江曉云

（蘭州交大工程咨詢有限責(zé)任公司， 甘肅 蘭州 730070）

1 BIM由來

1.1 BIM技術(shù)產(chǎn)生的背景

美國建筑科學(xué)研究院在 2007 年頒布的《美國國家 BIM標(biāo)準第一版》第一部分的研究報告中指出，工程建設(shè)行業(yè)的浪費值較制造業(yè)高出 31%。若工程建設(shè)行業(yè)通過一定手段達到目前制造業(yè)的水平，按美國 2008 年 12 800 億美元的建筑業(yè)規(guī)模計算，每年可以節(jié)約將近 4 000 億美元。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致建設(shè)行業(yè)效率不高的原因是多方面的，但只有通過應(yīng)用先進的生產(chǎn)流程和技術(shù)才能整體提高建設(shè)行業(yè)水平，因此 BIM 技術(shù)應(yīng)運而生。它既是一種技術(shù)和方法，也是一種機制和機會。通過集成項目信息的收集、管理、交換、更新、存儲和項目業(yè)務(wù)流程，為建設(shè)項目生命周期中的不同階段、不同參與方提供及時、準確、足夠的信息，支持不同項目階段之間、不同項目參與方之間以及不同應(yīng)用軟件之間的信息交流和共享，以實現(xiàn)項目設(shè)計、施工、運營、維護效率和質(zhì)量的提高，使工程建設(shè)行業(yè)的生產(chǎn)力水平得到持續(xù)不斷的提升。

1.2 BIM在建設(shè)行業(yè)中的地位

我國建筑業(yè)信息的歷史基本可以歸納如下。

(1)1981 年～1990 年，解決以結(jié)構(gòu)計算為主要內(nèi)容的工程計算問題(CAE)。

(2)1991 年～2000 年，解決計算機輔助繪圖問題(CAD)。

(3)2001 年～2010 年，解決計算機輔助管理問題，包括電子政務(wù)和企業(yè)管理信息化等。

截止 2010 年，“十一五”計劃完成以后，建筑行業(yè)信息化的縱向打通了，但橫向沒有打通。從宏觀來看，技術(shù)信息化與管理信息化沒有關(guān)聯(lián)；從微觀來看，CAD 與 CAE 之間也沒有關(guān)聯(lián)(如圖 1 所示)。

圖1 我國“十一五”計劃完成以后的建筑業(yè)信息化情況

就目前技術(shù)和行業(yè)發(fā)展趨勢分析，BIM 作為建設(shè)項目信息的承載體及我國建筑業(yè)信息化下一個 10 年橫向打通的核心技術(shù)和方法之一，已經(jīng)沒有太大爭議。BIM 通過其承載的工程項目信息把其他技術(shù)信息化方法集成起來，從而成為技術(shù)信息化的核心、橫向聯(lián)接技術(shù)信息化以及技術(shù)信息化和管理信息化的橋梁。因此，2011 年～2020 年，建筑業(yè)要解決的重點問題就是：BIM。

1.3 行業(yè)賦予BIM的使命

一個工程項目建設(shè)和運營，涉及業(yè)主、用戶、規(guī)劃、政府部門、承建商、供貨商、環(huán)保、金融、維護等成百上千家參與方和利益相關(guān)方。其典型生命周期包括規(guī)劃、設(shè)計、施工、項目交付和試運營、運營維護、拆除等階段，時間跨度幾十年甚至上百年。

目前在工程建設(shè)中，各參與方在項目不同階段用自己的應(yīng)用軟件完成相應(yīng)的任務(wù)，輸入所需信息，把合同規(guī)定的工作成果交付給接收方；若關(guān)系好，可以把軟件的輸出信息交給接收方作參考。信息接收方將重復(fù)上述做法。

