黃振邦，李 凱，高 健，章美芬

（1.北京建筑大學(xué) 土木與交通工程學(xué)院， 北京 100044；2.北京建工京精大房工程建設(shè)監(jiān)理公司， 北京 100044）

基于Revit的BIM技術(shù)在某工程監(jiān)理應(yīng)用方面的初步研究

黃振邦1，李 凱2，高 健2，章美芬2

（1.北京建筑大學(xué) 土木與交通工程學(xué)院， 北京 100044；2.北京建工京精大房工程建設(shè)監(jiān)理公司， 北京 100044）

BIM是建筑行業(yè)里的新技術(shù)，為監(jiān)理工作提供了一個(gè)有力的平臺(tái)。介紹了BIM的定義和發(fā)展概況，總結(jié)了BIM在監(jiān)理中的工作模式，重點(diǎn)對(duì)某實(shí)際工程在施工階段的質(zhì)量、進(jìn)度、信息及工程計(jì)量方面的應(yīng)用進(jìn)行了探索性研究。為監(jiān)理單位應(yīng)用BIM提供一種思路，提高項(xiàng)目的管理質(zhì)量和效率，以期促進(jìn)監(jiān)理行業(yè)的發(fā)展。

Revit；BIM；建設(shè)工程監(jiān)理；工作模式

0 引 言

建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)作為一種全新的理念和技術(shù)，正受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者和業(yè)界的普遍關(guān)注。BIM 理念來(lái)源于 1975 年“BIM”之父 Chuek Eastman 的“Building Deseription System”系統(tǒng)。其定義和解釋有多種版本，在不斷演化，并沒(méi)有形成統(tǒng)一的理解。目前相對(duì)較完整的是美國(guó)國(guó)家 BIM 標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS)的定義：BIM 是一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；BIM 是一個(gè)共享的知識(shí)資源，能夠分享建設(shè)項(xiàng)目的信息，能夠?yàn)轫?xiàng)目全生命周期中的決策提供可靠依據(jù)的過(guò)程；在項(xiàng)目的不同階段，項(xiàng)目的不同利益相關(guān)方可在 BIM 中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映各自職責(zé)范圍內(nèi)的協(xié)同作業(yè)。我國(guó)北京市地方標(biāo)準(zhǔn)目前對(duì) BIM 的定義為：BIM 是指創(chuàng)建并利用數(shù)字化模型對(duì)建設(shè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)全過(guò)程進(jìn)行管理和優(yōu)化的過(guò)程、方法和技術(shù)。BIM 是三維數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用之一，是基于數(shù)字化技術(shù)的一種新型“工作模式”。BIM 具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)。

當(dāng)前國(guó)外的 BIM 發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了一定水平，而我國(guó)的 BIM 應(yīng)用還處于初級(jí)階段?，F(xiàn)在 BIM 主要應(yīng)用于設(shè)計(jì)、施工單位，在監(jiān)理工作中的應(yīng)用還在探索當(dāng)中，但其中也有不少專家學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究，如曲凡萍的《建設(shè)監(jiān)理中的BIM 技術(shù)》、柴少松的《BIM 技術(shù)在監(jiān)理行業(yè)中的應(yīng)用》，還有張振生、霍磊、顧本生等對(duì)施工階段 BIM 在監(jiān)理中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。為此，筆者主要是以 Revit 平臺(tái)研究 BIM 在實(shí)際工程中的應(yīng)用，探究 BIM 技術(shù)的引入為建設(shè)工程監(jiān)理帶來(lái)的改變及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用價(jià)值，為監(jiān)理單位應(yīng)用BIM 提供一種思路。

1 工程背景

該工程是某高校新校區(qū)教工、學(xué)生食堂，為多層公共建筑，占地 2 603 m2，總建筑面積 10 485 m2，其中地下 2 561 m2，地上 7 924 m2。地下 1 層主要是加工間及設(shè)備用房，地上 1～3層主要為用餐區(qū)，4 層為辦公區(qū)，建筑總高 22.3 m?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)為平板式筏形基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)。效果圖如圖 1 所示。

