李朝慶

（東港市財政投資審核中心，遼寧 東港 118300）

0 引言

建筑信息模型為建筑業(yè)的發(fā)展與管理帶來了前所未有的變革，建筑信息模型技術(shù)以生動可感的三維模型作為建筑項目的信息載體，直觀地呈現(xiàn)了建筑項目施工階段的各專業(yè)、各環(huán)節(jié)的現(xiàn)場情況，促進了建筑從業(yè)人員之間的溝通，避免了建筑項目因信息過載或信息不對稱造成信息流失，提高了施工者的施工效率與管理者的管理質(zhì)量。本文將對基于建筑信息模型技術(shù)的工程施工管理模式展開具體探討與論述。

1 工程概況

某工程為大型商業(yè)綜合體，占地面積約為12萬 m2，建筑總面積約為50萬m2。該商業(yè)綜合體工程由施工總承包單位對混凝土結(jié)構(gòu)工程與鋼結(jié)構(gòu)工程進行施工，并對該商業(yè)綜合體的機電安裝、裝修工程、外墻幕墻裝飾等專業(yè)的施工過程進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)與管理。

2 BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用理論與實現(xiàn)

2.1 BIM的基本架構(gòu)

基于BIM技術(shù)的4D管理系統(tǒng)軟件目前已經(jīng)具備了較為完整的技術(shù)架構(gòu)，并擁有完善的系統(tǒng)工程流程及其應(yīng)對措施。根據(jù)BIM技術(shù)理論，可以將工程施工BIM應(yīng)用的技術(shù)架構(gòu)分為接口層、數(shù)據(jù)層、平臺層、模型層以及應(yīng)用層這5個層次。工程施工建筑信息模型應(yīng)用的技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 工程施工建筑信息模型應(yīng)用的技術(shù)架構(gòu)

2.2 建筑信息模型的整體結(jié)構(gòu)和模塊功能

基于接口層、數(shù)據(jù)層、平臺層、模型層以及應(yīng)用層這5個層次的劃分，該商業(yè)綜合體的施工管理系統(tǒng)主要包括基于BIM技術(shù)的4D管理系統(tǒng)和項目綜合管理系統(tǒng)兩大部分內(nèi)容，如圖2所示。4D施工管理軟件被設(shè)置為C/S架構(gòu)（局域網(wǎng)），項目綜合管理系統(tǒng)被設(shè)置為B/S架構(gòu)（互聯(lián)網(wǎng)）。4D施工管理軟件與項目綜合管理系統(tǒng)通過系統(tǒng)接口實現(xiàn)無縫集成，建立起兩個架構(gòu)之間的數(shù)據(jù)雙向連接，以便更好地實現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換與信息共享。

2.3 本工程建筑信息模型技術(shù)相關(guān)規(guī)劃方案

情況與現(xiàn)實特點，基本能夠?qū)⒃撋虡I(yè)綜合體的BIM系統(tǒng)分為BIM建模系統(tǒng)、基于BIM技術(shù)的4D管理軟件系統(tǒng)以及項目綜合管理軟件系統(tǒng)3部分。本工程建筑信息模型規(guī)劃方案如圖3所示。

圖3 本工程建筑信息模型規(guī)劃方案

3 建筑信息模型技術(shù)在工程中的應(yīng)用

3.1 建筑信息模型的建模工作

在開始施工之前，以設(shè)計單位的設(shè)計圖為參考依據(jù)，建立建筑信息模型，將建筑結(jié)構(gòu)、機電、暖通、裝飾等專業(yè)的施工信息輸入模型數(shù)據(jù)庫，對復(fù)雜勁性混凝土結(jié)節(jié)點、機電管線密集區(qū)和設(shè)備機房進行深化設(shè)計。在對該工程進行建模過程中，經(jīng)統(tǒng)計可知，各樓層、各專業(yè)間的碰撞點約有3 820個，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后，該商業(yè)綜合體機電管線密集區(qū)的管線與設(shè)備機房的布置更加合理，節(jié)約了大量的工程成本，為建設(shè)單位儉省了約1/3的資金投入。此外，建立建筑信息模型有助于提高計算機對各類管線安裝與放樣的精確性，減少實際安裝施工中的返工幾率，提高安裝效率，控制安裝成本。

3.2 4D施工管理軟件系統(tǒng)的應(yīng)用理論與實現(xiàn)

4D施工動態(tài)管理軟件系統(tǒng)在C/S架構(gòu)（局域網(wǎng)）的環(huán)境中運行，其主要工作原理如下：在工程項目開始施工之前，對關(guān)鍵線路、重要節(jié)點、里程碑信息編入進度計劃內(nèi)，即工程總控進度計劃。整個3D模型的拆分以該商業(yè)綜合體的流水段與工序為主要依據(jù)。在保證工程總控進度計劃的WBS與3D模型相符對應(yīng)的前提下，利用軟件自動導(dǎo)入功能，實現(xiàn)進度計劃與3D模型的自動連接，以3D模型為基礎(chǔ)，再增加一條時間軸，最終可以形成基于總控進度計劃的4D模型。在WBS管理器中，通過不同的顏色來表示和區(qū)分施工工序，例如，關(guān)鍵線路上的施工工序，可以用紅色來進行表示，瀏覽日期的施工工序，可以用紫色來進行表示。