因為目前合同規(guī)定的交付成果以紙質(zhì)成果為主。在這個過程中，項目信息被不斷地重復(fù)輸入、處理、輸出成合同規(guī)定的紙質(zhì)成果；下一個參與方再接著輸入他的軟件所需要的信息。據(jù)美國建筑科學(xué)研究院的研究報告統(tǒng)計，每個數(shù)據(jù)在項目生命周期中被平均輸入 7 次。因此，在一個建設(shè)項目中，并不缺少數(shù)字信息；真正缺少的是對信息的結(jié)構(gòu)化組織管理和信息交換，即機器可以自動處理且不用重復(fù)輸入。由此看來，行業(yè)賦予 BIM 的使命是：解決項目不同階段、不同參與方、不同應(yīng)用軟件之間的信息結(jié)構(gòu)化組織管理和信息交換共享，使得合適的人在合適的時候得到合適的信息，這個信息要求準確、及時、夠用。

2 BIM的概念

美國國家 BIM 標(biāo)準給出 BIM 的定義：“BIM 是一個設(shè)施(建設(shè)項目)物理額功能特性的數(shù)字表達；BIM 是一個共享的知識資源，是一個分享有關(guān)這個設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項目不同階段，不同利益相關(guān)方通過在 BIM 中插入、提取、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)?！?/p>

3 工程監(jiān)理在蘭州西客站鐵路站房中BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.1 工程概況

蘭州西客站位于甘肅省蘭州市七里河區(qū)，處在蘭州市中心地帶。車站北側(cè)為城市公路主干道西津路，南側(cè)為在建城市主干道南山路；交通便利，有蘭渝鐵路、包蘭客運專線、蘭新第二雙線、蘭成鐵路、隴?？瓦\專線等 6 條 10 個方向的客運專線交匯于此；規(guī)模將等同北京西客站，是西部地區(qū)最大的路網(wǎng)型客運樞紐，也是國內(nèi)一流的現(xiàn)代化大型綜合交通樞紐。蘭州西客站是一座能同時開行動車、城際列車和普通列車的車站。

蘭州西客站工程屬特大型交通樞紐項目，設(shè)有南北站房、高架候車廳、南北城市通廊、高架車道、落客平臺、站臺雨棚和物流通道。站場規(guī)模 13 臺 26 線，由北向南依次為:普速場 6 臺 13 線，其中正線兩條;高速場 7 臺 13 線，其中正線 2 條。

蘭州西客站采用南北地上進站、高架候車、地下出站格局。地鐵 2 號線從南北向穿過蘭州西客站，車站設(shè)在北側(cè)地下站前廣場內(nèi)。站房共 3 層，其中地上兩層分別為站臺層和高架層，地下 1 層為出站層。平面尺寸為 380 m×260 m，最大柱跨度 66 m，最大高度 39.55 m，主站房總面積 99 963 m2，雨棚覆蓋面積為 102 000 m2。

3.2 BIM協(xié)作平臺的建立

根據(jù)前文所述行業(yè)賦予 BIM 的使命可以發(fā)現(xiàn)，建設(shè)項目信息具有以下特點(見表 1)。

表1 建設(shè)項目信息特點

在一定程度上，項目建設(shè)過程中信息的特點，決定了信息管理過程中所要面臨的問題(見表 2)?；谶@些問題的產(chǎn)生以及項目管理人員對于信息管理的期望，協(xié)同工作平臺的建設(shè)成為信息管理研究的重點。

表2 建設(shè)項目信息管理存在的問題

本工程中使用了 BIM 協(xié)作平臺，對站房工程信息進行管理，與傳統(tǒng)的監(jiān)理方式相比，應(yīng)用 BIM 技術(shù)明顯提高了工程監(jiān)理的工作效率(如圖 2 所示)。

圖2 BIM協(xié)作平臺系統(tǒng)主界面

BIM 協(xié)作平臺在本項目中所滿足的三個基本條件。

(1)三維模型建模與展示。協(xié)作平臺插入建模軟件模塊，通過登錄平臺即實現(xiàn)模型建立、展示、修改等功能，通過 3D模型直觀、形象、多角度地描述建設(shè)項目的各種數(shù)據(jù)信息。監(jiān)理登錄平臺后，根據(jù)自己的需求和使用權(quán)限對圖紙進行審核，并提取和使用模型其他信息，有異議或不符合要求之處，直接從平臺將信息反饋至相應(yīng)參與方，進行信息修改。

