基于BIM技术的施工阶段项目管理研究

基于BIM技术的施工阶段项目管理研究

胡晓娟

胡晓娟

（四川建筑职业技术学院，四川德阳，618000）

StudyonprojectmanagementduringtheconstructionphasebasedonBIMtechnology

HUXiaojuan

(SichuanCollegeofArchitecturalTechnology,Deyang,Sichuan,618000)

【摘要】随着BIM技术应用的不断深化，BIM技术已经从聚焦设计阶段向施工阶段深化应用延伸，从单纯技术应用向项目管理应用转化。文章分析了当前施工阶段项目管理中存在的问题及原因，对施工阶段项目管理如何应用BIM技术进行研究，提出项目管理中各关键环节基于BIM技术的业务管理流程，再以典型案例加以说明，并总结出施工阶段项目管理中应用BIM技术的核心价值，指出全面应用BIM技术，将是我国施工阶段项目管理的发展趋势。

【关键词】项目管理；BIM技术；业务流程；核心价值

【Abstract】AstheBIM(buildinginformationmodeling)isdevelopingquicklyintheAEC(Architecture,EngineeringandConstruction)industry，BIMtechnologybegantobepopularinprojectmanagementduringtheconstructionphase，notonlyfocusonthedesignstageandtechnologyapplication.Thepaperpresentstheproblemandreasonintraditionalconstructionprojectmanagement，andinvestigatestheapplicationofBIMtechnologyinprojectmanagementduringtheconstructionphase.BasedonBIMtechnology,aworkflowofprojectmanagementoneachkeystageissuggested.Acasestudyisgivenatlast.ResultsshowthattheapplicationsofBIMtechnologyforconstructionprojectmanagementwillbethemajordevelopmenttrendinChina.

【Keywords】Projectmanagement;BIMtechnology;Workflow;Corevalue

引言

施工阶段的项目管理（ProjectManagement,PM），是指在限定的工期、质量、费用目标内对工程项目进行综合管理以实现项目预定目标的管理工作。

随着社会的发展，业主对项目的要求不断提高，建设工程项目体量越来越大，建筑造型越来越独特，工艺日趋复杂、施工技术难度不断加大，如何做好施工阶段的项目管理成为业届长期关注的重点。

1．当前我国施工阶段项目管理中存在的主要问题

1.1管理粗放、风险管控能力弱

当前，我国的建设工程项目管控多模式并存、以包代管和联营挂靠等现象普遍，施工企业对项目管控力度不够，风险管控弱，生产效率低，成本管理粗放，盈利能力偏弱。据统计，2012年施工企业产值利润率仅3.56%[1]，盈利水平较低。

1.2专业协调难度增加

建设工程中的专业协调很重要，否则就容易出现土建、钢结构、水暖电、装饰等各专业碰撞，造成设计变更或返工等问题。随着“高、大、难”建设项目的不断涌现，施工图、深化图、变更图众多，图纸送审跟踪难，图纸检索难，使得专业协调难度不断增加。

1.3进度控制能力不够

由于项目工序多，分包单位多、人员分散，专业交叉及作业面众多等情况，容易导致进度计划的编制和控制困难和各专业作业面“打架”等问题，从而影响工期，进度控制能力不够。

1.4成本控制不佳

成本预算、过程核算、变更工程量等工作量巨大，在项目人手普遍不足的现实情况下，容易造成成本管控以事后核算分析居多，事前成本预控较少的情况[2]。工程实施过程内外变更，签证多，变更索赔时效性强，变更计算工作量巨大，造成收入支出对比困难，难以实现成本控制目标。

1.5安全管理有隐患

施工现场作业环境复杂，许多建设工程项目因缺乏对施工方案的有效论证和分析，容易产生质量和安全的隐患。

产生以上问题的主要原因除了人员素质整体不高、管理水平低外，项目管理工作缺乏及时有效的业务数据支撑、存在信息孤岛和信息分割现象，参建各方信息不对称和不共享，协同低效也是重要原因。现代的施工阶段项目管理一般均充分利用信息技术，提高项目管理水平，实现缩短工期、降低成本费用，提高工程质量等目标[3]。BIM作为新兴的信息技术，具有直观性、具有可计算性、具有可共享性、具有可管理性，应用于施工阶段的项目管理，可以解决当前项目管理中存在的问题。

