BIM技术在建设工程项目信息化系统中的应用研究

2021-10-29孙竹君

四川水泥 2021年9期

孙竹君

（中电建路桥集团北方建设投资有限公司，北京 100070）

0 前言

现阶段有关BIM技术在建设工程项目信息化系统中的应用相对研究较少，基于该现状，要求施工建设与设计单位采取更加行之有效的措施对其进行深入研究与应用，如全面开展外部关联、强化信息化人才队伍建设、构建BIM信息化管理体系等，通过本次研究为后期工作的开展提供些许参考。

1 BIM技术概述

随着当下建设工程项目管理逐渐向信息化、数字化转型，以数据分析、信息共享及视图模拟为主的项目管理模式日益普及推广。BIM技术，即建筑信息模型，该技术主要通过对建设项目涉及到的数据信息等进行集中采集利用，将集成后的数据信息作为模型核心基础进行整体构架与分析，并以更为直观立体的方式开展模拟建模，过程中中需要以信息仿真模拟为主，客观真实、精准科学地将真实信息进行模型植入，为项目管理者与项目决策者提供设计参考、执行依据等。BIM技术的特点主要包括：

第一、信息完备性，将所有建设项目信息进行全面采集、分析与存储，规避以往的单独数据信息利用，提升项目管理的全面性、实效性。

第二、信息关联性，BIM技术能够有效体现各信息数据的关联效能，强化不同工序、工种之间的信息互动影响，提升项目管理多工种协同配合水平及施工流程掌握应用能力。

第三、可视化，以往项目管理中主要以设计图纸、施工方案等为主，对项目整体结构与组织框架的掌握不够，BIM技术采用三维建模形式，以影像动画方式将项目结构、各组参数及数据指标等给予整体呈现，便于管理者研究分析并发现问题。

第四、协调性与模拟性，BIM技术中通过人为操作与控制可实现项目施工模拟、推演等，并可对各种施工流程及工序进行组织协调，提升项目实操性与调度感，为项目的实施开展与全面推动奠定基础[1]。

2 BIM项目信息化系统应用可行性分析

第一、BIM技术应用在工程项目领域不是对单一数据源组进行计算及信息利用，而是以顶层设计为过程的方法进行数据诠释、价值应用，具有较强实际意义。经分析后发现，在工程项目信息化系统应用中BIM技术的可行性较强，该技术从资源、行为、交付维度等各方面将其应用功能、技术价值进行体现。为项目建设单位提供较为具体且完善的设计方案，在工程建设实际过程中，项目信息化系统会对各种问题、弊端等进行集中分析，将设计方案与实际项目现状进行同步对比，实现设计、建造及管理的三维一体化管控，促进工程项目集成化、信息化系统的构建。

第二、工程项目信息化系统具有更强的时效性，在具体施工中将BIM技术应用到该系统当中，配合项目信息进度跟踪模块，能够及时发现实际施工过程中的潜在风险，并采用模拟推演及效果对比的方式，全面降低施工风险、提升施工效率。最后，从技术支持与系统环境层面分析，BIM技术在项目信息化系统应用中较为可行，可通过软件植入或程序设计方式，利用工程项目信息化系统平台发挥BIM各项功能[2]。

3 BIM技术在项目信息化系统中的应用实例——以雄安新区某一快速路建设项目为例

3.1 项目概述

以雄安新区某一不具名标段快速路建设项目为例，该项目全长8.35km。全线共设1段地下快速路、1段地面快速路，主线设计车速为80km/h，地面辅路设计车速为40km/h，匝道设计车速为40/60 km/h，快速路主线为双向六车道，地面辅路为双向四车道（最外侧为公交专用道）规模。全线共设置2座互通式立交，立交间间距为5.0km，另设有2对主辅路出入口。主要实施内容包括道路工程、交通工程、桥梁工程、隧道工程、景观绿化工程、照明工程及配套建设监控管理中心、高速收费站及管理用房等。

3.2 阶段性准备工作

在该项目中针对BIM技术应用需进行预先设计，按照保障安全、保证质量及客观科学的应用原则，相关阶段性准备工作要点如下：第一、完成主体建模，将项目架构及结构等进行数据信息采集输入，完成初期主体建模工作。第二、完成实际应用建模，如荣乌立交互通区施工进度及工艺模拟、主线地下及地面道路工程施工进度及工艺模拟、两个工区场平布置模拟等。第三、完成倾斜摄影，完成施工前、中、后三期倾斜摄影模型建模任务。第四、设计构建智慧工地平台，完成项目信息化系统应用技术环境、技术支持等，并对其进行线上测试与安全检测。第五、持续对整体模型进行优化设计，过程中保证技术参数与项目实际相匹配，提升后期实际利用率。

