)展階段、不同參與方以

2、及不同應(yīng)用軟件之間的信息交流和共享，以實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)效率和質(zhì)量的提高，以及工程建設(shè)行業(yè)生產(chǎn)力水平持續(xù)不斷的提升。二、BIM的基本概念BIMBIM 的 定 義 有 多 種 版 本 。 麥 克 格 勞 希 爾 (McGrawHill(McGrawHill) ) 在 20092009 年 BIMBIM 的 商 業(yè) 價(jià) 值 (TheBusinessValueofBIM)(TheBusinessValueofBIM)的市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告中對(duì) BIMBIM 的定義比較簡(jiǎn)練，認(rèn)為“BIMBIM 是利用數(shù)字模型對(duì)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的過(guò)程”。美國(guó)國(guó)家 BIMBIM 標(biāo)準(zhǔn)對(duì) BIMBIM 的定義比

3、較完整：BIMBIM 是一個(gè)設(shè)施(工程項(xiàng)目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；BIMBIM 是一個(gè)共享的知識(shí)資源，是一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念到拆除的全壽命周期所有決策提供可靠依據(jù)的過(guò)程；在項(xiàng)目不同階段，不同利用相關(guān)方通過(guò)在 BIMBIM 中插入、提起、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。BIMBIM 是通過(guò)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)以多種數(shù)字技術(shù)為依托的。建筑工程與之相關(guān)的工作均可從建筑信息模型中獲得各自需要的信息，可以指導(dǎo)相應(yīng)工作又能將相應(yīng)工作的信息反饋到模型中。BIMBIM 不只是簡(jiǎn)單地將數(shù)字信息進(jìn)行集成，還是一種數(shù)字信息的應(yīng)用，它可以用于設(shè)計(jì)、建造、管理的數(shù)字化應(yīng)用，這種應(yīng)用

4、可以使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險(xiǎn)。BIMBIM 可以在建筑工程整個(gè)壽命期中實(shí)現(xiàn)集成管理，這個(gè)模型既包括建筑物的信息模型，同時(shí)又包括建筑工程管理行為的模型。將建筑物的信息模型與建筑工程的管理行為模型進(jìn)行完美組合。可以在一定范圍內(nèi)模擬實(shí)際的建筑工程建設(shè)行為，例如：建筑物的日照、外部維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱狀態(tài)等。、BIM的特點(diǎn)BIMBIM 有以下五個(gè)方面的特點(diǎn):(一)可視化可視化即“所見(jiàn)即所得”。對(duì)于建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)，可視化的作用是非常大的。目前，在工程建設(shè)實(shí)施中所用的施工圖紙，只是將各個(gè)構(gòu)件信息用線條來(lái)表達(dá)，其真正的構(gòu)造形式需要工程建設(shè)參與人員去自行想象。但對(duì)于現(xiàn)代建筑而言，形式各異、造

5、型復(fù)雜，光憑人腦去想象就不太現(xiàn)實(shí)了。BIMBIM 可將以往的線條式構(gòu)件形成一種三維的立體實(shí)物圖形展開(kāi)在人們面前。在 BIMBIM 中，由于整個(gè)過(guò)程都是可視化的，不僅可以用來(lái)展開(kāi)效果，還可生成所需要的各種報(bào)表。更重要的是，在工程設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的溝通、討論、決策，都可在可視化狀態(tài)下進(jìn)行。(二)協(xié)調(diào)性協(xié)調(diào)是工程建設(shè)實(shí)施過(guò)程中的重要工作。應(yīng)由 BIMBIM 技術(shù)，可以事先事先協(xié)調(diào)。如在二程設(shè)計(jì)階段，可應(yīng)用 BIMBIM 技術(shù)對(duì)施工過(guò)程中建筑物內(nèi)設(shè)施的碰撞問(wèn)題進(jìn)行協(xié)調(diào)。此外，還可對(duì)空間布置、防火分區(qū)、管道布置等問(wèn)題進(jìn)行協(xié)調(diào)處理。(三)模擬性在工程設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)，應(yīng)由 BIMBIM 技術(shù)可對(duì)節(jié)能、緊急疏