(2)支持協(xié)同工作。BIM 技術(shù)涉及整個團隊，各參與方的工程師很難長時間集中于一處進行辦公，協(xié)作平臺通過網(wǎng)絡(luò)，將生成的文件傳送給對方。因此 BIM 協(xié)作平臺需具備協(xié)同能力，采用 C/S、B/S 甚至是云模式，在服務(wù)器終端搭建一個模型數(shù)據(jù)庫。監(jiān)理方通過客戶端從服務(wù)器獲取相關(guān)參數(shù)，并在本地快速建模，然后將各方的結(jié)果及時反饋至服務(wù)器。

(3)數(shù)據(jù)采集、加工。在應(yīng)用 BIM 過程中，模型是一個展示實體各參數(shù)、屬性的窗口。所有模型的數(shù)據(jù)都要與實際施工同步、相符，通過不斷采集現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)，并加工轉(zhuǎn)換成驅(qū)動模型的數(shù)據(jù)源，才能使模型真正地“活”起來，充分發(fā)揮 BIM 的各種優(yōu)勢。根據(jù)國家標(biāo)準和行業(yè)規(guī)范規(guī)定，監(jiān)理主要在開工階段、施工階段、竣工階段錄入監(jiān)理用表及其他相關(guān)信息，實現(xiàn)信息共享，有效避免信息重復(fù)錄入時產(chǎn)生的錯誤，給監(jiān)理信息管理帶來極大的便利。

監(jiān)理單位依照合同和規(guī)范要求，為建設(shè)單位提供咨詢、管理服務(wù)。在本工程中，通過應(yīng)用 BIM 協(xié)作平臺，監(jiān)理方充分了解了建設(shè)和設(shè)計意圖，明確了工程的最終目標(biāo)，開展了以下工作：系統(tǒng)化收集信息，確保信息流通順暢；規(guī)范項目報告，便于進行統(tǒng)一化管理；建立信息管理流程，控制信息流；維護信息系統(tǒng)，保證信息系統(tǒng)有效運行。

因此，BIM 協(xié)作平臺為監(jiān)理提供了數(shù)字化監(jiān)理模式平臺。監(jiān)理對這種模式下的資料、檔案，通過一致性建筑信息進行智能化檢索，效率高、速度快、范圍廣。監(jiān)理單位內(nèi)部用戶(包括領(lǐng)導(dǎo)決策時)可以在任何時間和任何地點，通過網(wǎng)絡(luò)共享模型文件及時調(diào)閱有關(guān)信息，當(dāng)機立斷完成各項決策。外部用戶則可以隨時查閱監(jiān)理單位的相關(guān)信息(包括企業(yè)概況、工程監(jiān)理業(yè)績、人員專業(yè)配備及獲獎情況等)，為合理、快捷地選擇工程監(jiān)理隊伍提供參考。

3.3 可視化

可視化的本意是形象化地看一樣?xùn)|西，好看、容易看，簡單一點說就是“所見即所得”。傳統(tǒng)的 CAD 模式要求工作人員通過觀看一堆普通的線條，經(jīng)過腦袋翻譯成房子就實現(xiàn)了可視化功能。但隨著時代進步，建筑物結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，加之不同專業(yè)、不同背景、不同經(jīng)驗、不同企業(yè)的參與人員之間缺乏交流，設(shè)計師畫出的高水平、專業(yè)的、抽象的二維圖紙，也越來越難以看懂。進入 BIM 時代，可視化是其固有特性。BIM 的工作過程和結(jié)果就是建筑物的實際性狀(三維幾何信息)，加上構(gòu)件的屬性信息(例如門的寬度和高度)和規(guī)則信息(例如墻上的門窗移走了，墻就應(yīng)該自然封閉)。在 BIM的工作環(huán)境里，由于整個過程是可視化的，可視化的結(jié)果不僅可以用來匯報和展示，更重要的是，項目設(shè)計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行。