3.3 应用实施

第一、准备阶段，根据项目需求与施工方案对BIM应用目标、实施任务等进行明确，并对BIM计划与实施方案进行制定，从人力、物力、技术、保障等层面开展各项施工准备，保证BIM技术在项目信息化管理系统中的应用实施。同时，构建BIM初期主体模型，对本项目设计方案、设计图纸及设计模型进行整理搜集，并在原有设计模型基础上进行升级创新，注入自身设计元素，构建新建模型。在具体工作流程开展中受图纸变更影响，需多次对新建模型进行设计改动时，则及时调整及新增相关内容。当前已完成的模型包括：100%隧道主线主体结构模型、100%地面道路模型、100%桥梁结构模型、100%管理用房及附属用房模型以及部分钢筋模型等。

图1 主体模型示例

最后，进行施工前倾斜摄影作业，对该工程项目现场的影像信息进行采集，必须提升影像信息的清晰度，对影像信息的利用性及价值性进行评估，快速完成倾斜影像模型设计，掌握了解施工现场前期的地形原貌与真实情况。

第二、应用阶段，结合本项目工程实际情况，科学合理应用BIM技术，主要原则是通过经验总结与BIM以往应用效果深入分析，探索出更为适应本项目开展的应用方案，具体分析成果如下：

1、待施工进场后，选择总体模型方式，根据周边项目实际情况，对其进行模型碰撞测试，在该过程中已顺利结束隧道工程与道路工程、桥梁工程与隧道工程等的碰撞检测工作。

2、在实际施工作业中对各施工难点、重点等进行进度跟进，并开展针对性的施工模拟，简化实际人工调查与问题分析流程，采用模拟推演及结构分析方式，已完成荣乌立交互通区施工进度及工艺模拟、主线地下及地面道路工程施工进度及工艺模拟等。

图2 模型效果

3、图2为施工工区场地布置设计图形成的施工场地模型，结合项目需求对施工场地模型及方案进行优化，已经完成所需工区的施工场地模型。

4、完成施工中期的倾斜摄影工作，对现场实际影像基础信息等进行采集。

图3 系统平台

5、构建智慧工地平台，实现物联网关联，智慧工地平台系统已正式运行，模块包括：综合展示、BIM展示、质量巡检模块、视频监控模块、扬尘监测模块、车辆管理模块、人员管理模块、智能安全帽模块等。

4 进一步提升BIM技术应用效果及质量的措施途径

4.1 全面开展内外部关联

第一、对内部BIM信息化进行外部延展，将外部信息与数据及时获取、引入。主要体现在关联外部网络、与相关机构进行协同合作，提升内部信息建设的多重性发展，规避传统的单一建设模式。在与外部网络进行关联中要体现信息获取的价值性，实现多企业、多行业的信息数据交换，如掌握其他企业信息数据、掌握建筑行情及价格走向、掌握相关政策机制等，通过多方协调与信息关联，起到一定促进作用。

第二、进行内部BIM信息化建设延展与搭配，不能将项目BIM信息化管理只应用在办公层面，应从施工作业流程、项目开展各层级中都融入BIM信息化管理，在成本控制中的预算、审核、结算等工作流程中同样进行BIM信息化关联，便于各种会计数据信息的快速掌握，对存在的问题及时处理、及时沟通，提升成本控制的时效性与优化性[3]。

4.2 开展信息化人才队伍建设

巩固BIM信息化人才与队伍建设，在建筑工程项目BIM信息化管理中应对人的作用给予充分肯定。首先，强化BIM信息化人才培训，建筑工程施工企业应站在战略发展高度，对项目管理人员以培训方式进行侧重培养，主要包括：网络信息技术专业培训、数据库构建及云计算培训、自动化管理模式及理念培训等，将当下较为流程的管理软件、信息体系进行高层搭建，全面落实人才培养的时效性、多元化[4]。

4.3 构建BIM信息化管理体系

第一、以精细化管理模式为主，对BIM信息化管理体系进行深入构建，过程中一定要强调各细节、各流程的量化控制，如确认岗位BIM信息化责任机制，对项目管理中各相关岗位职责进行深化、细化，将可调度数据信息的权限性进行重新界定，可促进BIM技术的全面应用与实施。

第二、强化监督机制，在项目管理BIM信息化体系建设中应侧重监督机制，将监督效应充分发挥，如实时监督、定期跟踪反馈等，在施工过程的实际应用中也应体现监督效应。传统模式下的施工作业监督管理多为人工监督，而数字化信息技术的应用将远程控制平台与远程监督进行实时呈现，保障项目管理者更为快速、精准地掌握施工动态与施工情况[5]。