一.BIM技術(shù)簡介

(一)BIM(Building Information Modeling)——建筑信息模型

BIM是近十年在原有CAD(英文名稱:Computer Aided Design,中文名稱:計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種多維(三維空間、四維時(shí)間、五維成本、N維更多應(yīng)用)模型信息集成技術(shù),可以使建設(shè)項(xiàng)目的所有參與方(包括政府主管部門、業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、造價(jià)、運(yùn)營管理、項(xiàng)目用戶等)在項(xiàng)目從概念產(chǎn)生到完全拆除的整個(gè)生命周期內(nèi)都能夠在模型中操作信息和在信息中操作模型,從而從根本上改變從業(yè)人員依靠符號(hào)文字形式圖紙進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營管理的工作方式,實(shí)現(xiàn)在建設(shè)項(xiàng)目全生命周期內(nèi)提高工作效率和質(zhì)量以及減少錯(cuò)誤和風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。BIM 是一種技術(shù)、一種方法、一種過程,BIM 把建筑業(yè)業(yè)務(wù)流程和表達(dá)建筑物本身的信息更好地集成起來,從而提高整個(gè)行業(yè)的效率。在建筑工程整個(gè)生命周期中,建筑信息模型可以實(shí)現(xiàn)集成管理,因此這一模型既包括建筑物的信息模型,同時(shí)又包括建筑工程管理行為的模型,將建筑物的信息模型同建筑工程的管理行為模型進(jìn)行完美的組合。

(二)BIM技術(shù)的特點(diǎn)

1. 可視化:BIM提供了可視化的思路,讓人們將以往在圖紙上的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實(shí)物圖形展示在人們的面前,BIM的可視化是一種能夠?qū)?gòu)件之間形成互動(dòng)性和反饋性的可視,不僅可以用來效果圖的展示及報(bào)表的生成,更重要的是,項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。

2. 協(xié)調(diào)性:在設(shè)計(jì)時(shí),往往由于各專業(yè)設(shè)計(jì)師之間的溝通不到位,而出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問題,例如暖通等專業(yè)中的管道在進(jìn)行布置時(shí),由于施工圖是各自繪制在各自的施工圖紙上的,真正施工過程中,可能在布置管線時(shí)正好在此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的梁等構(gòu)件在此妨礙著管線的布置,這種就是施工中常遇到的碰撞問題。BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對(duì)各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào),生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù),提供出來。

3.模擬性:模擬性并不是只能模擬設(shè)計(jì)出的建筑物模型,還可以模擬不能夠在真實(shí)世界中進(jìn)行操作的事物。在設(shè)計(jì)階段,BIM可以對(duì)設(shè)計(jì)上需要進(jìn)行模擬的一些東西進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),例如:節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等;在招投標(biāo)和施工階段可以進(jìn)行4D模擬(三維模型加項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間),也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工,從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。同時(shí)還可以進(jìn)行5D模擬(基于3D模型的造價(jià)控制),從而來實(shí)現(xiàn)成本控制;后期運(yùn)營階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬,例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。

4.優(yōu)化性:事實(shí)上整個(gè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營的過程就是一個(gè)不斷優(yōu)化的過程,沒有準(zhǔn)確的信息做不出合理的優(yōu)化結(jié)果,BIM模型提供了建筑物的實(shí)際存在的信息,包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息,還提供了建筑物變化以后的實(shí)際存在。BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化的可能,把項(xiàng)目設(shè)計(jì)和投資回報(bào)分析結(jié)合起來,設(shè)計(jì)變化對(duì)投資回報(bào)的影響可以實(shí)時(shí)計(jì)算出來,使得業(yè)主知道哪種項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案更有利于自身的需求,對(duì)設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化,可以帶來顯著的工期和造價(jià)改進(jìn)。

5.可出圖性:BIM不僅是為了出大家日常多見的建筑設(shè)計(jì)圖紙,及一些構(gòu)件加工的圖紙。而是通過對(duì)建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后,可以幫助業(yè)主出經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改,消除了相應(yīng)錯(cuò)誤以后的綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)預(yù)留洞圖、碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案等。由上述內(nèi)容,我們可以大體了解BIM技術(shù),據(jù)美國聯(lián)邦政府統(tǒng)計(jì),在目前的情況下合適地使用BIM 可以讓建設(shè)項(xiàng)目節(jié)省5-12%的投資。 現(xiàn)代建筑業(yè)發(fā)展數(shù)百年以來,建筑材料、技術(shù)、方法已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化,尤其是電力、通訊、數(shù)字技術(shù)的普及應(yīng)用,使得建設(shè)項(xiàng)目的規(guī)模和復(fù)雜性空前提高,特別是公共建筑、商業(yè)地產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施等類型項(xiàng)目,涉及的專業(yè)往往超過十幾個(gè)甚至幾十個(gè)之多。BIM技術(shù)一經(jīng)問世即受到全球建筑行業(yè)的廣泛接受,根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,2010年美國前300大建筑行業(yè)企業(yè)已經(jīng)有80%使用BIM技術(shù)。國內(nèi)北京奧運(yùn)工程和上海世博工程也都有了一定程度的應(yīng)用,2010國內(nèi)在建第一高樓632米的上海中心宣布在其設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營管理過程中全面使用BIM技術(shù),更是把BIM技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用推向了一個(gè)新的高度。 2011年5月住建部下發(fā)的《2011-2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》已經(jīng)把BIM作為工程總承包、勘察設(shè)計(jì)和施工類企業(yè)十二五信息化發(fā)展必須具備的技術(shù)之一。