3.3 項目綜合管理系統(tǒng)的應(yīng)用理論與實現(xiàn)

該商業(yè)綜合體工程項目的綜合管理系統(tǒng)主要包括信息填報平臺與功能拓展的工作平臺兩大部分。

施工過程中，最基本的信息填報平臺的管理內(nèi)容主要包括施工工程的部位信息填報管理、施工進度控制、施工質(zhì)量控制、施工工程量管理等。把日常施工中記錄的信息錄入到信息填報平臺，對施工過程及其信息數(shù)據(jù)進行儲存，作為4D動態(tài)管理軟件提供有效而可靠的數(shù)據(jù)資料，這些參考數(shù)據(jù)將自動連接到4D管理軟件系統(tǒng)相應(yīng)的WBS工序中，信息填報平臺會將這些數(shù)據(jù)自動生成日報結(jié)果，并且能夠自動完成所收集的施工資料的歸集、匯總以及統(tǒng)計分析，能夠?qū)υ谑┕げ课蛔詣舆M行圖片生成與匯總，用4D模型將正在進行的施工過程及其進度形象地表現(xiàn)出來。

圖4 工作平臺的功能區(qū)

工作平臺的功能區(qū)如圖4所示。能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計方案、施工方案等的信息共享功能，集成辦公平臺信息與收發(fā)文管理功能、合同管理功能、變更管理功能等，將這些功能拓展到項目綜合管理系統(tǒng)中。項目綜合管理系統(tǒng)，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)日常文檔共享與管理過程在同一辦公平臺上進行，能夠有效減少和控制重復(fù)工作率，另一方面，還能夠?qū)⑴c施工的相關(guān)數(shù)據(jù)信息上傳到4D動態(tài)管理軟件中，按照對應(yīng)的流水段和工序，進行資料上傳，實現(xiàn)與4D動態(tài)管理軟件的有機融合，以利于方便查閱相關(guān)的施工資料。

4 建筑信息模型應(yīng)用于施工管理的突破點

突破了進度計劃在4D施工動態(tài)管理軟件系統(tǒng)中的局限性，消除了其應(yīng)用弊端。第一，BIM對WBS結(jié)構(gòu)的拆分以總控進度計劃為主要依據(jù)，務(wù)必要實現(xiàn)與進度中的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)對接，以實現(xiàn)整個商業(yè)綜合體工程的模擬施工，在關(guān)鍵線路中的工序中凸顯出總控進度計劃。

第二，將施工現(xiàn)場的進度、施工工序等更新數(shù)據(jù)錄入到4D動態(tài)管理軟件中，并將其與原總控進度計劃進行對比分析，能夠更加直觀地呈現(xiàn)實際進度與原計劃進度的異同，施工過程中出現(xiàn)的種種問題都能夠一目了然，進行清晰的分析。建筑信息模型技術(shù)能夠直觀、迅速地反映現(xiàn)場的進度及問題，避免了各種經(jīng)濟責(zé)任糾紛、工期索賠等難發(fā)現(xiàn)、責(zé)任不明確的問題，極大地提高了索賠成功率，控制和挽回了工程的潛在損失。

第三，實際上，該商業(yè)綜合體的現(xiàn)場施工進度是一個動態(tài)的變化過程，實際的施工進度與總控計劃或季度、月度計劃有偏差。然而，進度計劃工程師很少會在第一時間發(fā)現(xiàn)和及時了解到現(xiàn)場施工進度與總控計劃進度的差異，無法對下一月度施工進度的規(guī)定提供有效的參考和指導(dǎo)。4D動態(tài)管理軟件系統(tǒng)具有自動統(tǒng)計功能，能夠?qū)κ┕ね瓿傻墓こ添椖窟M行統(tǒng)計與分析，自動模擬制定出下月度進度計劃，然后通過人工的調(diào)整，例如通過進度計劃工程師進行具體分析和優(yōu)化，最終形成一份較為完善、更加科學(xué)的進度計劃。

5 結(jié)語

文章結(jié)合某在施工項目的建筑信息模型系統(tǒng)，對其結(jié)構(gòu)、基本功能以及應(yīng)用情況展開了具體的探討與分析。建筑信息模型技術(shù)突破了4D動態(tài)管理軟件的局限性，建筑信息模型技術(shù)與基于BIM技術(shù)的4D項目施工動態(tài)管理軟件對該商業(yè)綜合體的施工管理具有顯著的可行性與實用性，更加體現(xiàn)了其突出的商業(yè)價值。建筑信息模型技術(shù)在今后工程施工管理中的運用將越來越廣泛。

[1]吳吉明.建筑信息模型系統(tǒng)（BIM）的本土化策略研究[D].北京：清華大學(xué)，2011.

[2]鄭聰.基于BIM的建筑集成化設(shè)計研究[D].長沙：中南大學(xué)，2012.

[3]張泳，付君，王全鳳.建筑信息模型的建設(shè)項目管理[D].泉州：華僑大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008.

[4]張泳.建筑信息模型（BIM）的概念框架[J].價值工程，2012.

[5]牟茗.四維建筑信息模型技術(shù)研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2009.

[6]孫洪力，于慶建.基于三維建筑信息模型施工工程的系統(tǒng)管理實踐[D].南方電網(wǎng)技術(shù)，2009.