BIM技术在全过程项目管理中的应用

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BIM技术在全过程项目管理中的应用
    BIM是Building Information Modeling或Building Information Model的简称，前者译为建筑信息建模，体现的是BIM技术在建模过程中的应用；后者译为建筑信息模型，偏重于对模型的分析和应用。BIM适用于从设计到施工到运营管理的全过程，贯穿工程项目的全生命周期。
对设计单位来说，BIM采用三维数字技术，实现了可视化设计。因为实现了图纸和构件的模块化（图元），并且有功能强大的族和库的支持，设计人员可以方便地进行模型搭建。该模型包含了项目的各种相关信息，如构件的坐标、尺寸、材质、构造、工期、造价等。因此，BIM技术创建的工程项目模型实质是一个可视化的数据库，这是与AutoCAD、MicroStation等传统绘图软件显著不同的地方；另一个不同之处是，采用BIM技术以后，枯燥的制图变成了一个类似搭积木的工作，过程和结果都更加直观，更有趣味性。搭建的三维模型能够自动生成平面、立面和剖面等各种视图和详图，将设计人员从抽象繁琐的空间想像中解脱出来，提高了工作效率，减少了错误的发生。另外，BIM与很多专业设计工具能够很好地对接，这使得各专业设计人员能够对BIM模型进行进一步的分析和设计；同时，BIM模型是项目各专业相关信息的集成，方便地实现了各专业的协同，避免冲突，降低成本。
对施工单位来说，因为包含了工期和造价等信息，BIM模型从三维拓展到五维，能够同步提供施工所需的信息，如进度成本、清单，施工方能够在此基础上对成本做出预测，并合理控制成本。同时，BIM还便于施工方进行施工过程分析，构件的加工和安装。基于BIM技术的四维施工模拟，不仅可以直观地体现施工的界面、顺序，从而使总承包与各专业施工之间的施工协调变得清晰明了，而且将四维施工模拟与施工组织方案相结合，使设备材料进场，劳动力配置，机械排版等等各项工作的安排变得最为有效经济地控制。
对项目管理公司来说，在项目管理中BIM的作用主要体现在以下几个方面：冲突识别，如识别管线、设备、构件之间的碰撞，是否满足净高要求等；建立可视化的模拟环境，更可靠地判断现场条件，为编制进度计划，施工顺序，场地布置，物流人员安排等提供依据。时下流行的项目管理软件P3单纯依靠图表和文字对项目进行描述，缺乏一个直观形象的载体。BIM恰恰弥补了这个缺陷，不但为项目管理者提供了一个实体参考，输出的结果也更加直观具体；BIM模型能够自动生成材料和设备明细表，为工程量计算、造价、预算和决算提供了有利的依据。以往工程量计算都是在图纸上量，或使用鲁班和广联达等软件重新建模计算，与原有的设计模型难免产生偏差，耗时费力，结果也不准确。现在，借助BIM技术，造价人员直接使用原有的设计模型，提高了效率，准确性也提高了；最后，BIM提供三维效果图、动画和漫游等功能，使非技术人员看到可视化的最终产品。
由此不难看出BIM对建设工程项目的影响是全过程、全方位的。BIM模型与项目管理所需的模型可能存在差别，但是项目工程师可以以这些模型为依据，借助P3等项目管理工具，对项目进行进度控制，质量控制和资源管理。另外，项目工程师还可以在BIM模型的基础上开发适用于项目管理的模型，比如，使用Navisworks建立适用于施工的BIM模型，也可以较好地服务于项目管理。可以这样说，基于BIM技术的建筑信息模型在全过程的工程项目管理中将处于核心和支配地位。
基于BIM技术的软件产品
目前市场上可以实现BIM的软件产品有Autodesk公司的Revit+Navisworks，Graphisoft公司的ArchiCAD，Bentley公司的Bentley Architecture，Gehry Technologies的Digital Project，Dassault公司的CATIA等。对于民用建筑，如住宅和公共建筑，最常用的是Revit+Navisworks组合。下面以这两个软件为例，简要描述一下BIM在全过程项目管理中的应用。
应用BIM技术进行全过程项目管理的步骤
招标、采购、合同管理，成本控制，风险管理
借助BIM和常用的项目管理工具如P3，项目工程师能够编制招标采购计划和相关的合同，并进行有效的成本控制和风险管理。
造价管理
BIM模型能够自动生成材料和设备明细表，为造价人员编制工程量清单提供依据。目前Revit等BIM软件在造价方面的功能尚有待完善，与广联达等造价软件也无法有效对接。BIM在造价管理领域的发展空间和市场潜力很大。
设计管理
结构：Revit目前与PKPM 和Midas尚无法实现数据互换（不确定），因此需要借助国外的软件进行结构分析，如Etabs，SAP2000等。这些软件的计算方法不符合中国规范，需根据中国规范进行校核。
机电设备：Revit与水暖电设计软件能否实现对接？
专业协同，碰撞检查：模型数据以DWF格式传给Navisworks Manage软件，对BIM模型的建筑构件、结构构件、设备、管线进行综合，并进行软碰撞，硬碰撞和净空检查，可以帮助业主出如下图纸：
（l）、综合管线图（经过碰撞检查和设计修改，消除了相应错误以后）；
（2）、综合结构留洞图（预埋套管图）；
（3）、碰撞检查侦错报告和建议改进方案。能有效提高设计阶段各专业之间的协同，减少碰撞的产生，提高效率。
效果图，漫游动画：模型数据以DWF格式传给Navisworks Simulate软件，创建图像与动画，支持项目相关人员通过交互式、逼真的渲染图和漫游动画来查看其未来的工作成果。四维仿真与对像动画可以模拟设计意图，表现设计理念，帮助项目相关人员对所有设计方案进行深入研究。此外，该功能支持管理人员和设计人员在创建流程中的任何阶段共享设计，顺畅地进行审阅，从而减少错误，提高质量，节约时间与费用。
建筑性能与环境分析：模型数据以GBXML格式传给Ecotect软件，进行日照分析、可视度分析、光环境和热环境分析等。通过客观数据帮助设计师对设计方案进行优化和调整。这有利于提高建筑的性能和室内外环境的舒适度，减少项目在建造和运营阶段对能源、材料和水等自然资源的消耗，降低污染，打造节能环保的新型建筑。是否将BIM技术应用于建设项目全生命周期的设计、施工和管理，是进行绿色建筑认证的一个重要标准。
人流疏散分析：以BIM模型为研究对象，应用IES软件，可以进行人流疏散的模拟和分析，优化人流疏散方案。通过分析疏散过程中的详细数据，较为真实地反映出疏散过程中可能出现的各种问题，对紧急情况下的应对措施有指导作用。
室外空间舒适度和行人风分析：借助软件进行数值模拟，分析不同季节和风速下气流运动和温度分布情况，为室外人员的舒适度评价提供依据。
施工管理
借助Navisworks软件，在三维模型中添加时间信息，进行四维施工模拟，将建筑模型与现场的设施、机械、设备、管线等信息加以整合，检查空间与空间，空间与时间之间是否冲突，以便于在施工开始之前就能够发现施工中可能出现的问题，来提前处理；也能作为施工的可行性指导，帮助确定合理的施工方案、人员设备配置方案等。在模型中加入造价信息，可以进行5D模拟，实现成本控制。另外，BIM使施工的协调管理更加便捷。信息数据共享和施工远程监控，使项目各参与方建立了信息交流平台。有了这样一个平台，各参与方沟通更为便捷、协作更为紧密、管理更为有效。
应用BIM技术进行全过程项目管理的流程