6、散、日照、熱能傳導(dǎo)等進(jìn)行模擬；在工程施工階段，可根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)，將 3D3D 模型加施工進(jìn)度(4D)4D)模擬實(shí)際施工，從而通過(guò)確定合理的施工方案指導(dǎo)實(shí)際施工，還可進(jìn)行 5D5D 模擬，實(shí)現(xiàn)造價(jià)控制；在運(yùn)營(yíng)階段，可對(duì)日常緊急情況的處理進(jìn)行模擬，如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。(四)優(yōu)化性工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)過(guò)程均可應(yīng)用 BIMBIM 技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。目前，基于 BIMBIM 的優(yōu)化可完成以下工作：(1)(1)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化。將工程設(shè)計(jì)與投資回報(bào)分析結(jié)合起來(lái)，可以實(shí)時(shí)計(jì)算設(shè)計(jì)變化對(duì)投資回報(bào)的影響。(2)(2)特殊項(xiàng)目的設(shè)計(jì)優(yōu)化。有些部位往往存在不規(guī)則設(shè)計(jì)，如裙樓、幕墻、屋頂、大空間等處。這

7、些部位通常也是施工難度較大、施工問(wèn)題比較多的地方，對(duì)這些部位的設(shè)計(jì)和施工方案進(jìn)行優(yōu)化，可以縮短施工工期、降低工程造價(jià)。(五)可出圖性利用 BIMBIM 對(duì)建筑物進(jìn)行可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化后，還可幫助輸出如下圖紙或報(bào)告：(1)(1)綜合管線圖；(2)(2)綜合結(jié)構(gòu)留洞圖；(3)(3)碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案。四、國(guó)內(nèi)外應(yīng)用狀況(一)國(guó)外應(yīng)用狀況(1)(1)美國(guó)。BIMBIM 的研究和應(yīng)用起步較早并初具規(guī)模。各大設(shè)計(jì)事務(wù)所、承包商和業(yè)主紛紛主動(dòng)在工程項(xiàng)目中應(yīng)由 BIMBIM。政府和行業(yè)協(xié)會(huì)也出臺(tái)了各種 BIMBIM 標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，20092009 年美國(guó)建筑業(yè) 300300 強(qiáng)企

8、業(yè)中，80%80%以上都應(yīng)用了 BIMBIM 技術(shù)。(2)(2)日本。BIMBIM 應(yīng)用已擴(kuò)展到全國(guó)范圍，并上升到政府推進(jìn)層面。(3)(3)韓國(guó)。已有多家政府機(jī)關(guān)致力于 BIMBIM 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的制定，如韓國(guó)公共采購(gòu)服務(wù)重型下屬的建設(shè)事業(yè)局制定了 BIMBIM 實(shí)施指南和路線圖：2012201520122015 年 500500 億韓元以上的工程項(xiàng)目全部采用 4D4D 設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)；20162016 年實(shí)現(xiàn)全部公共設(shè)施項(xiàng)目使用 BIMBIM 技術(shù)。(二)國(guó)內(nèi)應(yīng)用狀況BIMBIM 技術(shù)在香港地區(qū)已廣泛應(yīng)用于各類(lèi)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中，20092009 年成立了香港 BIMBIM 學(xué)會(huì)。中國(guó)大陸地區(qū)的現(xiàn)狀

9、是：(1)(1)有一定數(shù)量的工程項(xiàng)目在不同階段和不同程度上使用了 BIMBIM, ,其中在建第一高樓的上海中心大廈項(xiàng)目最受關(guān)注。(2)(2)建筑業(yè)相關(guān)企業(yè)和 BIMBIM 咨詢(xún)顧問(wèn)以不同形式合作開(kāi)展 BIMBIM 的實(shí)施。(3)(3)BIMBIM 已經(jīng)逐步滲透到軟件公司、咨詢(xún)顧問(wèn)、設(shè)計(jì)單位、科研院校、建筑企業(yè)、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商和行業(yè)協(xié)會(huì)等。(4)(4)中國(guó)房地產(chǎn)協(xié)會(huì)商業(yè)地產(chǎn)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)在 20102010 年組織研究并發(fā)布了中國(guó)商業(yè)地產(chǎn)BIMBIM 應(yīng)用研究報(bào)告，用于指導(dǎo)和跟蹤商業(yè)地產(chǎn)領(lǐng)域 BIMBIM 技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。(5)(5)建筑企業(yè)開(kāi)始對(duì) BIMBIM 人才有所需求，BIMBIM 人才的商