西客站 BIM 可視化實施范圍，涵蓋站房(主要公共空間部分裝修模塊)、落客平臺、城市通廊及出站廳、站臺及雨棚、站場咽喉區(qū)以內(nèi)鐵路股道及信號機、南北廣場。BIM 模型的搭建以站房建設(shè)為主，并要將站場咽喉區(qū)以內(nèi)、南北廣場的范圍一并納入模型建設(shè)中(僅限物理模型)。站房部分的主要內(nèi)容為建筑和結(jié)構(gòu)建模、鋼結(jié)構(gòu)及裝飾(樣板間)專業(yè)深化設(shè)計、施工預(yù)埋件。通過設(shè)計階段搭建的 BIM 模型，輔助設(shè)計。施工階段施工方根據(jù)設(shè)計模型完成施工模型，最終提交竣工模型。

工程監(jiān)理可視化應(yīng)用主要通過設(shè)置在建筑施工現(xiàn)場較重點、關(guān)鍵點位上的攝像探頭，把現(xiàn)場施工情況傳送到監(jiān)理部的計算機屏幕上，用于監(jiān)視工地的施工進度以及安全情況；并與三維模型進行對比，監(jiān)督施工質(zhì)量，結(jié)合現(xiàn)場巡視，進行影像記錄，錄入至咨詢平臺。在第一時間共享監(jiān)理函件、工程照片、音像、規(guī)范標(biāo)準，及時發(fā)現(xiàn)工程中的問題并提出解決辦法。減少了由于隱蔽工程出現(xiàn)施工質(zhì)量問題造成的返工情況，提高了施工效率。三維模型較強的直觀性，也為監(jiān)理審核圖紙，全面理解建設(shè)意圖節(jié)省了大量寶貴時間，在一定程度上縮短了工期。

3.4 虛擬施工技術(shù)

傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域中，建筑項目的品質(zhì)在設(shè)計階段已經(jīng)確立，但由于設(shè)計方專業(yè)復(fù)雜，在后續(xù)的施工階段將會出現(xiàn)約70% 的碰撞錯誤。如果到了施工階段才被發(fā)現(xiàn)再進行修改，則會給工程造成大量的浪費和損失。虛擬施工技術(shù)則可以通過 Auto Naviswork 軟件對模型進行碰撞檢測，在施工開始前發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙中的錯、漏、碰、缺之處，提高施工效率和建筑的使用性能。

本工程中的碰撞檢測結(jié)果主要包含以下三個方面。

(1)土建布局不合理產(chǎn)生的碰撞。如站房站臺層 Z4 軸和S5 軸處自動扶梯與梁碰撞。

(2)土建與管線間的碰撞。如站臺層夾層 Z14 軸處梁與管線的碰撞。

(3)機電、水暖管線間的碰撞。如出站層 N1—N5 軸管線交叉，需綜合調(diào)整；車道底板 4.65 m，風(fēng)管 1 m，平行有 5 根水管，兩根橋架。

經(jīng)設(shè)計階段進行碰撞檢測后，形成書面報告，減少了設(shè)計變更，同時更加有效地避免了在施工時出現(xiàn)碰撞再采取滯后措施的現(xiàn)象。監(jiān)理在施工階段根據(jù)設(shè)計形成的碰撞檢測報告書，重點對出現(xiàn)碰撞的工程環(huán)節(jié)進行監(jiān)督檢查，合理配備工作人員和工作時間，提高了工作效率。

同時，虛擬施工技術(shù)還可以對施工過程進行 4D 模擬演示，分解施工步驟，并且對內(nèi)力進行分析和仿真計算。通俗來講，就是現(xiàn)實進行的施工過程在計算機虛擬世界的高仿真再現(xiàn)。在本工程中，監(jiān)理工程師在工程未進行之前，通過觀看 4D 施工模擬演示，針對工程中會出現(xiàn)的施工難點，要求施工單位提供專項方案；針對施工中將會出現(xiàn)的問題，提前要求施工單位優(yōu)化和更改施工方案，并進一步模擬方案的可行性。從而指導(dǎo)施工，提前合理地分配工作人員、材料設(shè)備用量，減少施工成本、降低施工風(fēng)險，保證在施工安全的前提下縮短施工周期，為施工決策的有效性提供了保障，增強了對施工整體運營方式的控制力，提高了建筑建造的整體效率。

