BIM在施工領(lǐng)域的發(fā)展與展望

BIM應(yīng)用發(fā)展階段的劃分及情況

第 0 階段，2010 年以前，BIM引入階段；

第 1 階段，2010~2011 年，建筑物BIM 應(yīng)用階段；

應(yīng)用范圍：機(jī)電的深化設(shè)計(jì)、施工圖紙的“錯(cuò)、漏、碰、缺”、4D工期模擬、構(gòu)件的工程量清單、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的鋼筋布置等。

第 2 階段，2013~2014 年，施工信息模型應(yīng)用階段；

應(yīng)用范圍：增加了現(xiàn)場平面管理、技術(shù)方案模擬、危險(xiǎn)源識(shí)別、安全防護(hù)措施、數(shù)字化樣板間、資料管理、臨時(shí)設(shè)施等。

第 3 階段，2015 年至今，融入項(xiàng)目管理階段。

應(yīng)用范圍：計(jì)劃管理、數(shù)字化加工、移動(dòng)終端、逆向BIM（激光掃描、照片成像）、預(yù)制加工件管理等。

對各階段BIM應(yīng)用的研究分析

1 BIM 應(yīng)用的指導(dǎo)思想

從借鑒模仿到業(yè)務(wù)引領(lǐng)，再到融入管理的演化。BIM 的發(fā)展借鑒CAD 在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用方法，在BIM 初級(jí)階段是十分有意義和必要的。根據(jù)“實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)”的科學(xué)論斷，我國BIM 應(yīng)用由高端人士引進(jìn)，有施工人員的參與應(yīng)用。這是一個(gè)由理論到實(shí)踐的過程，隨著BIM 理論在施工領(lǐng)域的實(shí)踐探索，進(jìn)而形成了“施工信息模型”理論，這是一個(gè)實(shí)踐到理論的過程。隨著施工信息模型在施工業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，得到了廣大施工管理人員的認(rèn)可，豐富了BIM 應(yīng)用，逐步形成了“BIM 融入管理”的理念。經(jīng)過反復(fù)的理論與實(shí)踐，使我們逐漸認(rèn)清BIM 發(fā)展過程的工作目標(biāo)。

2 BIM 應(yīng)用的目標(biāo)確定

從目標(biāo)探索到單一目標(biāo)、再到多目標(biāo)的發(fā)展。從尋找BIM 應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槟康模�到BIM 解決某項(xiàng)技術(shù)、某項(xiàng)工作中的難題為目的，再到BIM 解決項(xiàng)目各專業(yè)之間協(xié)同工作問題為目的的幾個(gè)階段性目標(biāo)發(fā)展，通過不斷清晰和確定階段目標(biāo)，最終達(dá)到全面提升建筑業(yè)管理水平的目標(biāo)。

在第 1 階段的目標(biāo)探索期，其主要目的是全面理解BIM， 探索BIM 應(yīng)用的主要方式、方法，對模型與信息之間的關(guān)系、建筑信息的廣義性與狹義性、模型細(xì)度（LOD）分布等情況的逐步認(rèn)識(shí)。

在第 2 階段的單一目標(biāo)期間，即BIM 一項(xiàng)應(yīng)用只解決一個(gè)問題，應(yīng)用之間沒有聯(lián)系。其主要目的是全面探索BIM 在項(xiàng)目管理各業(yè)務(wù)中的應(yīng)用，通過橫向到邊、縱向到底的辦法，尋找BIM 與業(yè)務(wù)之間的契合度和主要介入方式，實(shí)現(xiàn)BIM 與業(yè)務(wù)有機(jī)融合。在此期間，BIM 應(yīng)用域呈現(xiàn)離散型狀態(tài)，即“點(diǎn)狀應(yīng)用”。

在第 3 階段的多目標(biāo)管理期間，多目標(biāo)管理特點(diǎn)：目標(biāo)之間不可公度性和目標(biāo)間的矛盾性。不可公度性是指各個(gè)目標(biāo)沒有統(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)，所謂矛盾性是指采取改進(jìn)某一目標(biāo)值，則使另一個(gè)目標(biāo)值變差。如：項(xiàng)目管理的“工期、質(zhì)量、安全、環(huán)境、成本”五大目標(biāo)之間的關(guān)系就有不可度量性和矛盾性，其主要目的是：利用BIM 信息的唯一性、關(guān)聯(lián)性、完備性和BIM 應(yīng)用的集成化、系統(tǒng)化，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理中的多目標(biāo)管理。

3 BIM 的應(yīng)用領(lǐng)域

從建筑物到施工現(xiàn)場，再到逆向BIM 應(yīng)用的不斷擴(kuò)展。從建筑物出發(fā)，到施工現(xiàn)場，再到逆向BIM 生成的過程是一個(gè)從虛擬到實(shí)體，再由實(shí)體到虛擬的過程。通過這樣一個(gè)過程，可以幫助項(xiàng)目管理完成PDCA 循環(huán)，并整合業(yè)務(wù)管理，實(shí)現(xiàn)BIM 各點(diǎn)應(yīng)用的串聯(lián)，保證了BIM 信息完備性。

