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摘要:探索建设项目管理的信息化建设,分析了BIM技术的特点及在项目建设全过程中的应用范围,为进一步研究BIM在实践中的运用以达到缩短工期、节省造价的目的奠定基础。
关键词:BIM技术;智慧城市;信息化建设;全过程管理系统
“智慧城市”是当今全球城市发展的新模式,而智慧城市建设离不开建筑领域的智慧化,智慧建造是其中不可或缺的重要组成部分。“智慧建造”是一个新型的建造理念,它要求建筑业发展走低消耗、低污染和可持续发展的道路,同时能应用信息化技术改革建筑业传统的生产方式。“智慧建造”理念的核心技术就是建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)。BIM技术可以改变工程项目各部门、各参建方之间信息传递共享效率低的现象,是信息化手段在建筑业的直接应用,是建筑业改变传统建造理念的技术支撑。
1建筑项目管理的现状
建筑业是我国国民经济的重要产业,但劳动密集、现场生产的特性决定了建筑业的生产效率难以提高。随着当前的经济和社会发展要求,建筑业的利润越来越薄、用工管理越来越难,工程项目投资失控、工期失控、质量失控和管理失控将会加剧,建筑业粗放型的增长方式仍然没有改变。研究显示最主要的原因是由于建筑业管理水平低、管理理念落后以及信息化水平低等。虽然近几年信息化水平在大幅度提升,但整体仍处于初级发展水平,与国际信息化程度仍有较大的差距。
有个分析结论:信息化带来的价值可以减少10%的投资,这对项目业主来说是相当可观的。因此,如何实现工程项目管理信息化,如何最大限度地开发信息资源,如何利用先进的信息技术,将对工程项目建设具有重大意义。
智慧建造理念的要求就是用信息化手段,使得整个建造过程的精细化、低碳化和智能化,从而保证建筑业从高消耗、低效率的粗放型产业向集约型转变,而BIM正是实现智慧建造的根本途径。BIM不仅能解决工程建设各参与方甚至项目与项目之间的协同问题,同时还能解决工程建设各个阶段信息有效传递的问题。
2 BIM技术的特点及优越性
BIM通过创建数字化模型来不断更新、获取项目信息,从而应用到工程项目的设计、建造和营运维护[1]。
2.1 BIM技术的特点
建筑物构件的参数化是BIM的重要特征,BIM满足了参数化设计的要求,满足了图元构件的参数化表示、构件关联与参数化修改属性等图元。BIM模型的参数化特点还体现在其能兼容其他分析软件,实现数据共享,以及能耗分析、结构验算、碰撞检查、日照分析以及虚拟建造等功能。
二维、三维以及参数模型的动态显示与调整是BIM的重要特征之一,它不仅进行传统的二维平面形式表达图元,同时还能实时的以三维立体形式表达建筑物构件,而且在某种特定情况下还能进行分析计算。
BIM所表现的模型外,最重要的是存储了项目信息的数据库,BIM数据库可以根据客户需求导出相应格式的信息。包括平面二维图纸、文本、表格、三维模型等。信息输出形式大致可分为两类,一类是图形数据,如平面图、剖面图、三维效果图、立面图等;另一类是非图形数据,这些数据将以文档的形式输出,如工程量统计表、门窗类表、设备信息表等。
BIM模型的开放性可以实现与其他分析软件的兼容,从而实现数据共享,使得各专业的信息交换、共享成为可能。同时,访问、获取在工程项目全寿命周期的各阶段创建的信息变得更加快捷、准确,使得协同工作方式成为可能。
2.2 BIM技术的优越性
BIM的优越性主要体现在以下几方面:
加快工程进度:利用BIM技术,可以大大减少设计错误带来的工程进度延误;采用基于BIM的参数化设计,可加快设计进度;加强了项目各参与方的协同作业,信息传递效率提高,大大加快了工程进度;
提高工程造价的准确性:利用BIM模型的工程量统计功能代替手工算量,大大加快了工程造价速度,提高了工程量统计准确度;
提升工程质量:利用三维模型,减少了图纸错误或二维平面图理解误差带来的工程变更,减少了不必要的资源浪费,提升了工程质量;
降低工程风险:工程量统计与工程造价都直接由BIM模型直接产生,大大降低了前期投资成本,提高项目决策的准确度;