3.5 應(yīng)用BIM技術(shù)的監(jiān)理模式與傳統(tǒng)監(jiān)理模式比較

工程監(jiān)理單位根據(jù)建設(shè)單位要求，依照工程建設(shè)文件、法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準和圖紙，對整個工程項目進行質(zhì)量、投資、進度、安全等信息的管理。

3.5.1 傳統(tǒng)的監(jiān)理模式在信息管理方面的不足

(1)信息管理手段落后。傳統(tǒng)的監(jiān)理信息一般采用手工填寫、人工傳遞的方法，導(dǎo)致填寫不規(guī)范、附件不齊全、無共享性、效率低下的現(xiàn)象層出不窮。

(2)應(yīng)用管理水平低。大多數(shù)企業(yè)對網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用僅停留在編制計劃上，對計劃執(zhí)行過程中的監(jiān)督、控制和調(diào)整缺乏有效的管理方法。

(3)應(yīng)用范圍狹窄。監(jiān)理信息管理主要集中在項目施工前的招投標(biāo)、工程造價預(yù)算、工程設(shè)計階段，對于施工過程中的進度、質(zhì)量、成本、安全方面的控制幾乎沒有。

(4)由于買方市場帶來的競爭壓力，使監(jiān)理忽視了信息技術(shù)的應(yīng)用，工程信息無法大量儲存和及時共享，無法快速處理和傳遞工程質(zhì)量信息。加之各參與方之間缺乏工程信息的協(xié)調(diào)和溝通，大量實時、動態(tài)的工程質(zhì)量管理數(shù)據(jù)的采集困難，工程檔案、文件整體、保存、重復(fù)利用管理不善，造成工程質(zhì)量管理決策支持信息不充分。

(5)現(xiàn)行質(zhì)量評定方法不能全面、客觀反映工程項目的質(zhì)量情況。

(6)監(jiān)理過程不規(guī)范、不能滿足建設(shè)單位需求。

因此，在現(xiàn)階段的建筑工程監(jiān)理信息管理中，必須要引入現(xiàn)代信息技術(shù)來解決這些問題。

3.5.2 BIM技術(shù)在建設(shè)監(jiān)理中體現(xiàn)的特點

根據(jù)西客站引入 BIM 技術(shù)，通過監(jiān)理方的積極參與，我們體會到了一些其他技術(shù)所不具備的特點，真正認識到 BIM技術(shù)給建設(shè)監(jiān)理帶來的優(yōu)勢。

(1)BIM 模型中的信息完備。BIM 技術(shù)中涵蓋了建筑設(shè)計的所有信息、屬性，和傳統(tǒng)的信息模型相比，BIM 信息模型中的信息更加完備。BIM 技術(shù)不僅可以對工程建設(shè)進行三維幾何描述，還可以以其他形式更全面地描述建筑信息。例如建筑使用材料、施工工序、施工工期、施工成本等。

(2)BIM 模型提供的信息具有共享的特性，所有信息之間具有一定的關(guān)聯(lián)性。通過 BIM 協(xié)作平臺，實現(xiàn)了建筑建設(shè)過程中所有信息的共享，并經(jīng)過信息統(tǒng)計和分析，形成文檔。若在施工過程中，某一工序發(fā)生變化，則與這個工序有關(guān)的所有數(shù)據(jù)均發(fā)生相關(guān)聯(lián)的變化，并且數(shù)據(jù)同時更新，確保BIM 模型的信息實時動態(tài)更新。

(3)BIM 技術(shù)確保了建筑工程建設(shè)中各階段信息的一致性，因此相同的數(shù)據(jù)信息則不用重復(fù)輸入。建筑信息模型根據(jù)數(shù)據(jù)的改變發(fā)生相關(guān)聯(lián)的變化，減少信息重復(fù)錄入時出現(xiàn)的錯誤。