10、業(yè)培訓(xùn)已經(jīng)逐步啟動(dòng)。(6)(6)建筑行業(yè)現(xiàn)行法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)尚未對(duì) BIMBIM 的應(yīng)用提出要求。五、BIM的應(yīng)用前景隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和 BIMBIM 應(yīng)用的不斷實(shí)踐，BIMBIM 技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)朝著更多的發(fā)展方向展開(kāi)。(1)(1)多維度的應(yīng)用，應(yīng)結(jié)合施工管理、協(xié)調(diào)等有關(guān)內(nèi)容：進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、成本管理、安全管理、采購(gòu)、運(yùn)輸、招標(biāo)、總包管理與分包管理、平面布置和數(shù)碼測(cè)量定位等。(2)(2)在 BIMBIM 以建筑物信息為主的信息系統(tǒng)中還可以補(bǔ)充合同管理、文檔管理，或?qū)⒐こ瘫O(jiān)理的標(biāo)準(zhǔn)文檔納入 BIMBIM 和 P6P6 應(yīng)用中。(3)(3)只停留在 BIMBIM 的模型是不夠的，應(yīng)結(jié)合三維掃描

11、、云技術(shù)、移動(dòng)、平板電腦、三維地圖、GPGPS S定位、三維打印、三維的逆向工程、RFIDRFID 的材料取樣的二維碼掃描以及電子芯片等拓展其使用范圍。第二節(jié)BIM的應(yīng)用一、城市規(guī)劃BIMBIM 在城市規(guī)劃的三維平臺(tái)中，可以完全實(shí)現(xiàn)目前三維仿真系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的多維應(yīng)用。特別是城市規(guī)劃方案的性能分析，可以解決傳統(tǒng)城市規(guī)劃編制和管理方法無(wú)法量化的問(wèn)題，諸如舒適度、空氣流動(dòng)性、噪聲云圖等指標(biāo)。BIMBIM 的性能分析通過(guò)與傳統(tǒng)規(guī)劃方案的設(shè)計(jì)、評(píng)審結(jié)合起來(lái)，將會(huì)對(duì)城市規(guī)劃多指標(biāo)量化、編制科學(xué)化和城市規(guī)劃可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。城市規(guī)劃微環(huán)境模擬是建立在城市規(guī)劃是三維信息模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)微環(huán)境模擬平臺(tái)

12、，對(duì)城市規(guī)劃控制性詳細(xì)規(guī)劃和修建性詳細(xì)規(guī)劃進(jìn)行微環(huán)境指標(biāo)模擬評(píng)估，并以此評(píng)估結(jié)果來(lái)對(duì)控制性規(guī)劃用地指標(biāo)進(jìn)行修正和對(duì)修建性詳細(xì)規(guī)劃的建筑空間布局進(jìn)行調(diào)控，輔助城市規(guī)劃管理和城市規(guī)劃設(shè)計(jì)。(一)日照采光分析建筑物日照間距是城市規(guī)劃管理部門(mén)審核建設(shè)工程的重要指標(biāo)，也是規(guī)劃設(shè)計(jì)的主要參考標(biāo)準(zhǔn)。它直接關(guān)系到城鎮(zhèn)居民的生活環(huán)境質(zhì)量，也是控制建筑密度的有效途徑之一。利用 BIMBIM 相應(yīng)建模和分析軟件，可以對(duì)模擬區(qū)域建立 3D3D 模型，然后通過(guò)輸入模擬區(qū)域的氣象數(shù)據(jù)等信息資料，對(duì)該模擬區(qū)域內(nèi)建筑的日照進(jìn)行模擬和分析，從而為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。(二)建筑微環(huán)境的空氣流動(dòng)分析通過(guò) BIMBIM 技術(shù)與 C