圖1 教工、學(xué)生食堂BIM模型

2 BIM技術(shù)在監(jiān)理中的應(yīng)用

2.1 建設(shè)工程監(jiān)理

建設(shè)工程監(jiān)理是指工程監(jiān)理單位受建設(shè)單位委托，根據(jù)法律法規(guī)、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、勘察設(shè)計(jì)文件及合同，在施工階段對(duì)建設(shè)工程質(zhì)量、造價(jià)、進(jìn)度進(jìn)行控制，對(duì)合同、信息進(jìn)行管理，對(duì)工程建設(shè)相關(guān)方的關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)，并履行建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理法定職責(zé)的服務(wù)活動(dòng)。監(jiān)理工作主要涉及三控兩管一協(xié)調(diào)，即：建設(shè)工程質(zhì)量控制、投資控制、進(jìn)度控制；建設(shè)工程合同管理、信息管理及建設(shè)工程協(xié)調(diào)關(guān)系。監(jiān)理的一般工作方法為：按照國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)的法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和合同的規(guī)定，通過(guò)有效的控制工作和具體的控制措施，實(shí)現(xiàn)工程預(yù)定的目標(biāo)。巡視、平行檢驗(yàn)、旁站、見(jiàn)證取樣則是建設(shè)工程監(jiān)理的主要方式。在施工階段審批《工程技術(shù)文件報(bào)審表》、《施工進(jìn)度計(jì)劃報(bào)審表》、《工程動(dòng)工報(bào)審表》、《分包單位資質(zhì)報(bào)審表》、檢驗(yàn)批質(zhì)量驗(yàn)收記錄及分項(xiàng)、分部(子分部)工程質(zhì)量驗(yàn)收記錄，還有《(×)月工、料、機(jī)動(dòng)態(tài)表》、《工程復(fù)工報(bào)審表》、《(×)月工程進(jìn)度款報(bào)審表》、《工程變更費(fèi)用報(bào)審表》、《費(fèi)用索賠申請(qǐng)表》、《工程款支付申請(qǐng)表》等，最終形成監(jiān)理實(shí)施細(xì)則、監(jiān)理例會(huì)會(huì)議紀(jì)要、監(jiān)理通知、監(jiān)理抽檢記錄、不合格項(xiàng)處置記錄、工程暫停令、工程延期審批表、費(fèi)用索賠審批表、工程款支付證書(shū)、監(jiān)理旁站記錄、見(jiàn)證計(jì)劃、見(jiàn)證記錄、監(jiān)理月報(bào)、監(jiān)理日志等紙質(zhì)監(jiān)理資料。

項(xiàng)目型 BIM 應(yīng)用是指針對(duì)企業(yè)承擔(dān)的特定 BIM 項(xiàng)目，以單一項(xiàng)目數(shù)據(jù)源的組織為核心，運(yùn)用與特定項(xiàng)目相關(guān)的企業(yè)局部資源和技術(shù)，完成合同或協(xié)議所規(guī)定的項(xiàng)目交付物的過(guò)程。BIM 模型是建筑生命周期中各相關(guān)方共享的工程信息資源，也是各相關(guān)方在不同階段制定決策的重要依據(jù)。因此，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位或咨詢單位交付模型前，應(yīng)對(duì) BIM 模型進(jìn)行檢查，以有效保證模型的交付質(zhì)量。在監(jiān)理中引進(jìn) BIM技術(shù)，監(jiān)理工程師不僅要對(duì) BIM 模型進(jìn)行審查，還可以應(yīng)用BIM 技術(shù)使工程監(jiān)理信息數(shù)字化、工程監(jiān)理資源虛擬化、工程監(jiān)理檔案無(wú)紙化，信息傳遞網(wǎng)絡(luò)化、信息檢索智能化，用戶使用方便化，最終實(shí)現(xiàn)以 BIM 化建筑信息模型為基礎(chǔ)，以數(shù)字化設(shè)備為管理手段，以網(wǎng)絡(luò)傳遞為利用方式的一種新型工程監(jiān)理模式，同時(shí)形成現(xiàn)代高新技術(shù)的數(shù)字信息資源，無(wú)時(shí)空限制的，超大規(guī)模的高智能、高技術(shù)輔助管理系統(tǒng)。

