BIM技术在全过程工程咨询中的应用分析论文_邹维, 严晓东

BIM技术在全过程工程咨询中的应用分析论文_邹维, 严晓东

1.宁波大学建筑工程与环境学院 浙江宁波 315211

摘要:本文以BIM技术和全过程工程咨询的概念为切入点,结合BIM技术的现有优势分析其在全过程工程咨询中的设计、招投标、施工、竣工验收、运维阶段和全过程造价管理的应用可行性,并为BIM技术在该行业中的发展提出建议。

关键词:BIM技术 全过程工程咨询 应用

1.引言

近几年来,BIM 技术在工程方面的应用越来越受到行业和企业的重视,国内诸多知名设计、施工企业也相继组建了 BIM 团队,并将 BIM 技术大量运用于工程管理实践中[1]。同时,我国建筑业飞速发展,为加快同国际接轨,完善我国工程建设组织模式,在2017年提出要推行全过程工程咨询,并进行试点工作。BIM技术作为当前建筑业信息化的一种手段,可应用于全过程工程咨询,实现咨询方法的改进、咨询协同效率的提升、咨询知识的积累和再利用[2]。

2.基本概念

2.1 BIM技术

建筑信息模型(Building Information Modeling),简称“BIM技术”,是以建设工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物。其是将简单传统的二维转变为三维数字化的革命性技术,不再像CAD 一样只是应用了它的制图功能,而是一种既可以制图、展示,又可以进行精细化管理的工具。

BIM技术是一种应用于建设工程项目管理的数字化工具,通过参数模型整合各种项目的相关信息,在项目的全生命周期中进行共享和传递,使工程技术人员能够对各种建筑信息正确理解和高效应对,为参与工程项目的各方主体提供协同工作的基础,在提高效率、节约成本和缩短工期等方面发挥重要作用[3]。

2.2全过程工程咨询

住建部于2018发布的《关于推进全过程工程咨询服务发展的指导意见(征求意见稿)》(建市监函[2018]9号)中指出,全过程工程咨询是对工程建设项目前期研究和决策以及工程项目实施和运行(或称运营)的全生命周期提供包含设计和规划在内的涉及组织、管理、经济和技术等各有关方面的工程咨询服务。

全过程工程咨询是在时间维度上涉及项目的全寿命周期,在专业维度上包含项目建设所需的各个专业,即对项目实施全过程的项目管理和全专业的工程咨询服务,以达到项目的目标控制。以决策期为例,决策期前的投资机会研究、可行性研究报告,决策期中的各项申请、规划,决策期后确定的决策均需经过工程咨询单位的评估等工作。

3.BIM技术在全过程工程咨询中的特点和应用

3.1 BIM技术的优势

BIM 技术以信息数据为模型基础,具有可视化、协调性、虚拟性、优化性和可出图性,以及数据结构可共享(Shared)和可管理性等众多优势,将极大提升项目全寿命周期各阶段的管理水平,减少反工,缩短工期,提高工程质量和投资效益。

BIM技术能够集成项目建设全生命周期的相关信息模型,即在3D模型的基础上关联施工进度形成4D 模型,以及关联施工模拟、流水视图、物资提量、工程计量、质量安全等构建成5D 模型,最终实现信息交互、协同工作[4]。

3.2 BIM技术在全过程工程咨询各阶段的应用可行性

3.2.1 设计阶段

传统的设计是由各专业工程师如结构工程师、电气工程师等分别进行,利用CAD软件绘出二维的施工图,这很难避免各自专业设计上的“错漏碰缺”和专业间的“打架”。而利用BIM 技术,可在二维设计即利用CAD软件设计的同时,全过程工程咨询企业就可以介入建模,从建设管理、工程造价等角度对设计提出合理化建议,进行优化;同时,建模后形成的3D模型可使建设单位直观地了解到项目的设计情况,令业主在设计阶段就可参与建设项目的实施过程。即使建设单位专业技术能力不强也可以在全过程咨询企业的帮助下通过BIM建模技术达到对建筑的功能设计、外观设计、空间设计等的控制和效果评估,使建筑产品在设计阶段就可以达到建设单位的理想预期[1]。

BIM技术在设计阶段的应用为限额设计提供了一定的帮助。建模完成后,项目的工程量可以立即计算,也可以对项目划分的分部工程、分项工程等对工程量和造价进行计算。当设计方案的造价超出概算时,可及时对设计方案进行调整。利用BIM软件得出的精确算量可为资金计划编制和招标采购策划等提供了技术保障。

