工程管理与造价中BIM技术的发展

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  BIM( Building Information Modeling)技术目前是在建筑行业内被广泛应用的一门技术。BIM技术可以通过计算机辅助来帮助实现建筑项目施工信息的集成,从建筑的设计施工到运行乃至建筑的全生命周期的开始到结束扮演着不可或缺的角色。BIM技术可以有效地提高工程运行效率、节省项目资源、降低施工成本,从而实现可持续发展。BIM技术在建筑工程的造价与预算工作中也发挥着重要的作用。随着我国经济体制从计划到市场的转变,工程造价管理的形式也发生着改变。工程造价在历史上也经历了以下时期:计划经济体制时期、计划经济向市场转型时期、市场经济时期。工程造价行业中信息处理的方式也从手工绘图到计算机二维辅助再到计算机三维建模的转变。而将BIM完美的实践则是每个建筑从业者所需要思考的问题。
  一、传统造价方式的局限性
  工程造价在一个工程的整个生命周期中可划分为项目建议书和可行性探究阶段、设计施工阶段、运行阶段。在工程的全生命周期中,造价工作人员所要做的是进行投资估算、合同价、现场施工图预算、施工预算、竣工结算等。不管在工程项目运行的哪个阶段,传统的造价方式都要花费大量的时间与精力去做好这一项工作。并且在项目的运行阶段如果出现问题,还会耽误工期。还有其他各方面的问题导致了传统造价方式的局限性。
  (一)数据共享积累困难
  在一个项目完整的建设周期中,会有几十甚至上百家的单位参与建设。而各个单位的造价以及施工数据难以达到完美的沟通与共享,使得有关单位与部门的业务合作能力低下浪费了大量的人力财力物力。并且数据不能达到集成,分散于各个工程参与者手中。例如在进行项目的成本分期和多算对比时,我们需要财务、仓库、材料等方面的數据,各部门合作往往达不到预期的效率。所以做好三算对比比做好理论要困难很多。
  (二)造价数据分析过程烦琐
  目前我们所使用的造价软件只能实现一类型的数据总量,而一个完整的项目拥有不同的子项目,每个子项目又要做好不同方面的造价预算。并且传统造价方式只能做好施工前的初步预算,而项目实施过程中所会遇到的问题是未知的,当问题出现以后则又要重新进行预算与成本的控制,严重者会导致工期的停滞。所以说传统的造价软件不能达到工程项目管理所要求的整体性。
  (三)造价数据精准度不高
  在一个庞大的工程中,工程造价计算量大,并且每个人的能力与习惯不同,有时达不到统一的标准。在遇到造价软件不能处理的复杂数据时,还得造价人员进行人工手算,此时就可能会出现计算误差。对量过程中工序复杂,会花费大量的人力物力,甚至出现严重问题时会导致工程的停滞。
  (四)工程运行中的问题
  在项目的运转中往往会遇到各种各样的问题,工程造价也不例外。在一个项目运行时,假如出现造价方面的问题,小则返工重新审查计算,大则工程项目停滞延误工期。这都是工程项目在已经运行之后在时间与投资所不允许的。基于此,人们一直在探究新的管理模式,这也就促生了现代化的工程管理技术。
  二、BIM技术的发展与优势
  建筑行业是国民经济的支柱产业,随着时代的发展,工程项目的运行模式也随着时代的浪潮改变着。现代信息技术的广泛应用是项目管理体系现代化的标志。在工程项目运行中,通过计算机技术、通信技术和传感技术再加以计算机硬件设施来达到现代化的需求。20世纪50年代出现中小型计算机辅助实施管理,20世纪60年代网络分析程序逐步成熟,再到20世纪70年代,提出并研究了项目管理系统。但是由于当时计算机的不普及,成本昂贵,计算机辅助管理技术不能普及。直到21世纪计算机的普及,到2002年BIM技术提出以后,该技术得到了很好的发展和完善,并且BIM技术在近几年形成了相对完整的理论和技术体系。BIM技术是以三维数字技术为基础,用数字化模型来描述建筑工程系统,将所有工程项目生命周期中可能要涉及的所有内容联系起来。BIM技术可以从源头上改善工程信息的过程和构建方式。可以保证整个工程周期的数据统一性,使得工程全生命周期信息的集成化。
  BIM技术不仅仅是一项全新的技术,并且也是一个高度整体性,拥有强大工程管理功能的计算机系统软件。BIM技术不仅仅可以用于建筑工程的管理上,而且可以用于数字化城市的建设以及更高层次的工程信息系统。BIM在各个专业,各个领域都有着广阔的发展前景。