2.2 基于Revit平臺(tái)的監(jiān)理工作模式

2.2.1 模型審核及建模

建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位或咨詢單位交付項(xiàng)目 BIM 模型后，監(jiān)理單位應(yīng)對(duì) BIM 模型進(jìn)行檢查，以有效確認(rèn)模型的交付質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)及合同要求。監(jiān)理單位要審核并應(yīng)用上述單位交付的模型，自身必須具備建模的能力。在本項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)交付的模型并沒(méi)有考慮到與后續(xù)施工階段的對(duì)接，其模型主要是為了出圖而沒(méi)有對(duì)模型進(jìn)行拆分，因而不能實(shí)現(xiàn)其在監(jiān)理中的應(yīng)用。因此，我們通過(guò) BIM 軟件 Revit2015 建立該工程主體結(jié)構(gòu)的模型，并對(duì)模型進(jìn)行了分層、分區(qū)、分構(gòu)件拆分，以實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程中監(jiān)理對(duì)工程不同時(shí)期的控制，模型如圖 2 所示。

圖2 建模過(guò)程

2.2.2 隨著工程進(jìn)度添加監(jiān)理信息

在審核完成的模型上，利用 Revit 軟件本身的功能通過(guò)過(guò)濾器建立多個(gè)三維視圖，如各月份的進(jìn)度、各樓層檢驗(yàn)批、流水段、現(xiàn)場(chǎng)布置等，實(shí)現(xiàn)可視化管理。同時(shí)，利用軟件的明細(xì)表功能，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)該工程的各種材料總量，并且可以關(guān)聯(lián)造價(jià)，實(shí)現(xiàn)工程計(jì)量。Revit 信息管理平臺(tái)如圖 3 所示。

圖3 Revit信息管理平臺(tái)

(1)質(zhì)量控制。在 BIM 集成的數(shù)字環(huán)境中，各種動(dòng)態(tài)信息時(shí)時(shí)更新，使監(jiān)理工程師從整體上了解項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并做好預(yù)防措施，以此更加迅速地做出明智的決策，提高施工質(zhì)量和效益。如圖 4 所示，Revit 平臺(tái)上，創(chuàng)建了 5 個(gè)三維視圖，分別是地下 1 層～地上 4 層 5 個(gè)樓層的檢驗(yàn)批分區(qū)，其中不同顏色表示各層不同的檢驗(yàn)批，紅色構(gòu)件為驗(yàn)收不合格部分。只要點(diǎn)擊該區(qū)域的構(gòu)件，就能查看相關(guān)的監(jiān)理質(zhì)量驗(yàn)收信息。在 BIM 模型中標(biāo)注出檢驗(yàn)批的驗(yàn)收情況，用標(biāo)簽方式記錄驗(yàn)收信息，對(duì)檢驗(yàn)批的驗(yàn)收情況一目了然，可以從記錄的信息中分析存在的問(wèn)題，進(jìn)而最終解決問(wèn)題。

(2)進(jìn)度控制。在 BIM 三維模型基礎(chǔ)上，給模型構(gòu)成要素設(shè)置時(shí)間維度，通過(guò)四維施工信息模型，將建筑物與施工資源及場(chǎng)地布置集成一體，實(shí)現(xiàn)以天、周、月為時(shí)間單位，形象地反應(yīng)施工計(jì)劃和實(shí)際進(jìn)度，從而對(duì)進(jìn)度進(jìn)行有效控制。如圖 5 所示，在 Revit 中創(chuàng)建了 5 個(gè)三維視圖，分別是基坑在 6～8 月各月份的施工進(jìn)度。同時(shí)，還可以查看各月份的計(jì)劃工程量及實(shí)際工程量。在虛擬的可視化模型中表示出各部位的實(shí)際進(jìn)度情況，并與計(jì)劃進(jìn)度相比較，可以直觀顯示實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的偏差，關(guān)聯(lián)計(jì)劃資源和實(shí)際資源情況，分析進(jìn)度偏差的原因，并及時(shí)采取相關(guān)解決措施。