13、FDCFD 技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，可以方便、快捷地對(duì)建筑內(nèi)、外環(huán)境的氣流流場(chǎng)進(jìn)行仿真模擬，可以形象直觀地對(duì)建筑內(nèi)外環(huán)境的氣流流動(dòng)形成的流體環(huán)境做出分析和評(píng)價(jià)，并及時(shí)地調(diào)整方案。這樣，有利于規(guī)劃師、建筑師在方案設(shè)計(jì)時(shí)全面、直觀地對(duì)環(huán)境影響的因素進(jìn)行把握。同時(shí)，利用不同技術(shù)的綜合運(yùn)用來(lái)使規(guī)劃設(shè)計(jì)更加科學(xué)、合理。（三）城市規(guī)劃可視度分析通過(guò) BIMBIM 技術(shù)，可以對(duì)取樣內(nèi)地標(biāo)建筑進(jìn)行可視度分析模擬，從分析結(jié)果可以清晰地看到城市道路上對(duì)該地標(biāo)建筑的可視度分布。軟件會(huì)統(tǒng)計(jì)不同可視程度類(lèi)型的面積，而道路上網(wǎng)格的顏色區(qū)域變化則顯示了能看到的景觀建筑的區(qū)域變化。（四）城市建筑群熱工分析主要是分析規(guī)劃建筑空間形成后

14、，在自然狀態(tài)下得到太陽(yáng)熱量的自然分布，通過(guò)這種熱量分布計(jì)算，可以很清楚地看到建筑群內(nèi)部熱量集中的地方。得到該結(jié)果后，在深化規(guī)劃方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，可通過(guò)各種措施調(diào)整，如增加綠地、水系或者引入自然通風(fēng)廊道等方法減少高溫區(qū)域。二、工程造價(jià)管理BIMBIM 在工程造價(jià)管理信息化方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于提升工程造價(jià)管理信息化水平、改進(jìn)工程造價(jià)管理流程、提高工程造價(jià)管理效率，都具有積極意義。（一）提高工程量計(jì)算的準(zhǔn)確性BIMBIM 的自動(dòng)化算量方法比傳統(tǒng)的計(jì)算方法更加準(zhǔn)確。工程量計(jì)算是編制工程預(yù)算的基礎(chǔ)，但計(jì)算過(guò)程非常繁瑣和枯燥，容易因人為原因造成計(jì)算錯(cuò)誤，影響后續(xù)計(jì)算的準(zhǔn)確性。此外，由于各地定額計(jì)算規(guī)

15、則不同，也是阻礙手工計(jì)算準(zhǔn)確性的重要因素。每計(jì)算一個(gè)構(gòu)件要考慮哪些相關(guān)部分要扣減，需要具有極大的耐心和細(xì)心。BIMBIM 的自動(dòng)化算量功能可使工程量計(jì)算工作擺脫人為因素的影響，得到更加客觀的數(shù)據(jù)。無(wú)論是規(guī)則或者不規(guī)則構(gòu)件，均可利用所建立的三維模型進(jìn)行實(shí)體扣減計(jì)算。（二）合理安排資源計(jì)劃工程建設(shè)周期長(zhǎng)，涉及人員多，管理復(fù)雜，沒(méi)有充分合理的計(jì)劃，容易導(dǎo)致工期延誤，甚至發(fā)生工程質(zhì)量和安全事故。利用 BIMBIM 模型提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以合理安排資金計(jì)劃、人工計(jì)劃、材料計(jì)劃和機(jī)械計(jì)劃。在 BIMBIM 模型所獲得的工程量上賦予時(shí)間信息，可以知道任意時(shí)間段的工作量，進(jìn)而可以知道任意時(shí)間段的工程造價(jià)，據(jù)此來(lái)

16、制定資金使用計(jì)劃。此外，還可根據(jù)任意時(shí)間段的工程量，分析出所需要的人、材、機(jī)數(shù)量，合理安排工作。（三）控制工程設(shè)計(jì)變更對(duì)于工程設(shè)計(jì)變更，傳統(tǒng)的方法是靠手工先在圖紙上確認(rèn)位置，然后計(jì)算工程設(shè)計(jì)變更引起的量的增減。同時(shí)，還要調(diào)整與之相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件。這樣的過(guò)程不僅緩慢，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，而且難以保證可靠性。加之工程設(shè)計(jì)變更的內(nèi)容沒(méi)有位置信息和歷史數(shù)據(jù)，查詢(xún)也非常麻煩。利用 BIMBIM 模型，可以將工程設(shè)計(jì)變更內(nèi)容關(guān)聯(lián)到模型中，只需將模型稍加調(diào)整，就會(huì)自動(dòng)反映出相關(guān)的工程量變化。甚至可以將工程設(shè)計(jì)變更引起的造價(jià)變化直接反饋給設(shè)計(jì)人員，使其能清楚地了解工程設(shè)計(jì)方案的變化對(duì)工程造價(jià)的影響。（四）對(duì)工程項(xiàng)目多算對(duì)

