浅析BIM5D技术在大型建设项目管理中的应用

陈 卓

（大连财经学院，辽宁 大连 116622）

进度管理是建筑工程项目管理工作中不可或缺的部分，一个项目整体的社会和经济效益都被进度管理影响着。在当前项目建设的实际管理过程中，许多问题是陈旧的技术和管理理念不能妥善处理的，如工期延误、进度延后等。随着技术的发展，BIM技术有望解决工程管理中缺少精细化和动态化管理等问题。信息是影响项目管理效率的主要因素。BIM5D模型是“进度——成本”5D模型，是使用虚拟技术软件进行二次开发产生的。在虚拟技术建立的模型中引入进度关联和成本控制，建造出一个拥有五个维度建筑信息的模型。通过对施工过程中材料和资金改变的显示，优化进度和资金管理流程，有效细化成本管控、进度管理和动态化的应用，方便施工各方的协同管理，提高管理效率。

1 概述

1.1 BIM5D技术及特点

1.1.1 BIM5D技术概述

建筑信息模型（Building Information Modeling）是建筑学、工程学及土木工程的新工具。BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，大大提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。

BIM技术是现代建筑行业中较新的技术，但随着我们对BIM技术的不断研究，也出现了许多新的概念和办法。在项目成本管理过程中，BIM技术也称为BIM5D技术。在三维模型的基础上，增加了时间轴和成本轴。BIM5D技术不仅提高工程造价预算的效率，而且能够从根本上解决水平信息损失和垂直信息交互问题。

1.1.2 BIM5D特点

BIM5D技术主要用于建设项目成本的动态管理，将建设项目各个模块信息进行整合，并增加时间和成本维度。

基于施工项目实施阶段的施工可行性点评，将施工进度、项目预算、资源耗费、施工成本、施工协议等相关信息进行联合管理，并将项目进度、成本、质量、安全等信息进行可视化展现。BIM5D技术有准确性高、可视化管理、管理效率高等优势。在施工的过程中，详细的工程数量和材料使用量不仅是工程预算、购买材料、下料控制、计量支付和工程结算的参考依据，也是在成本操控方面的重要数据参考。在BIM5D管理过程中，建立成本信息库，动态保护成本数据，大大提高了信息的完整性和准确性。

1.2 大型建筑项目管理目标及要求

1.2.1 进度管理

项目合同是有一定期限的，应该在规定的期限内完结相应的建造任务，这是保证企业工作效率，达到合同标准的重要目标。是业主和承包商利益的共同保证。因此，施工进度的管控是相关项目负责人的工作职责。项目进度的相关规划包含以项目目标、开发方向为开发中心，分别为目标方案和支持方案。

1.2.2 质量管理

质量标准是工程建造项目效益的基本前提，是工程建造主体效益的首要指标。质量作为要素对施工进度、施工成本等要素有着至关重要的影响，因而目标操控比较困难。所以，在目标操控工作中，要做到全面操控。

1.2.3 成本管理

成本目标作为成本管理的主要方向，具有积极的作用。施行目标的成本管理是操控消费、降低成本、提高效率、增强企业竞争力的有效途径。在招标阶段，项目成本目标是项目的总体目标。项目的施工主体为了取得更大的利润空间，需采取优化施工工艺、提高施工效率等一系列办法。

2 建筑项目管理现状

宏观上，随着经济全球化，建筑市场竞争越来越激烈，业主需求越来越严格，资金推动和降价规模越来越大，建设周期越来越短，质量要求越来越高，传统的项目管理方法越来越难以实现，一些影响建筑企业发展的深层次矛盾暴露出来。微观上，施工项目管理中存在着对招投标重要性认识不清，导致盲目降价；项目管理的操作模式无序，项目管理、项目评价的职责不够明确，配套措施不完善，缺乏行之有效的动态管理机制；资金短缺成为制约项目开展的瓶颈；成本管理不精细，利润难以达到最大化等问题。

3 BIM5D技术在大型建设项目管理中的优势

3.1 成本前期预测

项目建造前期，项目建造单位与建造单位按规则签定建造合同。项目建造单位能够预测所需的结算资金的时间节点，在施工过程中，依据合同文件BIM5D渠道的信息基础,协助建造单位做好结算资金的审计。此外，施工单位能够编制方案预算成本文件，导入BIM5D渠道信息数据库，完成方案预算成本与BIM4D项目施工进度模型的结合。基于BIM5D信息数据库的数据信息核算，对项目资金流和资源流进行相应的可视化模仿，使项目经理能够提前将资金投入到预计的项目中，并采取相应的资金控制措施。

3.2 成本自动核算

BIM5D信息渠道集成了合同预算文件、方案预算成本等多种类型的成本信息，并将其与项目建造过程方案相结合。在这种情况下，BIM5D模型可以主动依据既定规则进行具体的成本核算，也可以进行具体的成本会计依据不同专业的观念和不同的楼层,时间节点，流段相等参数区间占每种类型的相对具体的成本，项目每个区间的损益和节约成本，精算计算赢利和实际赢利方案，以及材料在施工过程中的具体使用和耗费。

3.3 成本进度分析

成本进度剖析对整个工程建造过程具有重要的现实意义。BIM5D信息渠道集成了很多的施工数据信息，为成本剖析提供所有相关的成本信息。成本数据信息经管理人员整理后，进入BIM5D信息渠道，进行主动核算和剖析，生成直观的成本图。

