李昌成（昌陸建筑工程集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)分析與信息化在項(xiàng)目管理中發(fā)揮著越來越重要的作用[1-3]，建模方法和模型格式也多種多樣，本文以實(shí)景模型、BIM模型和VR模型三種常用信息模型，打破常規(guī)思路，拓展專業(yè)應(yīng)用，從不同的管理需求出發(fā)，分別介紹它們在建筑工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用。

1 信息模型介紹

1.1 實(shí)景模型

通過采集現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境信息建立的模型。如采用無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)，獲取批量不同拍攝角度的照片[4-5]，再通過ContextCapture或DJI Terra專業(yè)軟件渲染而成的模型；采用三維激光掃描建立的模型。這種模型的特點(diǎn)是空間分布的不同顏色的點(diǎn)，故實(shí)景模型有準(zhǔn)確的空間位置（平面位置和高層）和直觀的視覺效果。

1.2 BIM模型

建筑信息模型，常用建模軟件有Revit和PlanBar等，已普遍應(yīng)用于建設(shè)工程領(lǐng)域，常與數(shù)字城市和智慧管理系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用。BIM模型的特點(diǎn)是參數(shù)信息豐富，基本具備了從設(shè)計(jì)到施工所需要的全部信息，是目前的主流模型。

1.3 VR模型

將實(shí)景模型和BIM模型的結(jié)合，經(jīng)計(jì)算機(jī)仿真創(chuàng)建，可通過穿戴設(shè)備或?qū)Ｓ迷O(shè)備沉浸和體驗(yàn)的虛擬環(huán)境模型。

2 信息模型在建筑工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

2.1 實(shí)景模型

實(shí)景模型可應(yīng)用于初步設(shè)計(jì)、施工準(zhǔn)備、結(jié)構(gòu)施工和裝修施工、竣工驗(yàn)收等全過程[6]。

2.1.1 項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)階段

此階段除設(shè)計(jì)依據(jù)的書面資料外，比較缺少的是項(xiàng)目位置現(xiàn)場信息。建設(shè)單位需要了解項(xiàng)目建成后的效果，設(shè)計(jì)單位需要了解項(xiàng)目設(shè)計(jì)前的現(xiàn)場信息[7]。根據(jù)這種需求，可以使用無人機(jī)航測的實(shí)景模型，將現(xiàn)場實(shí)景模型提供給設(shè)計(jì)單位。實(shí)景模型具有全面的數(shù)據(jù)信息，如坐標(biāo)參數(shù)、距離、面積等[8]。同時(shí)實(shí)景模型還具有圖形視覺信息，如現(xiàn)場及周邊地形、地貌、道路、建筑等情況。例如，某項(xiàng)目場地用地實(shí)景模型信息如圖1所示。

圖1 某項(xiàng)目現(xiàn)場用地實(shí)景模型

2.1.2 現(xiàn)場施工準(zhǔn)備階段

施工現(xiàn)場總平面布置對施工進(jìn)度和現(xiàn)場管理有重要影響，此階段施工圖紙已設(shè)計(jì)完成，獲取和創(chuàng)建施工現(xiàn)場實(shí)景模型，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程考察和現(xiàn)場實(shí)景共享，為施工現(xiàn)場總平面布置提供最準(zhǔn)確的實(shí)景信息，確定針對性的現(xiàn)場布置方案。例如，某縣醫(yī)院項(xiàng)目現(xiàn)場總平面策劃BIM模型與實(shí)景模型，分別如圖2和圖3所示。

圖2 總平面策劃模型

圖3 總平面實(shí)景模型

2.1.3 施工階段

施工過程中分階段定期航測生成不同階段的實(shí)景模型，可系統(tǒng)掌握現(xiàn)場施工進(jìn)度和安全文明管理情況，同時(shí)也對BIM模型的應(yīng)用起到實(shí)際驗(yàn)證作用。例如，某縣醫(yī)院項(xiàng)目基礎(chǔ)和裝修階段實(shí)景模型分別如圖4和圖5所示。