17、比進(jìn)行有效支持利用 BIMBIM 模型數(shù)據(jù)庫(kù)的特性，可以賦予模型內(nèi)的構(gòu)件各種參數(shù)信息。例如,材質(zhì)信息、施工班組信息、位置信息、工序信息等。利用這些信息，可以將模型中的構(gòu)件進(jìn)行任意的組合和匯總，從而可以快速地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)未施工項(xiàng)目進(jìn)行多算對(duì)比提供有效支撐。試件信息、（五）歷史數(shù)據(jù)積累和共享以往工程的造價(jià)指標(biāo)、含量指標(biāo)等數(shù)據(jù)，對(duì)今后類(lèi)似工程的投資估算和審核具有非常重要的價(jià)值，工程造價(jià)咨詢(xún)單位視這些數(shù)據(jù)為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。利用 BIMBIM 模型可以對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確的分析和抽取，并且形成電子資料，方便存儲(chǔ)和共享。三、施工進(jìn)度管理好的施工進(jìn)度計(jì)劃可以使工程項(xiàng)目各參建方達(dá)到“協(xié)調(diào)一致”。因此，不管

18、是業(yè)主方還是施工方，做好施工進(jìn)度計(jì)劃的編制與管理工作非常重要。BIMBIM 從 3D3D 模型發(fā)展到 4D4D 建造模擬功能，使工程項(xiàng)目相關(guān)人員都能夠更加輕松地預(yù)見(jiàn)到施工進(jìn)度。由此方式產(chǎn)生的相關(guān)任務(wù)可以自動(dòng)地關(guān)聯(lián)到 BIMBIM 軟件上，調(diào)整施工進(jìn)度圖后，進(jìn)度安排也會(huì)自動(dòng)變化，并在 4D4D 施工模擬時(shí)體現(xiàn)。BIMBIM 可以在工程建設(shè)前期形成可視化的進(jìn)度信息、可視化的施工組織方案以及可視化的施工過(guò)程模擬，在建設(shè)過(guò)程中可對(duì)工程變更結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)事件結(jié)果進(jìn)行模擬。在工程施工中，利用 4D4D 模型可以使全體參建人員很快理解進(jìn)度計(jì)劃的重要節(jié)點(diǎn)；同時(shí)，進(jìn)度計(jì)劃通過(guò)實(shí)體模型的對(duì)應(yīng)表示，有利于發(fā)展施工過(guò)程中

19、的問(wèn)題，及時(shí)采取措施，進(jìn)行糾偏調(diào)整；遇到設(shè)計(jì)變更、施工圖更改時(shí)，也可以快速地聯(lián)動(dòng)修改進(jìn)度計(jì)劃。需要指出的是，4D4D 模型所承擔(dān)的分析推理工作離不開(kāi)使用者的介入，這就要求使用者具有一定程度的操作經(jīng)驗(yàn)和足夠的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。4D4D 模型在施工過(guò)程中可以應(yīng)用到進(jìn)度管理和施工現(xiàn)場(chǎng)管理等多個(gè)方面，主要表現(xiàn)為進(jìn)度管理的可視化、監(jiān)控、記錄、進(jìn)度狀態(tài)報(bào)告和計(jì)劃的調(diào)整預(yù)測(cè)等功能，以及事故現(xiàn)場(chǎng)管理策劃可視化、輔助施工總平面管理、輔助環(huán)境保護(hù)、輔助防火保安等功能。同時(shí)，還可應(yīng)用到物資采購(gòu)管理方面，表現(xiàn)為輔助編制物資采購(gòu)計(jì)劃、物質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)管理及物資倉(cāng)庫(kù)可視化管理等功能。通過(guò) 4D4D 模型的應(yīng)用，可以在整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程中實(shí)