3.2.2 招投标阶段

招投标工作是咨询工作的重点之一,其将决定建设项目的最终成效。早在设计阶段就已应用的BIM建模计算工程量高效快捷,这使得招标中使用的工程量清单也更加准确,在一定程度上减少后期的造价控制风险;且若招标文件中需要制定拦标价的话,拦标价也会更加精确。BIM建模技术的应用可有效减少因时间仓促等原因影响算量的准确性而给企业带来的风险。

目前的招标工作中图纸中包含的很多设备一般采用暂估价。这会影响全过程工程咨询企业的后期造价控制工作。利用BIM技术所绘制的模型中大部分设备可以在设计阶段根据需要选择族以此确定设备型号,从而控制价格。因此这些设备的价格可在招投标中明确,减少后期风险。

全过程工程企业在进行招标时可在评标环节增加BIM方案和模型的演示汇报。招标人可以提供BIM 模型或要求投标人自己建模,投标人可以借助该模型完成三维场地布置、动态漫游、碰撞检测、管线等可视化的辅助投标;还可以完成模型检查、进度模拟、方案交底审查、清单查看等工作,应用效果直观、高效。

3.2.3 施工阶段

施工阶段,全过程工程咨询企业运用BIM技术,对项目进行全面管理,并提出合理化建议;且运用3D模拟施工等方式找出施工难点并解决技术难题,减少施工阶段的质量和安全问题;同时利用BIM技术对项目进行快速算量,实现施工过程的成本优化。

全过程工程咨询企业在施工阶段的重要工作是对项目进行进度管理。BIM 技术可将工程构件的各种信息与进度相连接,例如装配式施工中预制构件的信息化管理,赋予预制构件特殊的“身份证”,构件从加工、出厂、运输、现场堆放、吊运、安装等整个施工状态通过芯片及云平台手段实现信息共享[5]。咨询企业的管理人员可在手机或电脑上的BIM管理软件上,查看信息化的工程构件的一些施工参数以及目前的施工进度,使得管理工作变得便捷、精确。同时可通过BIM技术模拟当前的建设实体情况直观地利用3D模型展现目前的施工进度、施工过程,也可利用BIM技术模拟施工展现施工进度计划和施工过程,让管理人员对其进行审核。

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在施工现场,工作面冗杂即多个专项施工队在同一个工作面工作的情况是常有现象,如何有效地协调各专业施工队、合理分配资源、衔接工作过程是流水组织的工作重点。借助BIM技术,全过程工程咨询企业可以对此进行综合协调;通过3D施工模拟,可在一定程度上确定各专业施工队进退场的时间即施工进度计划,例如合理分配垂直运输等工作。

3.2.4竣工验收阶段

最后的质检环节中,施工单位的自检及全过程工程咨询单位或建立单位的复检,可运用3D扫描技术将施工现场的情况以3D的形式展现在电脑中与运用BIM技术所绘制的模型进行对比,检查现场具体的施工情况以及其与模型、图纸的不同,便于发现施工中仍有的不足之处与问题所在。这种模式,较传统方式下验收人员拿着多种工具在现场实地检查,既节约成本,提高效率,又精准客观。

全过程工程咨询企业可利用竣工时与具体施工情况一致的BIM模型,进行快速算量,缩短结算周期。同时,以BIM模型的方式向城建档案馆提交的相关资料,更为未来项目的运营维护、改造、升级做好了基础的铺垫工作[6]。

3.2.5 运维阶段

在运营维护管理的咨询阶段,全过程工程咨询单位可运用BIM与物联网等技术,通过大数据实现实时的动态监控管理。

BIM技术价值最大化的阶段就是项目运营维护阶段。BIM模型包含建设项目的大量信息,其中有建筑的三维几何、构件的位置与尺寸等参数信息、建筑材料信息、管线的布局信息等,这为建设项目运营期间设施的维护提供了基本信息。比如,建设项目中的设备生产与安装时间、使用年限、设备型号等信息在BIM模型中体现,以及时确定运维阶段构件的更换,减少其他成本的产生。建筑在使用时,由于开展业务需要必要的信息,使用者必须有面积和位置等信息,而这些信息早已存在于竣工后的最终BIM模型中。例如,在进行装修时,BIM模型可提供管线埋置和承重墙等重要构件的位置,可有效避免对建筑的主体结构和后期使用造成破坏。