有助于营运期的设备管理与维护:在全寿命周期管理中,利用BIM竣工模型可以查询设备信息,方便设备的管理与维护。
3 BIM技术的主要内容
BIM技术在建设项目全过程管理中的运用可分为八个系统,分别为设计管理系统、施工质量管理系统、施工进度管理系统、施工成本管理系统、施工安全管理系统、各方主体管理系统、项目采购管理系统和项目运维信息支持系统,体系的总体框架如图3.1[2]所示:
图3.1 智慧建造总体框架
3.1 设计管理系统
包括:(1)共享设计图纸和设计文件;(2)共享图纸中采用的设计规范和图集;(3)各专业设计图纸的协同关系,包括建筑、结构与管线之间的协同;(4)设计变更的依据、流转与签证机制;(5)设计变更后的图纸对比;(6)设计变更产生的投资、进度影响;(7)设计变更产生的重新审图报警机制。该系统可以为施工提供充足的资料,协调各专业设计关系,及时变更设计与审查,有利于项目投资控制。
3.2 施工質量管理系统
包括:(1)工程项目结构分解及组成部分的图纸质量要求;(2)质量评价的标准、规程;(3)施工操作人员符合性的响应机制;(4)提供相关部位的现场施工影像资料;(5)试验、检测等资料;(6)检验批质量的施工自检、监理和设计复检及反馈机制;(7)分项、分部、单位工程质量的自动生成。该系统可跟踪工程动态质量,反映质量检验与缺陷处理,使得质量资料详实,质量责任明确。 3.3施工进度管理系统
包括:(1)动态的进度计划管理机制;(2)施工进度文档管理机制;(3)施工进度预警功能;(4)工程项目决策优化。该系统可动态调整施工进度,及时调整优化施工方案。
3.4施工成本管理系统
包括:(1)两算、三算对比分析;(2)提供各种投资项目数据;(3)项目投资数据共享、权限、查询设置;(4)项目投资变化趋势预测;(5)项目投资预警功能;(6)项目月度、季度、年度报表审核机制。该系统可动态的反映项目投资情况,及时反馈项目是否盈利的情况,可有效防止资源浪费,提高资金的有效利用。
3.5施工安全管理系统
包括:(1)工程项目安全施工内容;(2)安全施工的施工方法、方案;(3)专项安全方案的联动审批;(4)定期安全检查情况、安全资料动态情况;(5)安全报警机制。该系统可以动态跟踪各方的工作情况,能提高施工安全资料的真实性,反映工程安全的动态过程。
3.6各方主体管理系统
包括:(1)施工进度管理情况;(2)施工成本管理情况;(3)施工合同管理情况;(4)各方内部管理情况;(5)工期、成本变化的责任认定;(6)各方协调工作的实施情况。该系统可以评价各方的组织、协调成效,明确各方责任,也可有效防止腐败行为。
3.7项目采购管理系统
包括:(1)设计图纸、招标文件对材料、设备的要求;(2)所用材料、设备的来源和分流途径;(3)同种材料、设备的资料和试验数据共享;(4)材料、设备在工程中的使用部位;(5)材料、设备的网上签证与反馈。该系统能避免材料、设备的替换,减少材料浪费和管理人员时间消耗。
3.8项目运维信息支持系统
包括:(1)工程各专业竣工图,并将管线走向布置于建筑图中;(2)安装设备品种、厂家、技术规格;(3)安装设备的操作、保养要求与备品、备件要求;(4)设备试验、试运行的运行记录;(5)推荐相兼容的设备品种、厂家;(6)可扩充项目运行资料;(7)可以纳入项目运行管理系统。该系统可以为项目运行、维护提供详实的资料,便于备品、备件采购。
4 结语
4.1 分析了建设项目管理的现状,列举了建设过程中业已存在的问题。
4.2 分析了BIM技术的特点及优点,可见BIM技术具有技术先进、操作便利、管理科学的特点。
4.3 列舉了BIM技术在建设项目全过程管理中的运用范围。BIM技术可以运用到建设项目的全寿命管理中,是实现建设管理信息化、实现“智慧城市”的好方法,必将对建筑行业生产模式的改变带来深远的影响。
参考文献:
[1] McGraw-Hill Construction,The Business Value of BIM,2009,retrieved from http://www.docin.com/p-54497367.html,4-11.
[2] 王丽佳. 基于BIM的智慧建造策略研究[D].宁波:宁波大学,2013.