20、現(xiàn)工程信息的高度共享，提高信息的利用價(jià)值，提高施工技術(shù)水平。四、設(shè)施運(yùn)行維護(hù)維護(hù)保養(yǎng)是一種針對(duì)設(shè)施全壽命期的操作，確保建筑設(shè)施在全壽命期內(nèi)性能良好。維護(hù)保養(yǎng)做得不好，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短，直接后果就是增加成本。BIMBIM 技術(shù)對(duì)設(shè)施管理企業(yè)提高運(yùn)作和維護(hù)水平、設(shè)法利用設(shè)施提供舒適安全的工作場(chǎng)所、改善員工的工作強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率等方面發(fā)揮積極作用。設(shè)備設(shè)施出現(xiàn)故障而進(jìn)行的恢復(fù)性能的維護(hù)活動(dòng)需要的是快速查找故障根源，此時(shí)，可用到 BIMBIM 的分析和可視化功能。比如，搶修時(shí)的快速定位和信息查詢(xún)；還有，一臺(tái)設(shè)備經(jīng)常出故障，其原因可能是與附近的另外一臺(tái)設(shè)備有關(guān)，這在三維空間視圖上，很容易看到這種關(guān)聯(lián)性

21、。預(yù)測(cè)性維護(hù)與 BIMBIM 的結(jié)合是一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的課題。在我國(guó)已經(jīng)有一些橋梁和大型工程項(xiàng)目中使用了結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)，其目的是為了對(duì)部件進(jìn)行連續(xù)或定期的檢測(cè)和診斷，從而對(duì)故障做出預(yù)測(cè)。所有這些模擬都可以在工程設(shè)計(jì)的早起、設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程中以及運(yùn)營(yíng)期間進(jìn)行，其輸入的參數(shù)和輸出的結(jié)果可能不同，但都有其利用價(jià)值。整合到 CAFMCAFM, ,就能夠進(jìn)行建筑績(jī)效分析，尤其是將運(yùn)行維護(hù)成本和一系列性能指標(biāo)引入。無(wú)論是能源消耗，還是維修費(fèi)用、人員開(kāi)支，都錄入到一個(gè)集成的 BIMBIM 系統(tǒng)中，通過(guò)分配計(jì)算，能夠得到很多關(guān)于建筑設(shè)施的績(jī)效指標(biāo)，用于衡量運(yùn)營(yíng)管理工作成果。這種衡量，是在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中控制成本的基本工作。

22、第三節(jié)BIM在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用一、應(yīng)用目標(biāo)BIMBIM 的主要任務(wù)就是通過(guò)借助 BIMBIM 理念及其相關(guān)技術(shù)搭建統(tǒng)一的數(shù)字化工程信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)過(guò)程中各階段數(shù)據(jù)信息的整合及應(yīng)用，進(jìn)而更好地為委托方創(chuàng)造價(jià)值，提高建設(shè)效率和質(zhì)量。（一）可視化展示BIMBIM 技術(shù)可利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目在建設(shè)完工前的可視化展示。與傳統(tǒng)單一的設(shè)計(jì)效果圖等表現(xiàn)方式相比，由于數(shù)字化工程信息平臺(tái)包含了工程建設(shè)各階段所有的數(shù)據(jù)信息，基于這些數(shù)據(jù)信息制作的各種可視化展示將更準(zhǔn)確、更靈活地表現(xiàn)工程項(xiàng)目，并輔助各專(zhuān)業(yè)、各行業(yè)之間的溝通交流。（二）提高工程設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理質(zhì)量BIMBIM 技術(shù)可幫助工程項(xiàng)目各參建方在工程

23、建設(shè)全過(guò)程中更好地溝通協(xié)調(diào)，為做好設(shè)計(jì)管理工作，提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量及工程項(xiàng)目在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上的可行性論證，提供更為先進(jìn)的手段和方法，從而提升工程項(xiàng)目管理的質(zhì)量和效率。（三）控制工程造價(jià)通過(guò)數(shù)字化工程信息模型，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目各階段數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和唯一性，進(jìn)而在工程建設(shè)早期發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予以解決，減少工程過(guò)程中的變更，大大提高對(duì)工程造價(jià)的控制力。（四）縮短工程施工周期借助 BIMBIM 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各重要施工工序的可視化整合，協(xié)助委托人、設(shè)計(jì)單位、承包單位更好地溝通協(xié)調(diào)與論證，合理優(yōu)化施工工序。二、應(yīng)用范圍現(xiàn)階段，工程項(xiàng)目管理公司運(yùn)用 BIMBIM 技術(shù)提升咨詢(xún)服務(wù)的價(jià)值，仍處于初級(jí)階段，其應(yīng)用范圍主要包