当事故发生或有潜在事故发生的危险时,一般立即采取紧急维修的措施,与此同时人为调查事故原因,但这易对日常生活、生产造成一定程度的影响。利用BIM技术,可生成运维阶段的BIM模型,其可直接显示建筑物内部的管网铺设和设备通路,快速查询与分析故障产生的位置和原因,从而进行紧急维修。

3.2.6 全过程造价管理

全过程工程咨询需要进行全过程造价控制和管理,这是为了满足业主需求,达到项目目标,提高经济效益和核心竞争力。运用BIM技术可以实现项目全寿命周期整个过程的造价控制。

在全过程造价的过程中,造价人员根据需要选择不同的工程量计算规则并运用于BIM软件中,利用该软件及时计算工程量,精确快速地得出工程量信息,以便于工程款的预结算。基于BIM 的自动化算量方法将造价专人员从繁琐的计算工作中解放出来,极大地提高了工作效率,同时可以使工程量计算摆脱人为失误因素[7]。

利用BIM技术,全过程工程咨询企业可直接将设计变更的内容反映到模型中,即将设计变更的具体内容输入BIM模型。利用BIM软件,可以迅速呈现设计变更导致的相关工程量的变化情况,直接导出因设计等变更而引起的成本变化。管理人员可以据此衡量变更方案与原先方案的优异。

4.BIM技术在全过程工程咨询中的发展建议

BIM技术作为未来建筑领域的通用技术平台,因其领先的技术优势,将会在工程项目全生命周期发挥全方位的作用,也可以为工程咨询业带来重大变革[8]。

全过程工程咨询企业,在具备科学高效的项目管理方法、专业化管理的团队等优势的基础上,根据不同项目的特色化需求组建相应的BIM团队参与项目的全过程,从全过程工程咨询的角度,利用BIM技术对项目的全寿命周期如设计、施工、运维等阶段进行综合管理,进而使BIM技术的价值最大化,提高企业的核心竞争力。

随着信息化、大数据的发展,全过程工程咨询的业务开展必然要运用BIM技术,在项目的全寿命周期中为客户提供优质的增值服务——研发新品,推广集成应用。以BIM技术为基础,可开发BIM+3D、BIM+虚拟现实、BIM+物联网技术、BIM+PM、BIM+IBMS等,组成一个网络数据集成与应用平台。基于BIM技术的工程信息管理交互平台,项目各参建单位可定义工程流程,集成、管理和共享项目各个阶段的工程信息,从而实现项目全生命周期的工程信息集成管理。BIM技术的应用解决了建设项目行业规划、设计、招投标、施工、运营的等各个阶段的信息断层问题,实现参建单位基于同一平台的信息传递,进而实现全过程的工程信息管理。

基于BIM的招标投标流程环节同传统电子招投标相一致,但目前尚缺乏针对BIM 模型的加解密和CA签章方案,故基于BIM 的电子投标文件在防泄漏和防篡改方面还需探索。

5、结语

基于BIM技术的优势,BIM技术在全过程工程咨询中可得到合理应用,协助全过程工程咨询企业对业主提供优质全面的服务。BIM技术在全过程工程咨询中的运用,既能整合各阶段的数据与信息,将各个阶段连成整体,也能统筹各方参与主体,实现全过程优质管理。但是目前BIM技术在全过程工程咨询的应用仍较少,需从全过程工程咨询的角度更深一步地挖掘和充分地利用BIM技术,将其转化为企业的核心竞争力。

参考文献:

[1]陈继东 胡 灿 林文敏.BIM技术在全过程工程咨询企业中的应用初探[J].建设管理,2018:03,7.

[2]陆鑫.我国工程咨询企业BIM发展道路思考[J].中国工程咨询,2017:4,26.

[3]Fleming W.Cost/Schedule Control System Criteria.ILLINOIS:Probus Publishing Co.,1992.

[4]高兰芳.BIM 技术在全过程工程咨询服务中的应用[J].福建建材,2018:10,104.

[5]范少兵.BIM技术在某机电安装工程 应用全过程分析[J].安装,2014.

[6]秦涛.BIM技术在工程中的应用价值[J].安装,2015.

[7]田帅.BIM在工程造价管理中的应用[J].中国建材科技,2015.

[8]林庆.BIM技术在工程造价咨询业的应用研究[D].华南理工大学,2014.

作者:邹维 出生年月:1997年10月 研究方向:工程管理

论文作者:邹维, 严晓东

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/5/24

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