不久前，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)2016－2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要的通知，提出“十三五”時期建筑業(yè)信息化發(fā)展目標為“全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力。”自此，建筑行業(yè)全面進入BIM技術(shù)應(yīng)用時代。
BIM技術(shù)的應(yīng)用，從最初的設(shè)計階段延伸到施工階段，為項目建設(shè)管理的各個階段提供了有力的技術(shù)支撐，對整個建筑業(yè)傳統(tǒng)工作流程產(chǎn)生了巨大沖擊和改變，對工程監(jiān)理也產(chǎn)生了深遠影響。
BIM帶來設(shè)計思維的轉(zhuǎn)型
BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling)的英文簡稱，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性五大特點，這使得以BIM應(yīng)用為載體的項目管理信息化可以進行“三維渲染、宣傳展示”，“快速算量、精度提升”，“精確計劃、減少浪費”，“多算對比、有效管控”，“虛擬施工、有效協(xié)同”，“沖突調(diào)用、決策支持”，從而提升項目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、縮短工期、降低建造成本。
基于這樣的特點和優(yōu)勢，BIM技術(shù)從軟件市場殺入建筑市場，就對建筑行業(yè)的主要參與方產(chǎn)生了積極的影響，使工程項目信息得到更好地創(chuàng)建、共享，為項目提供互相協(xié)調(diào)、一致及可運算的信息，幫助工程參與者聯(lián)系更加緊密，提高了決策的效率和正確性。當然，它對設(shè)計、施工及監(jiān)理工作也產(chǎn)生了深遠影響。
多數(shù)建筑設(shè)計師采用BIM技術(shù)的初衷是為了提高設(shè)計工作的效率，但其實BIM技術(shù)的核心內(nèi)涵并不僅限于此，BIM提供的是一種更接近現(xiàn)實世界的設(shè)計思維模式，采用模擬真實物體的方式，以三維設(shè)計思維為基礎(chǔ)將傳統(tǒng)的二維圖紙完全轉(zhuǎn)化為計算機的工作。它讓設(shè)計師不再苦于用二維施工圖來表達空間的三維復雜形態(tài)，從而拓展了設(shè)計師對于建筑形態(tài)探索的可實施性，讓設(shè)計從二維到三維，進而走向數(shù)字化建造。
從立面設(shè)計到空間設(shè)計。以往，我國多數(shù)業(yè)主更多關(guān)注建筑形象的社會影響，加之設(shè)計工具的限制，設(shè)計師很難在較短的設(shè)計周期內(nèi)深入推敲空間，用空間控制設(shè)計更是難以實現(xiàn)，BIM為改變這種狀況提供了可能。
在BIM中，建筑室內(nèi)空間、建筑表皮、建筑室外空間被整合成一個相互關(guān)聯(lián)的邏輯系統(tǒng)。建筑設(shè)計從空間關(guān)系控制入手，平面布置和空間設(shè)計同步進行，空間直觀反映建筑表皮并形成建筑立面，使內(nèi)外兼容的空間設(shè)計變得簡單易行。
從粗放設(shè)計到集成設(shè)計。當前，建筑行業(yè)粗放型設(shè)計主要表現(xiàn)為各個專業(yè)設(shè)計圖紙的深度淺、質(zhì)量低以及各專業(yè)間的集成化程度低，其工作方法是各自為政，采用傳統(tǒng)的提條件圖方法協(xié)同，集成化程度處于以圖紙為中介的落后模式，效率低下且設(shè)計品質(zhì)低。BIM以三維信息模型為基本集成平臺，改變了建筑工程傳統(tǒng)單兵作戰(zhàn)的工作方式和模式，從異步的、松散聯(lián)系的各專業(yè)散設(shè)計轉(zhuǎn)化為同步的、緊密聯(lián)系的各專業(yè)協(xié)同設(shè)計。
BIM不但將建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師等設(shè)計工種組織在同一個三維信息模型下工作，實現(xiàn)設(shè)計技術(shù)自身的協(xié)同，減少工種圖紙間的“錯漏缺”現(xiàn)象；而且實現(xiàn)了設(shè)計各階段的集成。運用BIM，利用參數(shù)化構(gòu)件組成的模型修改，可以省去建筑方案設(shè)計與后續(xù)設(shè)計(如初步設(shè)計、施工圖設(shè)計)之間繁重的重繪工作，避免設(shè)計各環(huán)節(jié)脫節(jié)，便于根據(jù)實際工程要求對原方案的梳理及修改工作。此外,設(shè)計完成后,BIM包含建筑工程從設(shè)計、使用直至建筑使用周期終結(jié)的所有信息參數(shù)，這些信息始終建立在一個三維模型數(shù)據(jù)庫中，業(yè)主、施工、監(jiān)理單位及相關(guān)管理部門都可基于這個統(tǒng)一的模型協(xié)同工作,徹底改變了工程項目的協(xié)作過程。BIM技術(shù)的應(yīng)用，不僅改變了設(shè)計思維和方法，也使設(shè)計在工程的建設(shè)過程中更顯現(xiàn)其主導作用。