24、括以下幾個(gè)方面：（一）可視化模型建立可視化模型建立是 BIMBIM 的基礎(chǔ)，包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等各專(zhuān)業(yè)工種。在 BIMBIM 中，由于整個(gè)過(guò)程都是可視化的，因此，可視化的結(jié)果不僅可用效果圖進(jìn)行展示及報(bào)表的生產(chǎn)，更為重要的是，工程設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的溝通、討論、決策都是在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行的。BIMBIM 模型在工程建設(shè)中的衍生路線就像一棵大樹(shù)，其源頭是設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)階段培育的種子模型；其生長(zhǎng)過(guò)程伴隨著廠家的深化補(bǔ)充；施工單位進(jìn)行二次設(shè)計(jì)和重塑，以及業(yè)主、項(xiàng)目管理單位、監(jiān)理單位等多方審核；后端衍生的各層級(jí)應(yīng)用如同果實(shí)一樣。他們之間相互維系，而維系的血脈就是帶有種子模型基因的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)信

25、息如同新陳代謝般隨著工程項(xiàng)目壽命期的進(jìn)展不斷進(jìn)行更新維護(hù)。目前，一些具備先進(jìn)管理理念及技術(shù)的工程項(xiàng)目管理公司已不僅僅滿(mǎn)足于依靠設(shè)計(jì)單位來(lái)完成建模工作，而是開(kāi)始在內(nèi)部培養(yǎng)、組建 3D3D 建模團(tuán)隊(duì)，為后續(xù)工作的開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。（二）工程設(shè)計(jì)優(yōu)化具備工程設(shè)計(jì)、施工豐富經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)對(duì)從方案設(shè)計(jì)到施工圖設(shè)計(jì)的各個(gè)階段設(shè)計(jì)成果進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出合理化改進(jìn)建議，從而提升工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理能力。（三）管線綜合隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)協(xié)同設(shè)計(jì)與管線綜合的要求愈加強(qiáng)烈。但是，由于缺乏有效的技術(shù)手段，不少設(shè)計(jì)單位都沒(méi)有能夠很好地解決管線綜合的問(wèn)題，各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)果之間的沖突嚴(yán)重地影響了工程質(zhì)量、進(jìn)度和造價(jià)等。BIM

26、BIM 技術(shù)的出現(xiàn)，可以很好地實(shí)現(xiàn)碰撞檢查，尤其對(duì)于建筑形體復(fù)雜或者管線約束多的情況是一種很好的解決方案。（四）性能分析利用 BIMBIM 技術(shù)提供的完整信息模型，可以對(duì)建筑的各種性能進(jìn)行模擬測(cè)試，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保、降低成本、提高建筑使用舒適度的目的。主要包括日照采光分析、城市規(guī)劃分析、室內(nèi)外風(fēng)環(huán)境模擬和建筑使用能耗分析等。工程項(xiàng)目管理公司涉及此方面內(nèi)容較少，主要由設(shè)計(jì)單位依托專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及優(yōu)化。（五）4D虛擬施工當(dāng)前，絕大部分工程項(xiàng)目仍然是采用橫道圖表示進(jìn)度計(jì)劃，用直方圖表示資源計(jì)劃，無(wú)法清晰描述施工進(jìn)度以及各種復(fù)雜關(guān)系，難以準(zhǔn)確表達(dá)工程施工的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，更不能動(dòng)態(tài)

27、地優(yōu)化分配所需要的各種資源和施工場(chǎng)地。工程項(xiàng)目管理公司將 BIMBIM 和進(jìn)度計(jì)劃軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，可以按月、按周、按天看到工程施工進(jìn)度并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，分析不同施工方案的優(yōu)劣，從而得到最佳施工方案。此外，還可對(duì)工程項(xiàng)目的重點(diǎn)或難點(diǎn)部分進(jìn)行可建性模擬，按秒、分、時(shí)進(jìn)行施工安裝方案的分析優(yōu)化。通過(guò)對(duì)施工進(jìn)度和資源的動(dòng)態(tài)管理及優(yōu)化控制，以及施工過(guò)程的模擬，可以更好地提高工程項(xiàng)目的資源、能源利用率，對(duì)整個(gè)工程建造過(guò)程有實(shí)際的指導(dǎo)意義。（六）成本核算對(duì)于工程項(xiàng)目而言，預(yù)算超支現(xiàn)象是極其普遍的。而缺乏可靠的成本數(shù)據(jù)是造成成本超支的重要原因。BIMBIM 是一個(gè)包含豐富數(shù)據(jù)、面對(duì)現(xiàn)象、具有智能