高效率的信息技術(shù)為工程監(jiān)理的各個工作環(huán)節(jié)提供了便利。通過本工程實踐應(yīng)用證明，信息技術(shù)可以應(yīng)用在信息記錄、查詢、計算、傳送、決策等方面，信息化的施工監(jiān)理還能借助電子商務(wù)平臺解決實際監(jiān)理過程中產(chǎn)生的信息不對稱的問題，從而幫助監(jiān)理公司和施工單位達成雙向協(xié)議。而且，信息化代表著在施工監(jiān)理過程中施工數(shù)據(jù)、信息可以高效傳遞，為及時了解工程進度、質(zhì)量要求、成本費用等信息提供了便利；代表著監(jiān)理人員和施工人員可以有效的溝通，通過及時反饋施工信息，有助于建造更完善的工程。信息化監(jiān)理不但使工程更高效完成，還能夠給施工單位和建設(shè)單位節(jié)省一筆不小的成本。因此，建筑工程施工監(jiān)理信息化具有“一舉多得”的效果，是日后監(jiān)理單位必須密切關(guān)注的發(fā)展方向。

4 BIM在監(jiān)理中實現(xiàn)的功能

本節(jié)內(nèi)容以工程監(jiān)理企業(yè)實際的管理流程為依據(jù)，包含項目全生命周期的項目要素，對項目質(zhì)量、進度、人力資源、風(fēng)險、文檔等領(lǐng)域進行深入管理。幫助工程監(jiān)理工作團隊合理規(guī)劃資源使用、跟蹤項目進度、監(jiān)控項目質(zhì)量與風(fēng)險，為項目組織中各個管理層級提供全生命周期的精細化工程監(jiān)理。所部署功能結(jié)合管理的需求，將工程監(jiān)理團隊各級管理部門、項目建設(shè)方、設(shè)計方等多個層次的主體于一個協(xié)同平臺上，及時地對匯集的現(xiàn)場情況進行模型化比對，靈活適用于兩級管理、三級管理、多級管理等多種模式。結(jié)合BIM 信息模型，其主體功能體現(xiàn)在以下方面。

4.1 項目資料無紙化管理

基于 BIM 技術(shù)的數(shù)字化工程監(jiān)理模式，在實施過程中直接形成能被建筑模型識別成構(gòu)件屬性信息的文檔。對檔案進行集中式、全生命周期管理，從建檔至歸檔實行自動化管理，避免資料遺失；同時還減少了項目竣工時資料整理工作的繁雜程度。規(guī)范的方案管理方法，幫助項目部和公司對大量資料進行有效管理，節(jié)約了項目資料的整理時間。

4.2 項目全局管理

系統(tǒng)功能包括項目時間、質(zhì)量、人力資源、溝通、風(fēng)險等管理要素，對各項目從信息獲取、項目開工直至竣工驗收的全生命周期進行詳細管理。不僅可以管理單個項目，公司層面還可以實現(xiàn)多項目的統(tǒng)籌管理。建設(shè)監(jiān)理 BIM 團隊將實施計劃用作協(xié)作工作模板，來確定項目標(biāo)準。BIM 實施計劃可以幫助各工作人員進行角色分工和責(zé)任分配，確定所創(chuàng)建、共享的信息類型、軟件類型以及負責(zé)人。有利于各參與方更加順暢地溝通，使監(jiān)理在工程建設(shè)中對質(zhì)量、工作內(nèi)容和進度駕馭自如。

4.3 項目質(zhì)量和安全管理

以“制定質(zhì)量安全計劃—計劃執(zhí)行—監(jiān)督反饋—整改檢查”為管控手段，運用從工序質(zhì)量到分項工程質(zhì)量、分部工程質(zhì)量、單位工程質(zhì)量的系統(tǒng)控制過程，強調(diào)工程質(zhì)量管理的計劃性、可控性。使質(zhì)量問題能得到及時發(fā)現(xiàn)和切實整改，最大限度地降低工程質(zhì)量風(fēng)險。利用項目的集成化BIM，迅速識別和解決系統(tǒng)沖突，對設(shè)計中存在的沖突和矛盾進行及時的修改。