第 1 階段的BIM 應(yīng)用領(lǐng)域：主要圍繞建筑物BIM 而展開BIM 應(yīng)用，通過深化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)BIM 的細(xì)度達(dá)到施工要求。

第 2 階段的BIM 應(yīng)用領(lǐng)域：主要圍繞CIM 而展開BIM 應(yīng)用，包括項(xiàng)目管理中的工作計(jì)劃和施工組織方法等主要業(yè)務(wù)，保證施工策劃的科學(xué)性和合理性。

第 3 階段的BIM 應(yīng)用領(lǐng)域：主要圍繞建筑物BIM、CIM、逆向BIM 而展開BIM 應(yīng)用。包括工期、質(zhì)量、安全、環(huán)境、成本等領(lǐng)域中業(yè)務(wù)整合應(yīng)用，信息涵蓋人、機(jī)、料、法、環(huán)等施工五大要素。

4 BIM 的應(yīng)用效益

從減損到增效，再到綜合效益的提升。BIM 應(yīng)用效益經(jīng)歷了從減少施工錯(cuò)誤的直接效益，到改善工作質(zhì)量的間接效益，再到項(xiàng)目管理提升的綜合效益這樣一個(gè)發(fā)展過程。

第 1 階段BIM 的應(yīng)用效益是可計(jì)量的、顯性的直接效益，也是效益認(rèn)同度最高的應(yīng)用。主要原因是其解決了長期困擾施工因設(shè)計(jì)深度不夠引發(fā)的施工問題，而利用BIM解決“錯(cuò)漏碰缺”類型的設(shè)計(jì)問題，其效果顯著。

第 2 階段BIM 的應(yīng)用效益是直觀的間接效益，可定性不可量化。借助BIM 的模擬性，達(dá)到減少工作行為失誤、提高工作溝通效率的目的。因此，出現(xiàn)BIM 應(yīng)用效益因人而異、因工程而異的現(xiàn)象。

第 3 階段BIM 的應(yīng)用效益是隱性的綜合效益。BIM 效益體現(xiàn)在改善項(xiàng)目管理的協(xié)同性、信息共享等方面，實(shí)現(xiàn)正確的信息在正確時(shí)間送給正確的人。

BIM未來發(fā)展趨勢

BIM 協(xié)調(diào)特性豐富了項(xiàng)目管理工具，各參建方基于BIM 表達(dá)自己的施工計(jì)劃、施工方法、完成情況、所需公共資源（場地布置、垂直運(yùn)輸、工作面情況）等意見，使相關(guān)方清楚了解工作銜接情況，保證施工工作按計(jì)劃順利進(jìn)行。

1 設(shè)計(jì)施工一體化方面

隨著我國建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的推進(jìn)，設(shè)計(jì)施工一體化將有利于建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)的控制和提高項(xiàng)目運(yùn)作的效率。BIM 加強(qiáng)了設(shè)計(jì)與施工的溝通，設(shè)計(jì)施工一體化將設(shè)計(jì)與施工的矛盾，由原本外部矛盾轉(zhuǎn)化為承建商的內(nèi)部管理問題，把現(xiàn)有體制下的投資風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)換為承建商管理能力，減少了協(xié)調(diào)工作與管控對象，避免了施工方利用設(shè)計(jì)方的考慮不周，造成施工方索賠的現(xiàn)狀。

2 BIM可以發(fā)揮承建商的技術(shù)資源優(yōu)勢

承建商擁有施工技術(shù)優(yōu)勢，如跳倉法、超長結(jié)構(gòu)等技術(shù)，在設(shè)計(jì)階段中就可以把施工技術(shù)考慮進(jìn)去，有利于承建方發(fā)揮整體優(yōu)勢，達(dá)到建設(shè)項(xiàng)目成本最優(yōu)化。承建商擁有資源優(yōu)勢，如施工機(jī)具和施工人員等，在設(shè)計(jì)階段中就可以發(fā)揮施工資源優(yōu)勢，保證承建商的利益最大化。

3 集中采購方面

BIM 信息的完備性，保證了項(xiàng)目生產(chǎn)所需的資源數(shù)量和時(shí)間的準(zhǔn)確性。隨著施工企業(yè)所有項(xiàng)目BIM的集中管控，根據(jù)4D BIM 可以隨時(shí)生成各地區(qū)某一期間的生產(chǎn)所需資源數(shù)量和采購數(shù)量。在此基礎(chǔ)上簽訂采購框架協(xié)議，隨著BIM 細(xì)度的提升和信息的不斷完善，采購數(shù)量就會(huì)即時(shí)更新，保證了采購數(shù)量和預(yù)計(jì)成本的準(zhǔn)確性，充分發(fā)揮集團(tuán)采購優(yōu)勢。