  目前全球较为完善的基于BIM的应用软件有ArchiCAD、Microsta-tion、Recit等。如果说CAD是建筑行业的第一次技术革新,那BIM技术则是建筑行业的第二次技术革新。BIM技术的发展将给建筑行业带来前所未有的改变,使得建筑业的运营和管理面貌焕然一新,同时BIM的发展也会给建筑行业注入新的发展推动力。随着BIM技术的发展,BIM技术也将成为造价人员不可或缺的能力。它会使我们的工作思路和方式发生革命性的改变。
  (一)BIM模型
  在项目建设时我们要建设好相应的BIM数据模型,该工作是将所有的项目团队的建筑工程信息和数据汇总到一起,以达到项目的整体性和统一性。BIM现在主要采用“分布式”的建模方法,将设计、施工、进度、成本等制成子模型最后汇总形成一个完善的BIM模型。这样一来,一个项目的生命周期中所有的事物将会有一个统一的标准,这是传统方式所做不到的。
  (二)工程造价中BIM技术的价值
  1.BIM技术因为它自身的特性,可以提供涵盖项目全生命周期及各方面集成管理环境的统一信息模型。对于造价行业来说,BIM技术使得各阶段数据实现良好的交流,方便实现协同工作。为实现全过程、全生命周期、全要素的造价管理提供可靠的基础和依据。
  2.BIM技术对相关企业以及管理者的影响。调查显示,47.9%的受访者认为BIM技术在提高成本控制能力方面最有帮助,21.8%的受访者认为在提高质量控制方面有帮助,16.0%的受访者认为在提高协同沟通能力上有帮助,9.6%的人认为在提高质量控制方面最有帮助。并且八成的人认为BIM技术的推广能大幅提高造价从业人员的工作效率,并且能提高个人竞争力以及工作素质。更重要的是BIM技术可以提升工程运行质量,让业主以及各单位的满意程度最大化。   据另一项调查显示,81.8%的受访者认为建设单位受BIM技术影响最大,10.8%的受访者认为施工单位受BIM技术的影响最大,也有部分的受访者认为设计单位和相关资讯单位受BIM技术的影响最大。
  (三)BIM对资产运营的管理
  一个企业如果拥有一套完整的资产管理体系可以有效地提升建筑资产或设施的管理水准,但因为项目的运营与施工中信息沟通中的不方便,使得一些信息需要大量的人力在项目运营的初期人工操作来输入,并且很容易出现错误。而BIM的资产系统拥有大量的建筑信息,有效地减少了前期准备阶段中人力物力以及资金的投入。
  (四)平台软件支持基于BIM的全过程造价管理
  现阶段,还没有一个大型并且全面的软件可以覆盖项目全生命周期造价管理中的所有功能,也没有哪家公司能提供各个阶段的产品;如果我们不采用组合软件来实施基于BIM的全过程造价管理。每种软件要遵循国家标准和行业的相关标准,并依据标准进行数据的沟通与处理。
  (五)BIM对工程量的统计与预算
  在CAD时代,由于CAD不能储存能让计算机自动计算工程项目构建的所需数据信息,所以需要靠人工和设计图纸进行测量、造价和统计,或者用专门的造价计算软件进行计算。两者都有不足之处,前者容易出现错误,而后者往往因为数据得不到更新而被淘汰。
  而BIM是一个富含大量工程信息的数据库,可以提供真实的估价过程中所用到的工程数据信息,借助这些信息,计算机可以对构建进行快速有效的分析。通过BIM可以得到准确的工程量统计和陈本预算案。在业主预算范围内探索或者发现不同的可行性方案,并选择最优的成本方案和施工前后工程量的预算。
  (六)空间管理
  空间管理是为了节省空间成本、有效利用现有空间,为最终用户提供良好的生活工作环境而对建筑空间所做的管理。BIM不仅可以用于有效的设施建设管理以及资源项目的管理,也可以帮助建筑团队记录空间使用情况,处理最终用户的空间项目变更需求,分析现有的空间使用状况,合理分配建筑空间,确保空间资源的最大利用率。
  三、以BIM为基础的全过程造价管理
  (一)BIM在建设运行决策阶段的主要应用
  在项目建设的决策阶段,BIM技术所发挥的作用是投资估算的审编以及方案的比选。项目投资估算的审编主要依靠BIM系统现有的数据库和模型库,通过数据比对以实现完成快速搭建可视化模型以及施工量的计算,并对项目成本进行测算。
  (二)BIM在设计阶段的主要应用