感谢:宁波职业技术学院2013年度科研课题资助项目“基于BIM的宁波市北仑区智慧建造策略研究”
关键词:BIM技术;智慧城市;信息化建设;全过程管理系统
“智慧城市”是当今全球城市发展的新模式,而智慧城市建设离不开建筑领域的智慧化,智慧建造是其中不可或缺的重要组成部分。“智慧建造”是一个新型的建造理念,它要求建筑业发展走低消耗、低污染和可持续发展的道路,同时能应用信息化技术改革建筑业传统的生产方式。“智慧建造”理念的核心技术就是建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)。BIM技术可以改变工程项目各部门、各参建方之间信息传递共享效率低的现象,是信息化手段在建筑业的直接应用,是建筑业改变传统建造理念的技术支撑。
1建筑项目管理的现状
建筑业是我国国民经济的重要产业,但劳动密集、现场生产的特性决定了建筑业的生产效率难以提高。随着当前的经济和社会发展要求,建筑业的利润越来越薄、用工管理越来越难,工程项目投资失控、工期失控、质量失控和管理失控将会加剧,建筑业粗放型的增长方式仍然没有改变。研究显示最主要的原因是由于建筑业管理水平低、管理理念落后以及信息化水平低等。虽然近几年信息化水平在大幅度提升,但整体仍处于初级发展水平,与国际信息化程度仍有较大的差距。
有个分析结论:信息化带来的价值可以减少10%的投资,这对项目业主来说是相当可观的。因此,如何实现工程项目管理信息化,如何最大限度地开发信息资源,如何利用先进的信息技术,将对工程项目建设具有重大意义。
智慧建造理念的要求就是用信息化手段,使得整个建造过程的精细化、低碳化和智能化,从而保证建筑业从高消耗、低效率的粗放型产业向集约型转变,而BIM正是实现智慧建造的根本途径。BIM不仅能解决工程建设各参与方甚至项目与项目之间的协同问题,同时还能解决工程建设各个阶段信息有效传递的问题。
2 BIM技术的特点及优越性
BIM通过创建数字化模型来不断更新、获取项目信息,从而应用到工程项目的设计、建造和营运维护[1]。
2.1 BIM技术的特点
建筑物构件的参数化是BIM的重要特征,BIM满足了参数化设计的要求,满足了图元构件的参数化表示、构件关联与参数化修改属性等图元。BIM模型的参数化特点还体现在其能兼容其他分析软件,实现数据共享,以及能耗分析、结构验算、碰撞检查、日照分析以及虚拟建造等功能。
二维、三维以及参数模型的动态显示与调整是BIM的重要特征之一,它不仅进行传统的二维平面形式表达图元,同时还能实时的以三维立体形式表达建筑物构件,而且在某种特定情况下还能进行分析计算。
BIM所表现的模型外,最重要的是存储了项目信息的数据库,BIM数据库可以根据客户需求导出相应格式的信息。包括平面二维图纸、文本、表格、三维模型等。信息输出形式大致可分为两类,一类是图形数据,如平面图、剖面图、三维效果图、立面图等;另一类是非图形数据,这些数据将以文档的形式输出,如工程量统计表、门窗类表、设备信息表等。
BIM模型的开放性可以实现与其他分析软件的兼容,从而实现数据共享,使得各专业的信息交换、共享成为可能。同时,访问、获取在工程项目全寿命周期的各阶段创建的信息变得更加快捷、准确,使得协同工作方式成为可能。
2.2 BIM技术的优越性
BIM的优越性主要体现在以下几方面:
加快工程进度:利用BIM技术,可以大大减少设计错误带来的工程进度延误;采用基于BIM的参数化设计,可加快设计进度;加强了项目各参与方的协同作业,信息传递效率提高,大大加快了工程进度;
提高工程造价的准确性:利用BIM模型的工程量统计功能代替手工算量,大大加快了工程造价速度,提高了工程量统计准确度;
提升工程质量:利用三维模型,减少了图纸错误或二维平面图理解误差带来的工程变更,减少了不必要的资源浪费,提升了工程质量;
降低工程风险:工程量统计与工程造价都直接由BIM模型直接产生,大大降低了前期投资成本,提高项目决策的准确度;
有助于营运期的设备管理与维护:在全寿命周期管理中,利用BIM竣工模型可以查询设备信息,方便设备的管理与维护。
3 BIM技术的主要内容