圖4 基礎(chǔ)階段實(shí)景模型

圖5 裝修階段實(shí)景模型

2.1.4 竣工驗(yàn)收階段

竣工驗(yàn)收階段的實(shí)景模型可精確掌控室外工程的施工進(jìn)度，同時(shí)也記錄室外工程的施工范圍和主要工程量，為竣工結(jié)算提供依據(jù)。例如，某安置小區(qū)室外工程施工階段和竣工驗(yàn)收階段實(shí)景模型分別如圖6和圖7所示。

圖6 安置一期竣工階段實(shí)景模型

圖7 安置二期室外階段實(shí)景模型

2.2 BIM模型的應(yīng)用

BIM模型相對比較專業(yè)，主要針對現(xiàn)場的技術(shù)和生產(chǎn)提供服務(wù)和支持，常用于施工策劃展示、施工過程模擬、圖紙會(huì)審與圖紙深化、工藝和工序交底、機(jī)電綜合與優(yōu)化等方面。

2.2.1 施工現(xiàn)場總平面三維布置策劃和動(dòng)態(tài)管理

通過BIM的建模和渲染功能，建立施工區(qū)、辦公區(qū)、宿舍區(qū)等三維可視化布置，將企業(yè)文化和安全文明施工管理等要求直接應(yīng)用在現(xiàn)場，大到分區(qū)管理，小到材料場地規(guī)劃均可無縫銜接，做到“所見即所得”的現(xiàn)場布置。在三維模擬的基礎(chǔ)上增加時(shí)間軸可實(shí)現(xiàn)總平面布置的動(dòng)態(tài)變化，使項(xiàng)目管理人員實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場場地使用情況，為各階段的設(shè)備和材料進(jìn)場做準(zhǔn)備，科學(xué)地利用現(xiàn)場空間，事先驗(yàn)證各區(qū)域的相互關(guān)系和參數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)施工總平面的動(dòng)態(tài)管理。例如，項(xiàng)目辦公區(qū)和生活區(qū)BIM模型分別如圖8和圖9所示。

圖8 某縣醫(yī)院現(xiàn)場辦公區(qū)策劃BIM模型

圖9 某縣醫(yī)院現(xiàn)場辦公區(qū)實(shí)景模型

2.2.2 實(shí)現(xiàn)可視化圖紙會(huì)審與施工圖優(yōu)化

傳統(tǒng)的圖紙會(huì)審是通過各專業(yè)技術(shù)人員熟悉圖紙，依據(jù)對比和經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的問題，工作量大、時(shí)間長、專業(yè)無協(xié)調(diào)性，對存在問題缺乏解決性建議。

應(yīng)用BIM模型進(jìn)行圖紙會(huì)審，可全方位、多專業(yè)、系統(tǒng)性發(fā)現(xiàn)圖紙問題。直觀顯示圖紙中存在的“錯(cuò)、漏、碰、缺”等問題，提高圖紙會(huì)審的效率，有利于安裝工程經(jīng)常發(fā)生的“鑿墻、打洞、管線拆改”等蠶食利潤的問題大幅度減少。

2.2.3 BIM模型支持下的工藝和工序可視化交底

通過BIM模型將傳統(tǒng)圖紙中的二維構(gòu)件形成三維立體實(shí)體，立體展示可以有效解決二維圖紙難以明確表達(dá)、項(xiàng)目管理人員書面交底文字不宜說明、圖形不夠直觀、工人難以理解等問題。利用BIM所見即所得的特點(diǎn)，對關(guān)鍵工序建立實(shí)體模型，并將模型按工藝流程進(jìn)行動(dòng)態(tài)變化演示，采用三維模型+動(dòng)態(tài)演示，較傳統(tǒng)二維技術(shù)交底更快捷和高效，夯實(shí)交底效果。