2．BIM技术在施工阶段项目管理中的应用

施工阶段项目管理的主要目标是建设项目各项指标达到设计要求，并且工程质量满足国家现行法律、法规、技术标准、设计文件及工程合同要求，实现“质量、费用、工期”三大目标的最优组合。下面对施工阶段项目中关键的进度、成本管理如何应用BIM技术进行研究，提出新的业务管理流程，以实现优化工作流程，提高工作效率，降低工程成本。

2.1进度管理

在进度管理过程中，进度计划的确定是一个由粗到细，反复优化调整的过程。在编制进度计划时，要综合考虑技术可行性、执行成本及各项资源的合理投入等因素，当下级计划执行出现异常时将直接影响上级计划。图1是传统的进度管理业务流程图。传统方式编制的进度计划很难呈现上述各类因素对计划的影响，必然导致进度计划偏差引起的修正和调整。在计划执行过程中，跟踪进度的信息分散在各个业务部门项目管理者手中，很难及时收集到信息进行综合分析，不能有效指导后期计划的优化和调整。

图1传统的进度管理业务流程图

图2是应用BIM技术的进度管理业务流程，可为项目管理人员提供进度管理新的功能和数据支持。首先，利用BIM可视化优势对施工组织设计中的关键工况穿插、专项施工方案、资源调配等进行模拟，通过虚拟模拟评估进度计划的可行性，识别关键控制点；其次，以BIM模型为载体集成各类进度跟踪信息，将方案审批、深化设计、招标采购等工作纳入辅助工作并跟踪其进展状况，便于管理者根据自己要求及时查阅到全面的现场信息，客观评价进度执行情况，为进度进一步优化和调整提供参考；另外，可为进度管理提供模型工程量数据，为物料准备以及劳动力分配提供依据。

图2应用BIM技术的进度管理业务流程

2.2成本管理

传统的成本管理包括成本测算、成本计划、成本控制、成本核算、成本分析、成本总结等环节，如图3所示。其中成本测算、成本计划和成本核算过程统计数据工作繁杂、工作量大；成本控制过程落实较困难；成本分析结果比较滞后，不能及时为成本决策提供支持。

图3传统的成本管理业务流程

图4是应用BIM技术的成本管理业务流程。利用模型快速准确算量能减轻计量工作量，同时通过将总包清单、项目分包成本与模型相关联，可基于模型按专业、时间、构建属性等不同维度查询总分包清单工程量，从而可为成本测算、成本计划、成本核算、物资计划、业主报量、分包审核、合同结算等业务过程快速提供准确的工程量数据，有助于成本动态控制。此外，可提供多维度成本对比分析，以便发现成本异常时及时纠偏，避免事后发现成本超支现场。

图4应用BIM技术的成本管理业务流程

3．BIM技术应用于施工阶段项目管理中的核心价值的典型案例

3.1项目概况

广州周大福国际金融中心（以下简称东塔项目）工程总高度为530米，总建筑面积50.77万平方米，地下室5层，地上112层。东塔项目效果图见图5。

项目于2011年8月8日开工，计划于2015年11月6日完工。塔楼主体是带加强层的框架-简体结构，主体由8根箱型钢筋混凝土巨柱、112层楼层钢梁和6道环形桁架、四道伸臂桁架组成。项目混凝土用量28.8万立方米，钢筋6.5万吨，钢结构9.7万吨。紧邻两个在建项目，场地极为狭小。主塔垂直运输量大，预计高峰主塔楼同时间施工人数最大约为3000人。

分包众多，至今为止专业分包已达35家，独立分包达到15家，各专业分包立体交叉施工，总包管理工作繁重复杂。此外，还有超高层测量难度大、技术要求高、超高层安全消防体系庞大等难点。

3.2项目实施思路

东塔项目与广联达公司合作，成功开发了“东塔BIM集成信息系统平台”。该系统的总体应用思路是：建议以BIM为核心的项目管理平台，实现数字化的技术、商务管理。在技术管理方面，主要包括基于BIM模型的深化设计、进度管理、工作面管理、图纸管理、场地管理、管线和构件的碰撞检查及运营维护；在商务管理方面，主要内容是工程量计算、预算管理、合同及成本管理、劳务管理等。