4.4 項目進度管理

BIM 技術(shù)對進度進行動態(tài)管理，制定項目計劃。合理配置資源，動態(tài)掌握項目實際進度，重點防范項目時間風(fēng)險。不同的參與方以 BIM 作為溝通和交流的基礎(chǔ)。在項目完成以后，各方發(fā)現(xiàn)了應(yīng)用的優(yōu)勢所在，熟悉了應(yīng)用的流程，為以后更好的合作奠定基礎(chǔ)。

基于 BIM 的虛擬建造技術(shù)是將設(shè)計階段所完成的 3D 建筑信息模型附加以時間的維度構(gòu)成模擬動畫，通過在計算機上的監(jiān)理模型并借助于各種可視化設(shè)備對項目進行虛擬描述。其主要目的是按照工程項目的施工計劃模擬現(xiàn)實的建造過程，在虛擬的環(huán)境下發(fā)現(xiàn)施工過程中可能存在的問題和風(fēng)險，并針對問題對模型和計劃進行調(diào)整和修改，進而優(yōu)化施工計劃。即使發(fā)生了設(shè)計變更、施工圖變更等情況，也可以快速地對進度計劃進行自動同步修改。BIM 模型是分專業(yè)進行設(shè)計的。各專業(yè)模型建立完成以后，可以進行模型的空間整合，將各專業(yè)的模型整合成為一個完整的建筑模型。計算機可以通過碰撞檢測等方式，檢測出各專業(yè)模型在空間位置上存在的交叉和碰撞，從而指導(dǎo)設(shè)計師進行模型修改，避免因為模型的空間碰撞而影響各專業(yè)之間的協(xié)同作業(yè)，繼而影響項目的進度管理。

4.5 項目風(fēng)險管理

合理的風(fēng)險管理可以減少項目實施損失，強調(diào)項目風(fēng)險防范、主動風(fēng)險預(yù)警，盡量在風(fēng)險未發(fā)生或發(fā)生初期得到處理。利用質(zhì)量、進度、投資控制模塊，對所有系統(tǒng)模塊進行有效控制。在該過程中，隨著項目的進展，將產(chǎn)生各種合同文件、物資采購及調(diào)用記錄、合同及項目設(shè)計等的變更記錄以及施工進度、投資分析圖等一系列文件。在有效使用范圍內(nèi)，項目參與方可以隨時調(diào)用權(quán)限范圍內(nèi)的項目集成信息，有效避免因為項目文件過多而造成的信息不對稱現(xiàn)象。

5 BIM在建設(shè)項目中面對的困難和挑戰(zhàn)

BIM 技術(shù)是從美國起源，逐漸發(fā)展至歐洲、日本、新加坡等發(fā)達國家和地區(qū)。在 2002 年后引入國內(nèi)，先在香港、臺灣、上海等發(fā)達地區(qū)使用，但并沒有得到極大的推廣。

蘭州西客站作為全鐵路首個 BIM 技術(shù)試用站點，由于缺少可供參考的經(jīng)驗工程案例，在應(yīng)用過程遇到了不同程度的困難。

施工企業(yè)將 BIM 技術(shù)的應(yīng)用范圍集中在結(jié)構(gòu)施工管理和進度管理方面，而且大部分項目為滿足創(chuàng)優(yōu)要求。由于各部門之間的協(xié)調(diào)不到位，而且現(xiàn)場管理人員的工作能力在短時間內(nèi)不能達到 BIM 應(yīng)用的要求，新的工作模型一時難以適應(yīng)，因此進度管理與合同管理、進度管理與成本管理的協(xié)同性較差。雖然 BIM 軟件在技術(shù)上可實現(xiàn)二維圖紙和三維模型的相互轉(zhuǎn)化，但目前設(shè)計院即使使用 BIM 軟件，三維模型也是由二維圖紙轉(zhuǎn)化而來的，并不是直接繪制三維模型后再轉(zhuǎn)化為二維圖紙。由于使用習(xí)慣的問題和對軟件的不熟悉，降低了建模效率。BIM 平臺作為一種管理工具，對使用者也有很高的要求。BIM 平臺上的數(shù)據(jù)信息，決定了其在工程管理方面的重要地位，因此需要專業(yè)管理人員根據(jù)現(xiàn)場施工情況全面記錄工程信息，并且及時錄入。這樣，BIM 咨詢平臺才能準確地分析和顯示數(shù)據(jù)，得出符合實際的結(jié)果，充分發(fā)揮合理分配工作人員和材料設(shè)備、提前預(yù)警、提前決策的作用。