28、和參數(shù)特點(diǎn)的建筑數(shù)字化標(biāo)識(shí)。借助這些信息，計(jì)算機(jī)可以快速對(duì)各種構(gòu)件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，完成成本核算。通過(guò)將工程設(shè)計(jì)和投資回報(bào)分析相結(jié)合，實(shí)時(shí)計(jì)算設(shè)計(jì)變化對(duì)投資回報(bào)的影響，合理控制工程總造價(jià)。（七）運(yùn)行維護(hù)模擬將 BIMBIM 與運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理計(jì)劃相鏈接，設(shè)備管理數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)錄入，實(shí)現(xiàn)建筑物業(yè)管理與樓宇設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控相集成的智能化和可視化管理。同時(shí)，結(jié)合運(yùn)營(yíng)階段的環(huán)境影響和災(zāi)害破壞，針對(duì)結(jié)構(gòu)損傷、材料劣化及災(zāi)害破壞，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)安全性、耐久性分析與預(yù)測(cè)，這是 BIMBIM 在運(yùn)營(yíng)維護(hù)和改造升級(jí)過(guò)程中的應(yīng)用，雖然目前還沒(méi)有成熟的實(shí)際案例，但應(yīng)是未來(lái)發(fā)展方向之一。由于工程項(xiàng)目本身的特殊性，建設(shè)過(guò)程中隨時(shí)都可能

29、出現(xiàn)無(wú)法預(yù)計(jì)的各類(lèi)問(wèn)題，而 BIMBIM技術(shù)數(shù)字化手段本身也是一項(xiàng)全新的技術(shù)。因此，在工程項(xiàng)目管理服務(wù)過(guò)程中，使用 BIMBIM技術(shù)具有開(kāi)拓性意義，同時(shí)，也對(duì)工程項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)。這不僅要求項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)具備優(yōu)秀的技術(shù)和服務(wù)能力，還需要強(qiáng)大的資源整合能力。三、服務(wù)內(nèi)容項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)在工程項(xiàng)目各進(jìn)展階段的服務(wù)內(nèi)容見(jiàn)表 6-16-1。表 6-16-1 各階段服務(wù)內(nèi)容前期/設(shè)計(jì)階段模型建立建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備各專(zhuān)業(yè)信息模型搭建各階段各工種綜合可視化分析、供溝通交流、設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)各種規(guī)格圖形輸出：靜態(tài)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)優(yōu)化審查各階段圖紙把控工程設(shè)計(jì)質(zhì)量管線綜合各專(zhuān)業(yè)間進(jìn)行碰撞檢查生成碰撞報(bào)告優(yōu)化調(diào)整建議成本核算生成各類(lèi)明細(xì)表，精確材料統(tǒng)計(jì)投資優(yōu)化建議：設(shè)計(jì)變化對(duì)投資回報(bào)的影響建設(shè)成本概預(yù)算性能分析日照分析，采光環(huán)境模擬與優(yōu)化建議熱環(huán)境分析，建筑能耗模擬與優(yōu)化建議遮陽(yáng)設(shè)計(jì)風(fēng)環(huán)境模擬與設(shè)計(jì)優(yōu)化聲環(huán)境模擬與優(yōu)化、聲場(chǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化數(shù)據(jù)整合整合項(xiàng)目共參與方的交付成果（數(shù)據(jù)格式）輔助搭建信息化模型平臺(tái)施工階段模型建立施工階段的信息模型建立四維施工模擬確定四維模擬流程對(duì)重要建設(shè)周期進(jìn)行四維模擬動(dòng)態(tài)碰撞檢查施工現(xiàn)場(chǎng)布置的動(dòng)態(tài)碰撞生成碰撞報(bào)告設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)各參與方的三維數(shù)據(jù)文件的整合與協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)專(zhuān)業(yè)施工及材料單位對(duì)于復(fù)雜建筑體形，提