3.4 成本实时动态评价

成本实时动态评价是在项目成本操控过程基础上改进挣值法进行的，同时也是BIM5D信息归纳管理渠道，它的作用是更新和操控工程建设中的成本信息。在工程建设过程中，成本能够经过多种方式进行监控，因此，有必要在施工过程中建立合理的成本偏差预警系统，当成本违背超出预警范围时，可依据详细的违背值，以不同程度显示，使项目管理人员能够快速呼应，并依据详细的成本违背采纳相应的办法。

3.5 成本偏差响应

有两种方法来处理工程施工成本误差：一是处理可接受的小误差，这意味着误差自身很小，能够通过组织管理和施工技术在以后的项目中有效补偿；二是对不可接受误差的处理，即对后期施工中成本误差较大的数据，无法经过正常手段进行弥补。

4 以佛山市某基坑工程项目为例，分析BIM5D技术在大型建设项目管理中的应用

4.1 项目概况

佛山市某基坑工程是一个深大基坑，周边有三条环线，周围有埋地管道，毗邻河流。基坑支护跨度大，基坑受独立桩基础支配，地质条件差，场地施工用地很小，给整个基坑的施工和控制带来诸多困难。根据基坑工程的特点，施工方选用BIM5D技术辅佐施工。

4.2 BIM5D技术在进度管理中的应用

4.2.1 工期管理

在工程建造过程中，经过移动终端上各节点的实时输入、各部分建造的开始时间和完成时间的显示，管理员能够看到详细开发的各个工作面，同时能够看到开发和解决方案开发的实践，剖析项目实体中存在的问题，调整和优化调度。

4.2.2 质量安全的管理

通过广联达BIM 5D移动终端，记录现场作业的质量，项目部人员能够对质量例会中追踪的质量问题进行剖析。

4.2.3 资源精细化管理

经过BIM5D的物料查询功用，能够快速了解各时段的资源耗费情况，提出下周的资源需求。同时，施工方协调人员、材料、机械进行资源精细化管理。

4.2.4 过程提量

在工程量核算过程中，因为5D模型与工程承包详单、分包详单等信息有所关联，根据工程的完成进度，选择模型上与分包规模相应的模型，软件将自行对工程量进行计算和汇总。总承包商应向所有者报告数量，依据数量从模型中提取，并检查分包数量、数量比较报告的业主与分包量，比较收入和支出，控制分包的付款数量的收入依据经甲方批准，并对生产的成本进行实时动态的监控。

4.2.5 成本与合同的管理

合同模块即经过合同计划可以查看标量，赢得招标单价、数量、预算单价，外部分包合同单价和其他信息的人、材料、机器和其他资源在任何WBS节点，能够查询WBS的分包资源节点，有利于分包合同的管理。同时，经过输入实践成本单价和实践的作业数量工程系统，能够与招标价格和预算价格形成三个列表核算比较，分析误差的数量、单价和成本节省。经过对中标清单、预算清单和实际资源的比较,完成三种资源的核算比较。

4.3 BIM5D技术应用的价值分析

4.3.1 项目设计

设计阶段在整个项目的施行和工程造价中起着重要的作用。在项目策划的基础上，依据项目现状、技术复杂性、规模等要素，分阶段设计。一般分为三个阶段：初步设计阶段、技术设计阶段和施工图设计阶段。对十分简单没有技能含量的小项目，有时能够一次完成，而不需要考虑阶段的划分。BIM技术能够利用其可视性的特点，很好地处理好在传统工程设计模式中管线碰撞的问题,促进不同专业间的合作，如结构、电力、水暖等，并减少施工中常见的频繁改动和成本增加、施工周期延迟、互相推诿等问题。

4.3.2 动态施工

在工程项目建设中，管理者可以直接在BIM5D体系中区分进程段，并与模型关联起来，自动提取相应进程段的工程量，进行施工计划部署。经过4D模仿施工，优化了方案编制时的合理性。在实际施工进程中，经过手机与云端对接，实时掌握现场施工进度，合理利用现场资源，缩短施工工期，及时完成施工任务。

4.3.3 精益管理

（1）在物资管理中，通过该体系可以按时间段、工程的具体部分、施工人员等查询物资需量，构成物资需求方案，方便物资管理人员有方案地进行物资的收集和供应，方便施工管理人员按施工总需求进行施工人员定额领取物料的管控。

（2）在成本管控方面，成本方案和执行方案具体的流动部分、施工方位、施工部队等项目的发展，多维合同价格的比较剖析，预算价格和实践价格列表和比较剖析能够进行资源的三个剖析每个项目的成本节约和节省资料的方位，能够及时发现成本操控不合理的地方，做决定并降低成本。

5 结语

近年来，BIM技术在美国、日本和香港的建筑工程范畴取得了很多成就。国内已经有许多大中型建筑施工企业测验并使用了BIM5D施工管理技术，在一些项目中取得了显著成绩，大大减少了施工周期和成本，提高项目的质量，动态模仿施工过程的变化，以便可以实时监测施工管理，大大提高施工管理的效率和质量，已经成为实现建筑行业跨越式发展与科技创新的重要手段。