圖4 質(zhì)量控制信息模型

圖5 進(jìn)度控制信息模型

(3)信息管理。在施工階段監(jiān)理的工作過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生海量的信息。監(jiān)理工程師通過(guò) BIM 技術(shù)可以高度集成這些信息，如混凝土開(kāi)盤鑒定、旁站監(jiān)理記錄、混凝土施工檢驗(yàn)批驗(yàn)收記錄表等等，甚至還可以關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)圖紙、監(jiān)理規(guī)范、監(jiān)理規(guī)劃、實(shí)施細(xì)則以及各種專題會(huì)議、監(jiān)理例會(huì)、監(jiān)理報(bào)告、監(jiān)理月報(bào)、監(jiān)理日志等文件，以避免信息的丟失，從而使各參與方便捷地獲取相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。如圖 6 所示，除了建模過(guò)程中生成的幾何信息及材料信息外，添加了梁板柱的各種監(jiān)理信息。通過(guò)點(diǎn)擊模型構(gòu)件，各專業(yè)人員可以在模型中查找所需信息。

圖6 鏈接的監(jiān)理信息

(4)工程計(jì)量。監(jiān)理通過(guò) BIM 模型，可以查看當(dāng)前工程量完成情況和施工狀態(tài)的詳細(xì)信息，從而及時(shí)做好工程計(jì)量工作審核，有效控制工程進(jìn)度，正確反映工程造價(jià)(如圖 7 所示)。在 Revit 中創(chuàng)建了工程的材料綜合明細(xì)表以及基礎(chǔ)、外墻、結(jié)構(gòu)柱、結(jié)構(gòu)梁、樓板、樓梯的明細(xì)表。在明細(xì)表中，監(jiān)理工程師可以查看材料的名稱、類型以及所屬的層數(shù)、流水段、月份進(jìn)度，還有面積、體積，總量等信息。通過(guò)明細(xì)表，能準(zhǔn)確地計(jì)算各月份進(jìn)度的工程量，各種材料以及各類構(gòu)件的工程量，并可以在三維視圖中高亮顯示。

圖7 材料明細(xì)表與工程計(jì)量

綜上所述，在 Revit 平臺(tái)上建立的 BIM 模型中，模型直觀的表達(dá)和監(jiān)理信息的高度集成，極大地提高了項(xiàng)目各參與方對(duì)工程項(xiàng)目信息的理解，提高了溝通效率，進(jìn)而整體提高了項(xiàng)目的管理質(zhì)量和效率。

3 結(jié) 語(yǔ)

BIM 技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，本文基于 Revit軟件所作的研究只是一種探索性的嘗試，在建立的 BIM 模型上實(shí)現(xiàn)了監(jiān)理對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度、信息及工程計(jì)量的可視化管理，為監(jiān)理單位應(yīng)用 BIM 提供了一種思路。BIM 為監(jiān)理工作能做的事情還很多，真正把 BIM 技術(shù)融入監(jiān)理行業(yè)還有很長(zhǎng)的路要走。就當(dāng)前整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展環(huán)境來(lái)說(shuō)，把 BIM 技術(shù)引入監(jiān)理行業(yè)很有必要，可以填補(bǔ)其空白，打通與設(shè)計(jì)方和施工方的聯(lián)系，還能為后續(xù)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)機(jī)構(gòu)提供帶有監(jiān)理信息的 BIM 交付模型，從而實(shí)現(xiàn) BIM 全生命周期的價(jià)值?？傊珺IM 技術(shù)的引入為監(jiān)理工作提供了一個(gè)有力的工具和平臺(tái)，從而提高監(jiān)理信息化、精細(xì)化的管理和控制水平，提高工程監(jiān)理工作的準(zhǔn)確性和高效性，必將促進(jìn)建設(shè)工程監(jiān)理行業(yè)的發(fā)展。

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通信地址：北京市西城區(qū)展覽館路1號(hào)。

F407.9

B

1007-4104(2015)12-0024-04

2015-05-21

黃振邦(1990—)，男，碩士研究生，研究方向：施工技術(shù)與管理、BIM技術(shù)；李凱(1956—)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，研究方向：工程監(jiān)理管理。