李朝庆

（东港市财政投资审核中心，辽宁 东港 118300）

0 引言

建筑信息模型为建筑业的发展与管理带来了前所未有的变革，建筑信息模型技术以生动可感的三维模型作为建筑项目的信息载体，直观地呈现了建筑项目施工阶段的各专业、各环节的现场情况，促进了建筑从业人员之间的沟通，避免了建筑项目因信息过载或信息不对称造成信息流失，提高了施工者的施工效率与管理者的管理质量。本文将对基于建筑信息模型技术的工程施工管理模式展开具体探讨与论述。

1 工程概况

某工程为大型商业综合体，占地面积约为12万 m2，建筑总面积约为50万m2。该商业综合体工程由施工总承包单位对混凝土结构工程与钢结构工程进行施工，并对该商业综合体的机电安装、装修工程、外墙幕墙装饰等专业的施工过程进行统筹协调与管理。

2 BIM技术在建筑施工中的应用理论与实现

2.1 BIM的基本架构

基于BIM技术的4D管理系统软件目前已经具备了较为完整的技术架构，并拥有完善的系统工程流程及其应对措施。根据BIM技术理论，可以将工程施工BIM应用的技术架构分为接口层、数据层、平台层、模型层以及应用层这5个层次。工程施工建筑信息模型应用的技术架构如图1所示。

图1 工程施工建筑信息模型应用的技术架构

2.2 建筑信息模型的整体结构和模块功能

基于接口层、数据层、平台层、模型层以及应用层这5个层次的划分，该商业综合体的施工管理系统主要包括基于BIM技术的4D管理系统和项目综合管理系统两大部分内容，如图2所示。4D施工管理软件被设置为C/S架构（局域网），项目综合管理系统被设置为B/S架构（互联网）。4D施工管理软件与项目综合管理系统通过系统接口实现无缝集成，建立起两个架构之间的数据双向连接，以便更好地实现BIM数据库的数据交换与信息共享。

2.3 本工程建筑信息模型技术相关规划方案

情况与现实特点，基本能够将该商业综合体的BIM系统分为BIM建模系统、基于BIM技术的4D管理软件系统以及项目综合管理软件系统3部分。本工程建筑信息模型规划方案如图3所示。

图3 本工程建筑信息模型规划方案

3 建筑信息模型技术在工程中的应用

3.1 建筑信息模型的建模工作

在开始施工之前，以设计单位的设计图为参考依据，建立建筑信息模型，将建筑结构、机电、暖通、装饰等专业的施工信息输入模型数据库，对复杂劲性混凝土结节点、机电管线密集区和设备机房进行深化设计。在对该工程进行建模过程中，经统计可知，各楼层、各专业间的碰撞点约有3 820个，经过优化设计后，该商业综合体机电管线密集区的管线与设备机房的布置更加合理，节约了大量的工程成本，为建设单位俭省了约1/3的资金投入。此外，建立建筑信息模型有助于提高计算机对各类管线安装与放样的精确性，减少实际安装施工中的返工几率，提高安装效率，控制安装成本。

3.2 4D施工管理软件系统的应用理论与实现

4D施工动态管理软件系统在C/S架构（局域网）的环境中运行，其主要工作原理如下：在工程项目开始施工之前，对关键线路、重要节点、里程碑信息编入进度计划内，即工程总控进度计划。整个3D模型的拆分以该商业综合体的流水段与工序为主要依据。在保证工程总控进度计划的WBS与3D模型相符对应的前提下，利用软件自动导入功能，实现进度计划与3D模型的自动连接，以3D模型为基础，再增加一条时间轴，最终可以形成基于总控进度计划的4D模型。在WBS管理器中，通过不同的颜色来表示和区分施工工序，例如，关键线路上的施工工序，可以用红色来进行表示，浏览日期的施工工序，可以用紫色来进行表示。