總體來說，軟件的技術(shù)性和項目初期投入不是阻礙 BIM發(fā)展的根本原因。真正阻礙 BIM 發(fā)展的包括以下一些原因。

(1)不能廣泛應(yīng)用于建設(shè)項目的全生命周期，只有個別項目和部分設(shè)計院有應(yīng)用，導(dǎo)致部分階段參與方重復(fù)工作、重復(fù)投入。

(2)配套軟件不完善。例如精裝修的建模軟件與 BIM 平臺的接口開發(fā)問題。

(3)企業(yè)管理文化沒有為 BIM 的實施做好準備工作。

(4)管理人員素質(zhì)、能力、態(tài)度不足。BIM 作用的大小，主要取決于管理人員的數(shù)據(jù)記錄的豐富性、準確性和及時性。因此，管理人員除了要接受深入的 BIM 培訓(xùn)外，還需要改變工作習(xí)慣，增強責(zé)任意識和執(zhí)行能力。

(5)知識產(chǎn)權(quán)保護意識薄弱，其價值得不到廣大認同，導(dǎo)致不同階段(尤其是在 BIM 建模的初期)設(shè)計單位不愿意將BIM 成果移交給其他參與方。這種情況的出現(xiàn)，是由缺乏成熟的市場規(guī)則所導(dǎo)致的。

6 結(jié) 語

蘭州西客站作為全路局首個 BIM 技術(shù)試用站點，開創(chuàng)了BIM 技術(shù)應(yīng)用于鐵路站房建設(shè)管理的先例，為國內(nèi)建筑行業(yè)信息化提供了巨大的的發(fā)展空間和前所未有的發(fā)展機遇。

蘭州西客站站房 BIM 項目的實施與實際緊密結(jié)合，通過不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，探索出一條站房全生命周期應(yīng)用 BIM 的路子，并且制定了相關(guān) BIM 模型精度標(biāo)準、規(guī)劃標(biāo)準、軟件標(biāo)準等，實現(xiàn)了以下 8 個方面的目標(biāo)。

(1)形成蘭州西客站站房真實 3D 實物模型，對將建成后的站房站場，可通過漫游直觀了解各部實際結(jié)構(gòu)，提出優(yōu)化意見。

(2)通過多專業(yè)協(xié)同設(shè)計，進程可同步搭接優(yōu)化，縮短設(shè)計時間。

(3)通過硬碰撞、軟碰撞檢測，解決差錯漏碰，避免返工窩工。

(4)通過模擬時序搭建，提前掌握施工工序同步、搭接的效果，提高施工效率。

(5)通過不斷錄入詳盡數(shù)據(jù)和記錄工程實施中的實際數(shù)據(jù)來修正模型，為運營維護提供既可視又詳盡的站房、設(shè)備技術(shù)履歷。

(6)通過基于 BIM 模型的維護管理系統(tǒng)開發(fā)，把站房建設(shè)中所有有用信息整合到一個系統(tǒng)中，使信息都能交互，能利用智能終端設(shè)備獲取的電子標(biāo)簽顯示對應(yīng)的 BIM 設(shè)備工程模型，并獲得相應(yīng)設(shè)備的屬性、狀態(tài)及運維工單信息。

(7)實現(xiàn)根據(jù)設(shè)備的維保周期自動生成設(shè)備維保計劃表加以兌現(xiàn)的閉環(huán)管理流程。

(8)實現(xiàn)在運維階段信息模型中設(shè)備的替換功能。

應(yīng)用 BIM 技術(shù)對建筑全生命周期進行全方位管理，是實現(xiàn)建筑業(yè)信息化跨越式發(fā)展的必然趨勢，同時也是實現(xiàn)項目精細化管理、企業(yè)集約化經(jīng)營的最有效途徑。

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