BIM全面顛覆施工流程
BIM技術(shù)對建筑施工流程的影響可以說是顛覆性的，對施工過程中的方案優(yōu)化、成本、進度、質(zhì)量等控制更加精確、具體，并對施工企業(yè)的管理和生產(chǎn)起到變革作用。虛擬施工、方案優(yōu)化。首先，運用BIM技術(shù)，建立用于進行虛擬施工的施工模型，可以將工藝參數(shù)與影響施工的屬性聯(lián)系起來，以反應(yīng)施工模型與設(shè)計模型之間的交互作用。施工模型要具有可重用性，因此必須建立施工產(chǎn)品主模型描述框架，隨著產(chǎn)品開發(fā)和施工過程的推進，模型描述會日益詳細。最終通過BIM技術(shù)保持模型的一致性及模型信息的可繼承性，實現(xiàn)虛擬施工過程各階段和各方面的有效集成。其次，基于BIM模型，可對施工組織設(shè)計方案進行論證，就施工中的重要環(huán)節(jié)進行可視化模擬分析,并按時間進度進行施工安裝方案的模擬和優(yōu)化。也可對一些重要的施工環(huán)節(jié)或采用新施工工藝的關(guān)鍵部位、施工現(xiàn)場平面布置等施工指導措施進行模擬和分析，不斷優(yōu)化方案，以提高計劃的可行性。還可直觀地了解整個施工或安裝環(huán)節(jié)的時間節(jié)點和工序，并清晰把握在施工過程中的難點和要點，從而優(yōu)化方案，以提高施工效率和施工方案的安全性。
碰撞檢查、減少返工。在傳統(tǒng)施工中，建筑工程建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)、設(shè)備及水暖電專業(yè)等各個專業(yè)分開設(shè)計，導致圖紙中平立剖之間、建筑圖和結(jié)構(gòu)圖之間、安裝與土建之間及安裝與安裝之間的沖突問題數(shù)不勝數(shù)，并會帶來很多嚴重的后果。通過BIM技術(shù)，可以在虛擬的三維環(huán)境下非常方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的碰撞沖突，在施工前快速、全面、準確地檢查出設(shè)計圖紙中的錯誤、遺漏及各專業(yè)間的碰撞等問題，減少由此產(chǎn)生的設(shè)計變更，大大提高施工現(xiàn)場的生產(chǎn)效率，從而減少施工中的返工，節(jié)約成本，縮短工期，降低風險。
形象進度、4D虛擬。建筑施工是一個高度動態(tài)和復雜的過程，當前建筑工程項目管理中經(jīng)常用于表示進度計劃的網(wǎng)絡(luò)計劃，由于專業(yè)性強、可視化程度低，無法清晰描述施工進度以及各種復雜關(guān)系，難以形象表達工程施工的動態(tài)變化過程。通過將BIM技術(shù)與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程和虛擬形象進度。4D施工模擬技術(shù)可以在項目建造過程中合理制定施工計劃、精確掌握施工進度，優(yōu)化使用施工資源以及科學地進行場地布置，對整個工程的施工進度、資源和質(zhì)量進行統(tǒng)一管理和控制，以縮短工期、降低成本、提高質(zhì)量。此外，借助4D模型，施工企業(yè)在工程項目投標中，可以讓業(yè)主直觀地了解其對投標項目主要施工的控制方法、施工安排是否均衡、總體計劃是否基本合理等，從而獲得競標優(yōu)勢。
精確算量、成本控制。工程量統(tǒng)計結(jié)合4D的進度控制，即所謂BIM在施工中的5D應(yīng)用。施工中的預算超支現(xiàn)象十分普遍，缺乏可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐是造成超支的重要原因。BIM是一個富含工程信息的數(shù)據(jù)庫，可以真實地提供造價管理需要的工程量信息，借助這些信息，計算機可以快速對各種構(gòu)件進行統(tǒng)計分析，進行混凝土算量和鋼筋算量，大大減少了繁瑣的人工操作和潛在錯誤，非常容易實現(xiàn)工程量信息與設(shè)計方案的完全一致。通過BIM獲得的準確的工程量統(tǒng)計還可用于成本測算、在預算范圍內(nèi)不同設(shè)計方案的經(jīng)濟指標分析，以及施工開始前的工程預算和施工過程中的結(jié)算。