3.3项目实施情况

东塔项目应用BIM综合项目管理系统后，其项目管理中进度和成本管理实施情况见表1项目管理对比图。

表1项目管理对比图

3.4项目实施效果

3.4.1降低了成本

（1）缩短工期

将BIM技术引入东塔项目管理，主塔实际工期比原来计划提前60天，主塔楼标准层施工平均4.5天一层。人/机每天20万元以保守估计预计节约成本1200万元。

（2）节约材料

东塔项目材料的损耗率为3%，低于行业基准值30%~35%，项目预计消耗钢筋约9万吨，保守估计节约成本405万元。

（3）减少返工、变更及资源浪费

1）优化技术方案

通过精确的建模及施工模拟，对20多项方案进行模拟优化等，避免了现场大型返工。

2）减少变更

通过碰撞检测、模拟，提出300多条优化建议，减少了过程变更。

3）合理安排工料资源

利用BIM模型提取材料用量，准确率达到98%以上，结合进度计划实现物料的准确进场，减少了材料的二次搬运和浪费，也缩短了物流和库存周期，即节约成本也保证了工期。

利用BIM模型提取劳动力计划，确保资源的平衡，劳务分包的峰值人数比计划减少10%。

3.4.2提升了管理水平

（1）实时收集和共享业务信息，直线沟通方式减少20%以上，提高了沟通效率；

（2）由按季度执行改为按月执行，缩短了成本核算周期；

（3）减少了工程量审核/申报工作量，预算员由原来的10个减少为3个；

（4）东塔项目有上万份图纸，700多份变更，通过BIM技术，将模型、图纸、变更建立关联，能快速准确定位所需图纸，提高图纸查询效率。

3.4.3提升了技术能力

（1）应用BIM技术进行施工模拟，保证复杂节点、大型设备的施工与安装顺利进行；

（2）利用MagiCAD机电深化设计，施工过程中所有管线设备安装基本一次成活；

（3）优化了12类、500多个伸臂桁架巨型柱节点，施工中基本未出现重大返工；

（4）对大型施工组织进行优化，施工过程没有发生较大幅度调整；

4．BIM技术应用于施工阶段项目管理中的核心价值

综合以上理论研究和案例分析，可以总结出BIM技术应用于施工阶段项目管理的核心价值：

4.1提高项目管理可视化管理能力

BIM技术应用于施工阶段项目管理，可以为项目管理带来可视化管理手段，如4D管理应用可以直观地反映整个建筑的施工进度和形象进度，从而可以帮助项目管理人员合理制定施工计划、优化施工使用资源。

4.2提供更有效的分析手段

BIM模型是综合建筑信息模型，由不同层级的构件组成，并可基于部位、专业、分项、构件、时间提供各种多维度的分析，为项目管理提供更有效的分析手段。如利用BIM模型辅助动态成本管理，包括针对一定的楼层，从BIM集成模型获取收入、计划成本，从项管理系统获取实际成本数据，然后进行三算对比分析。

4.3为项目管理提供数据支持

将BIM技术应用于施工阶段项目管理，基于BIM模型，可以为各个业务实时提供基础数据。如可以方便快捷地为成本测算、材料管理及甲方报量、分包工程量审核等业务提供工程数据，从而大幅度提高工作效率，并提高决策水平。

5．结束语

总之，BIM技术在施工阶段项目管理中的应用将大大提升项目管理水平，优化施工方案，提高工程质量，做好安全管理；减少返工，节约建造成本；提高施工效率，缩短工期。有利于实现建设工程“质量、费用、工期”三大目标的最优组合。全面应用BIM技术，将是我国施工阶段项目管理的发展趋势。

参考文献：

[1]住房和城乡建设部部计划财务与外事司，中国建筑业协会.2012年建筑业发展统计分析[J].工程管理学报，2013,27（3）：3-4.

[2]黄锰钢，王鹏翊.BIM在施工总承包项目管理中的应用价值[J],土木建筑工程信息技术，2013（10）.

[3]赖惠玲.关于加强工程项目管理信息建设的探讨[J].城市建设，2012（17）.

作者简介：

胡晓娟（1974-），女（汉族），四川自贡人，硕士研究生，副教授，研究方向：教学改革、工程造价及管理。