2.2.4 BIM技術(shù)在機(jī)電安裝方面的應(yīng)用

BIM模型在機(jī)電安裝工程中的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，運(yùn)用BIM模型，進(jìn)行管線綜合排布，有效提高了機(jī)電管理效率，擴(kuò)大了材料預(yù)知的工作面，減少了施工現(xiàn)場的返工量，縮短了施工建造工期，降低了施工成本，提高了安裝質(zhì)量。BIM模型應(yīng)用必然是一個(gè)趨勢，是各個(gè)安裝企業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)效益、提高競爭力的基本保障，是機(jī)電安裝工程中非常關(guān)鍵的技術(shù)，也是技術(shù)人員必備的基本技能。

2.3 VR模型的應(yīng)用

VR模型與實(shí)景模型和BIM模型相比，實(shí)景模型和BIM模型是使用專業(yè)軟件創(chuàng)建的，創(chuàng)建軟件和模型文件均較大，不方便查看和共享，而VR模型在這方面具有優(yōu)勢，將VR模型保存在服務(wù)器上，創(chuàng)建一個(gè)共享鏈接，所有人都可以分別查看。

（1）現(xiàn)場各階段實(shí)景模型和BIM模型均可轉(zhuǎn)換為VR模型，脫離專業(yè)限制，讓更多的管理崗位掌握現(xiàn)場施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程項(xiàng)目檢查。

（2）現(xiàn)場總平面策劃體驗(yàn)。在現(xiàn)場總平面布置效果在正式實(shí)施前，可先VR預(yù)覽辦公區(qū)、生活區(qū)和施工區(qū)的策劃效果，確認(rèn)達(dá)到策劃的目標(biāo)和要求后再實(shí)施。

（3）采用VR相機(jī)多視點(diǎn)建模，配合圖片和音效，可實(shí)現(xiàn)虛擬參觀和遠(yuǎn)程交流學(xué)習(xí)，讓互動(dòng)交流再無時(shí)間和空間的限制。

（4）將項(xiàng)目管理的特點(diǎn)和亮點(diǎn)以VR的形式保存下來，便于先進(jìn)管理方法的普及和推廣。

3 信息模型應(yīng)用的綜合分析

（1）實(shí)景模型以現(xiàn)場實(shí)體環(huán)境建模，體現(xiàn)的是現(xiàn)場實(shí)際施工過程的結(jié)果，是BIM模型的驗(yàn)證。實(shí)景模型建模速度較快，常規(guī)1萬m2的場地，航測約1h～2h，模型渲染約10h～20h，基本可實(shí)現(xiàn)一晝夜建模。

（2）BIM模型以圖紙?jiān)O(shè)計(jì)參數(shù)和施工要求為依據(jù)建模，體現(xiàn)的是事先的策劃和預(yù)控，以預(yù)設(shè)的參數(shù)驗(yàn)證預(yù)期目標(biāo)，建模周期較長，一般需要2～3個(gè)月時(shí)間，過程中需要邊實(shí)施邊維護(hù)修改，記錄從設(shè)計(jì)到竣工驗(yàn)收全過程的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件參數(shù)信息。

（3）VR模型重在視覺體驗(yàn)，以第一視角觀察和體驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)設(shè)的各種效果。

（4）信息模型最大的特點(diǎn)是包含預(yù)設(shè)的所有信息，可自由選擇觀察點(diǎn)和觀察對象，而傳統(tǒng)影像是拍攝者視角的特定信息，故信息模型可用于數(shù)據(jù)分析。在項(xiàng)目管理中綜合應(yīng)用不同的信息模型，可多方面進(jìn)行策劃目標(biāo)和實(shí)際目標(biāo)的對比分析，從而有效提升管理效率和管理水平。

4 結(jié)語

綜上所述，以代表性應(yīng)用點(diǎn)為例介紹了三種信息模型的應(yīng)用，除此之外，還有較多的實(shí)景建模軟件和BIM建模軟件，在信息化時(shí)代，需要突破行業(yè)技術(shù)限制，創(chuàng)新管理理念，在這些應(yīng)用點(diǎn)的基礎(chǔ)上不斷拓展和延伸，形成持續(xù)的應(yīng)用鏈條，才能發(fā)揮規(guī)?；膽?yīng)用效果。