BIM讓監(jiān)理工作更輕松
由于相對于以前的平面設(shè)計圖，基于BIM技術(shù)的設(shè)計模型能更好地表達出各種構(gòu)件的空間位置關(guān)系，這就使得監(jiān)理人員能夠更直觀地看到某些施工難點，進而為施工提供指導。特別是對于實際施工中與設(shè)計圖紙不符的地方，也能更及時地看到、提出問題，方便與設(shè)計、施工的溝通，有助于及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
工程監(jiān)理的現(xiàn)行工作方法主要有現(xiàn)場記錄、發(fā)布文件、旁站監(jiān)理、平行檢測、會議協(xié)調(diào)等,BIM技術(shù)“虛擬施工、有效協(xié)同”的特點，可以極大地提高監(jiān)理協(xié)調(diào)工作的效率，監(jiān)理人員可以將工程信息反饋到BIM模型中，從而指導工程施工的進行，減少施工中質(zhì)量問題出現(xiàn)的可能。例如：在圖紙會審、設(shè)計交底過程中，監(jiān)理需要提取設(shè)計單位制作的設(shè)計模型并對模型深度和質(zhì)量進行審查；在審查施工方案過程中，需要提取施工單位經(jīng)深化設(shè)計后的施工模型，關(guān)鍵節(jié)點的施工方案模擬，同時對施工方案的合理性和可施工性進行評審，最后增加監(jiān)理質(zhì)量控制的關(guān)鍵節(jié)點信息；在竣工驗收過程中，提取竣工模型，對竣工模型真實性進行審查和模型移交并加入竣工驗收結(jié)論；在工程變更的處理中，提取原設(shè)計模型、施工模型信息，加入變更內(nèi)容，或督促相關(guān)單位加入變更內(nèi)容，利用模型計算工程量的增減及對費用和工期的影響；將工程變更單與實體模型關(guān)聯(lián)，可以形成現(xiàn)場錯誤實時比對，甚至可能做到總監(jiān)不出門，就能監(jiān)控全項目。
雖然BIM技術(shù)的應(yīng)用可以讓監(jiān)理工作更輕松，但也給監(jiān)理企業(yè)提出了新要求。比如根據(jù)BIM技術(shù)的特點和要求，監(jiān)理企業(yè)需要重新制定公司的監(jiān)理工作制度，從而在利用BIM技術(shù)對工程進行監(jiān)理的過程中，能夠真正地發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢，指導工程項目建設(shè)過程的監(jiān)理工作。此外，BIM技術(shù)的應(yīng)用還要求監(jiān)理企業(yè)在人員、技術(shù)、設(shè)備等方面加強培訓力度和資金投入，不斷提升BIM技術(shù)應(yīng)用水平等。
在應(yīng)用BIM技術(shù)較早的建筑領(lǐng)域，很多具有戰(zhàn)略發(fā)展遠見的建設(shè)監(jiān)理咨詢企業(yè)很早就開始接觸BIM、了解BIM、學習BIM，掌握BIM技術(shù)并指導工作實踐，最終在新技術(shù)的浪潮中順勢而上,站在了行業(yè)發(fā)展的前沿。比如上海建科工程咨詢有限公司，從2008年開始啟動BIM技術(shù)理論研究和技術(shù)探索，主要從兩個方面進行工程實踐，一是“核心業(yè)務(wù)+BIM”,主要是把傳統(tǒng)的監(jiān)理咨詢等業(yè)務(wù)與BIM技術(shù)緊密結(jié)合起來，集中應(yīng)用于項目施工階段，用BIM技術(shù)解決監(jiān)理、項目管理等工作中的具體問題，提高工作效率，提升工作品質(zhì)，使BIM技術(shù)逐漸成為了開展監(jiān)理咨詢業(yè)務(wù)的必備工具；二是致力于基于BIM的“全生命周期管理咨詢與服務(wù)”，擔任專業(yè)顧問，提供專業(yè)咨詢與服務(wù)，發(fā)揮了BIM咨詢的應(yīng)用價值。更重要的是，全面提升了系統(tǒng)服務(wù)能力和運營效率，助推公司實現(xiàn)了轉(zhuǎn)型發(fā)展。
不可否認，BIM時代已經(jīng)悄然來臨。不管是在建筑市場還是交通工程建設(shè)領(lǐng)域，都將引發(fā)一系列生產(chǎn)、管理變革。正在積極探索轉(zhuǎn)型新路徑的交通監(jiān)理企業(yè)，不妨以BIM技術(shù)為契機，加強人才技術(shù)實力，增強企業(yè)核心競爭力，進而實現(xiàn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
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