  在项目的设计阶段的相关应用,通过BIM可进行限额设计、施工设计概算以及项目运行碰撞检查。通过BIM可实现项目成本费用的实时核算,出现问题可以提前发现并且及时改变决策方案以减少损失,按时完成工期任务。
  (三)BIM在交易阶段的应用
  工程项目的招投标也是BIM应用的主要环节。BIM在该阶段可以完成算量的清单编制、招标控价以及施工预算。传统方法耗时耗力,而BIM技术高效准确的完成该环节,结合具体项目完成清单的编制,避免问题的发生以及减少因前期预算所导致的纠纷问题。
  (四)BIM在施工阶段的主要应用
  施工阶段,所有的工程计量、成本计划、项目计划的变更可以由BIM系统实现。传统模式下的不足之处是工程计量申报密度大,额度大,审核时间有限。BIM 5D概念可以快速完成工作,解决实际工作中存在的问题。同时BIM可以使得工期与资金还有质量相互合理规划,多维度满足工程项目的需求。在工程造价的全过程中,变更管理是难题。传统意义上的变更管理方式工作量大,有时在不注意的情况下还会出现疏漏,所以在项目实施的过程中应减少工程项目决策的变更。BIM技术的整体性很好地解决了这方面的问题。当我们需要进行工程变更时,只需要在BIM模型中找到相应的部分进行改动,然后会进行计算机反馈,完成整体的变更,高效、准确、可行。这样一来可以减少不必要的错误以及损失。
  (五)BIM在竣工阶段的应用
  BIM技术在竣工阶段可以完成项目结算管理、审核对量、资料管理以及数据库积累。可通过计算机对项目整体统一管理,不会有多算漏算的情况发生。而传统的人工处理经常会出现问题。BIM技术在审核对量方面可以实现更加高效以及智能化的过程。可通过数据库的信息自动分析问题所在,自动查明问题所在,减少工作量提高工作效率。
  四、现阶段管理以及BIM技术所存在的不足之处
  BIM的發展虽然十分的迅速,但“人无完人,金无足赤”,更何况一项技术。在BIM技术实施的过程中也反映出了很多的问题,例如:数据标准不统一、相关行业人才的缺乏、三维建模工作复杂量大、前期培训投入太大、相关技术咨询机构缺乏、资金投入太大、相关的管理运营法律法规不完善等。
  尽管现如今计算机和互联网已经普及,但是BIM技术的普及应用被很多因素所制约着。仍然很少真正应用于实际工程进度计划于操控之中。就拿我国工程项目管理中的薄弱环节来说:(1)项目管理系统化的设计缺乏,其中包括项目目标、实施流程、责任体系以及组织管理。我国项目建设以及工程承包企业很少对项目管理系统进行全方面系统化的构建。(2)项目管理工作缺少标准化规范化,主要是因为各种费用的划分,各种标准化程度不高以及信息共享困难。(3)我国工程项目基础管理工作薄弱,像缺乏规范化的精细成本核算体系,缺少规范的现场管理体系。(4)建筑企业应该要求相关层次的管理组织人员以及项目的执行者现代化的管理手段与方法。(5)虽然说现代化的技术加快了工程项目中信息传输的速度,使得施工沟通更加高效便捷,但是对于一个项目的组织要求越来越高,需要相关人员具备高素质,自律诚实守信以及团队和整体意识,顾大局。否则会造成各个方面的问题。
  除了这些技术方面所遇到的问题,还有就是新技术与旧技术的交替换代。传统造价方式与BIM技术的更替交接需要一段时间,如何完美过渡是我们建设者所需要考虑的问题。不过这些问题在随着技术的革新和时间的推移会被我们良好地解决。做到人与技术完美的结合,BIM也早晚会成为完全成熟的大众化的一项技术。
  五、结语
  BIM技术的发展不仅改变了建设从业者的工作方式提高了工作能力,而且也改变了建筑单位的管理以及运行模式,使得管理更加高效整体化。对于BIM带来的改变,更进一步地讲,它给建筑行业、建设单位带来了很多机遇。决策阶段使得建筑单位,获得最高投资收益;项目运行过程中减少工期降低成本,尽可能地使业主的满意程度最大化。这不仅仅使工程很好地完成,而且提高了建筑企业的企业形象,BIM会给企业带来无穷尽的合作机遇。
  随着BIM技术的发展以及系统的完善,BIM技术必将成为大势所趋。无论是建筑单位还是个人,掌握BIM技术已成必要。现代信息技术的推广不仅可以改变项目管理的方式和手段,而且能够改变工程项目与其他项目、企业、城市系统乃至整个社会的关系。科技推动人类进步,同时我也相信在BIM技术的推动下,建筑行业的发展必将越来越好,我们所处的社会以及国家也将越来越好。
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