BIM技术在建设项目全过程管理中的运用可分为八个系统,分别为设计管理系统、施工质量管理系统、施工进度管理系统、施工成本管理系统、施工安全管理系统、各方主体管理系统、项目采购管理系统和项目运维信息支持系统,体系的总体框架如图3.1[2]所示:
图3.1 智慧建造总体框架
3.1 设计管理系统
包括:(1)共享设计图纸和设计文件;(2)共享图纸中采用的设计规范和图集;(3)各专业设计图纸的协同关系,包括建筑、结构与管线之间的协同;(4)设计变更的依据、流转与签证机制;(5)设计变更后的图纸对比;(6)设计变更产生的投资、进度影响;(7)设计变更产生的重新审图报警机制。该系统可以为施工提供充足的资料,协调各专业设计关系,及时变更设计与审查,有利于项目投资控制。
3.2 施工質量管理系统
包括:(1)工程项目结构分解及组成部分的图纸质量要求;(2)质量评价的标准、规程;(3)施工操作人员符合性的响应机制;(4)提供相关部位的现场施工影像资料;(5)试验、检测等资料;(6)检验批质量的施工自检、监理和设计复检及反馈机制;(7)分项、分部、单位工程质量的自动生成。该系统可跟踪工程动态质量,反映质量检验与缺陷处理,使得质量资料详实,质量责任明确。 3.3施工进度管理系统
包括:(1)动态的进度计划管理机制;(2)施工进度文档管理机制;(3)施工进度预警功能;(4)工程项目决策优化。该系统可动态调整施工进度,及时调整优化施工方案。
3.4施工成本管理系统
包括:(1)两算、三算对比分析;(2)提供各种投资项目数据;(3)项目投资数据共享、权限、查询设置;(4)项目投资变化趋势预测;(5)项目投资预警功能;(6)项目月度、季度、年度报表审核机制。该系统可动态的反映项目投资情况,及时反馈项目是否盈利的情况,可有效防止资源浪费,提高资金的有效利用。
3.5施工安全管理系统
包括:(1)工程项目安全施工内容;(2)安全施工的施工方法、方案;(3)专项安全方案的联动审批;(4)定期安全检查情况、安全资料动态情况;(5)安全报警机制。该系统可以动态跟踪各方的工作情况,能提高施工安全资料的真实性,反映工程安全的动态过程。
3.6各方主体管理系统
包括:(1)施工进度管理情况;(2)施工成本管理情况;(3)施工合同管理情况;(4)各方内部管理情况;(5)工期、成本变化的责任认定;(6)各方协调工作的实施情况。该系统可以评价各方的组织、协调成效,明确各方责任,也可有效防止腐败行为。
3.7项目采购管理系统
包括:(1)设计图纸、招标文件对材料、设备的要求;(2)所用材料、设备的来源和分流途径;(3)同种材料、设备的资料和试验数据共享;(4)材料、设备在工程中的使用部位;(5)材料、设备的网上签证与反馈。该系统能避免材料、设备的替换,减少材料浪费和管理人员时间消耗。
3.8项目运维信息支持系统
包括:(1)工程各专业竣工图,并将管线走向布置于建筑图中;(2)安装设备品种、厂家、技术规格;(3)安装设备的操作、保养要求与备品、备件要求;(4)设备试验、试运行的运行记录;(5)推荐相兼容的设备品种、厂家;(6)可扩充项目运行资料;(7)可以纳入项目运行管理系统。该系统可以为项目运行、维护提供详实的资料,便于备品、备件采购。
4 结语
4.1 分析了建设项目管理的现状,列举了建设过程中业已存在的问题。
4.2 分析了BIM技术的特点及优点,可见BIM技术具有技术先进、操作便利、管理科学的特点。
4.3 列舉了BIM技术在建设项目全过程管理中的运用范围。BIM技术可以运用到建设项目的全寿命管理中,是实现建设管理信息化、实现“智慧城市”的好方法,必将对建筑行业生产模式的改变带来深远的影响。
参考文献:
[1] McGraw-Hill Construction,The Business Value of BIM,2009,retrieved from http://www.docin.com/p-54497367.html,4-11.
[2] 王丽佳. 基于BIM的智慧建造策略研究[D].宁波:宁波大学,2013.
感谢:宁波职业技术学院2013年度科研课题资助项目“基于BIM的宁波市北仑区智慧建造策略研究”