3.3 项目综合管理系统的应用理论与实现

该商业综合体工程项目的综合管理系统主要包括信息填报平台与功能拓展的工作平台两大部分。

施工过程中，最基本的信息填报平台的管理内容主要包括施工工程的部位信息填报管理、施工进度控制、施工质量控制、施工工程量管理等。把日常施工中记录的信息录入到信息填报平台，对施工过程及其信息数据进行储存，作为4D动态管理软件提供有效而可靠的数据资料，这些参考数据将自动连接到4D管理软件系统相应的WBS工序中，信息填报平台会将这些数据自动生成日报结果，并且能够自动完成所收集的施工资料的归集、汇总以及统计分析，能够对在施工部位自动进行图片生成与汇总，用4D模型将正在进行的施工过程及其进度形象地表现出来。

图4 工作平台的功能区

工作平台的功能区如图4所示。能够实现设计方案、施工方案等的信息共享功能，集成办公平台信息与收发文管理功能、合同管理功能、变更管理功能等，将这些功能拓展到项目综合管理系统中。项目综合管理系统，一方面能够实现日常文档共享与管理过程在同一办公平台上进行，能够有效减少和控制重复工作率，另一方面，还能够将与施工的相关数据信息上传到4D动态管理软件中，按照对应的流水段和工序，进行资料上传，实现与4D动态管理软件的有机融合，以利于方便查阅相关的施工资料。

4 建筑信息模型应用于施工管理的突破点

突破了进度计划在4D施工动态管理软件系统中的局限性，消除了其应用弊端。第一，BIM对WBS结构的拆分以总控进度计划为主要依据，务必要实现与进度中的结构相对应对接，以实现整个商业综合体工程的模拟施工，在关键线路中的工序中凸显出总控进度计划。

第二，将施工现场的进度、施工工序等更新数据录入到4D动态管理软件中，并将其与原总控进度计划进行对比分析，能够更加直观地呈现实际进度与原计划进度的异同，施工过程中出现的种种问题都能够一目了然，进行清晰的分析。建筑信息模型技术能够直观、迅速地反映现场的进度及问题，避免了各种经济责任纠纷、工期索赔等难发现、责任不明确的问题，极大地提高了索赔成功率，控制和挽回了工程的潜在损失。

第三，实际上，该商业综合体的现场施工进度是一个动态的变化过程，实际的施工进度与总控计划或季度、月度计划有偏差。然而，进度计划工程师很少会在第一时间发现和及时了解到现场施工进度与总控计划进度的差异，无法对下一月度施工进度的规定提供有效的参考和指导。4D动态管理软件系统具有自动统计功能，能够对施工完成的工程项目进行统计与分析，自动模拟制定出下月度进度计划，然后通过人工的调整，例如通过进度计划工程师进行具体分析和优化，最终形成一份较为完善、更加科学的进度计划。

5 结语

文章结合某在施工项目的建筑信息模型系统，对其结构、基本功能以及应用情况展开了具体的探讨与分析。建筑信息模型技术突破了4D动态管理软件的局限性，建筑信息模型技术与基于BIM技术的4D项目施工动态管理软件对该商业综合体的施工管理具有显著的可行性与实用性，更加体现了其突出的商业价值。建筑信息模型技术在今后工程施工管理中的运用将越来越广泛。

[1]吴吉明.建筑信息模型系统（BIM）的本土化策略研究[D].北京：清华大学，2011.

[2]郑聪.基于BIM的建筑集成化设计研究[D].长沙：中南大学，2012.

[3]张泳，付君，王全凤.建筑信息模型的建设项目管理[D].泉州：华侨大学学报：自然科学版，2008.

[4]张泳.建筑信息模型（BIM）的概念框架[J].价值工程，2012.

[5]牟茗.四维建筑信息模型技术研究[D].北京：北京林业大学，2009.

[6]孙洪力，于庆建.基于三维建筑信息模型施工工程的系统管理实践[D].南方电网技术，2009.