二.BIM技術(shù)在工程成本控制中的應(yīng)用

(一)成本控制的意義

成本控制的課題很大,意義也很大。成本控制關(guān)乎低碳、環(huán)保、綠色建筑、自然生態(tài)、社會(huì)責(zé)任、福利等宏大敘事。眾所周知,有些自然資源是不可再生的,所以成本控制不僅僅是財(cái)務(wù)意義上實(shí)現(xiàn)利潤最大化,終極目標(biāo)是單位建筑面積自然資源消耗最少。施工消耗大量的鋼材、木材和水泥,最終必然會(huì)造成對(duì)大自然的過度索取。其次,只有成本控制得較好的企業(yè)才有可能有相對(duì)的比較優(yōu)勢(shì),成本控制不力的企業(yè)必將會(huì)被市場所淘汰。成本控制”也不是片面地壓縮成本,有些成本是不可縮減的,有些標(biāo)準(zhǔn)是不能降低的,特別強(qiáng)調(diào)的是,任何縮減的成本不能影響到建筑結(jié)構(gòu)安全,也不能減弱社會(huì)責(zé)任。我們所謂的“成本控制”就是通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)和信息化手段,優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化組合、優(yōu)化管理,把無謂的浪費(fèi)降至最低,成本控制是永恒的主題。

(二)BIM技術(shù)在工程成本控制中的優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)在處理實(shí)際工程成本核算中有著巨大的優(yōu)勢(shì)。建立BIM的5D 施工資源信息模型(3D實(shí)體、時(shí)間、工序)關(guān)系數(shù)據(jù)庫,讓實(shí)際成本數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)入5D關(guān)系數(shù)據(jù)庫,成本匯總、統(tǒng)計(jì)、拆分對(duì)應(yīng)瞬間可得。建立實(shí)際成本BIM模型,周期性(月、季)按時(shí)調(diào)整維護(hù)好該模型,統(tǒng)計(jì)分析工作就很輕松,軟件強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析能力可輕松滿足我們各種成本分析需求;贐IM的實(shí)際成本核算方法,較傳統(tǒng)方法具有極大優(yōu)勢(shì):

1.快速。由于建立基于BIM的5D實(shí)際成本數(shù)據(jù)庫,匯總分析能力大大加強(qiáng),速度快,短周期成本分析不再困難,工作量小、效率高。

2.準(zhǔn)確。成本數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)維護(hù),準(zhǔn)確性大為提高,通過總量統(tǒng)計(jì)的方法,消除累積誤差,成本數(shù)據(jù)隨進(jìn)度進(jìn)展準(zhǔn)確度越來越高。另外通過實(shí)際成本BIM模型,很容易檢查出哪些項(xiàng)目還沒有實(shí)際成本數(shù)據(jù),監(jiān)督各成本實(shí)時(shí)盤點(diǎn),提供實(shí)際數(shù)據(jù)。

3.分析能力強(qiáng)。可以多維度(時(shí)間、空間、WBS)匯總分析更多種類、更多統(tǒng)計(jì)分析條件的成本報(bào)表。

4.提升企業(yè)成本控制能力。將實(shí)際成本BIM模型通過互聯(lián)網(wǎng)集中在企業(yè)總部服務(wù)器。企業(yè)總部成本部門、財(cái)務(wù)部門就可共享每個(gè)工程項(xiàng)目的實(shí)際成本數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了總部與項(xiàng)目部的信息對(duì)稱,總部成本管控能力大為加強(qiáng)。

總之“BIM成本控制解決方案”,其核心內(nèi)容是利用BIM軟件技術(shù)、造價(jià)軟件、項(xiàng)目管理軟件、FM軟件,創(chuàng)造出一種適合于中國現(xiàn)狀的成本管理解決方案。首先定義一套通用編碼標(biāo)準(zhǔn),用于解析各種軟件和體系的編碼。整體解決方案包含了設(shè)計(jì)概算、施工預(yù)算、竣工決算、項(xiàng)目管理、運(yùn)營管理等所有環(huán)節(jié)成本管理的模塊,構(gòu)成項(xiàng)目總成本控制體系。首先,①設(shè)計(jì):由設(shè)計(jì)院制作BIM模型提交,作為所有各方建模的基礎(chǔ)(設(shè)計(jì)院中間件+Revit)。②施工:采用基于BIM的工程量清單招標(biāo),要求乙方全部采用BIM投標(biāo)(基于FM的招標(biāo)條件+預(yù)算中間件+算量軟件),施工預(yù)預(yù)算的信息都寫入BIM。③PM:要求項(xiàng)目管理單位全面采用BIM-WBS中間件(項(xiàng)目管理中間件+普華軟件),便于將來運(yùn)營時(shí)回溯建筑構(gòu)件的歷史信息。④FM:要求運(yùn)營單位全面采用BIM-FM中間件(FM中間件+Archibus),直接將BIM攜帶的建筑信息全部留給運(yùn)營階段,實(shí)現(xiàn)BIM價(jià)值的最大化項(xiàng)目成本控制是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng),要整合各方面資源,形成合力。把各子系統(tǒng)納入到大系統(tǒng)中,系統(tǒng)永遠(yuǎn)大于子系統(tǒng)之和。

三.結(jié)束語

在建筑工程全生命周期都有工程成本控制的身影,應(yīng)用新技術(shù)可產(chǎn)生更高的效益,提高企業(yè)的核心競爭力,BIM技術(shù)應(yīng)用有強(qiáng)大的生命力和廣闊前景,隨著BIM技術(shù)日趨成熟,相信不需要很長時(shí)間,BIM技術(shù)一定會(huì)被廣泛應(yīng)用于建筑工程的整個(gè)生命周期全過程中。