程三宏
(山西五建集团有限公司,太原030013)
5D BIM 技术是以3D 建筑信息模型为基础,关联工程时间进度信息生成4D 模型,再与项目成本造价信息关联形成的5D 建筑信息模型。通过把项目施工过程中的质量、安全、物资、计量、成本等基础数据导入BIM 模型中,再与进度计划进行关联,形成动态的施工变化模拟过程,并自动生成施工进度资源需求计划。通过动态施工进度模拟,项目管理人员可以快速了解各工序的安排是否合理,对比实际进度模型与计划进度的偏差,方便管理层实时掌控整体方案和细节进度信息[1],快捷了解施工进度。进度超前,及时采取应对措施,加强项目管控再进行方案优化调整,进一步缩减由于工期安排不合理带来的时间成本和生产成本。5D BIM 技术可以为项目精细化施工管理提供数据支撑,从而达到节约时间和成本,提升项目管理效率的目的。
针对建筑工程施工资源和成本管理的复杂性,以及工程建造成本超过预算的现象,可通过把工程项目管理系统和造价系统整合到BIM 平台上的方式,建立五维建筑信息模型。5D BIM 技术能够对施工成本管理及其使用资源进行精细化管理和有效监控,提高施工项目管理水平和成本控制能力,为企业提供精细化、透明化的管理基础[2]。5D BIM 技术的产生是建筑行业发展的新方向,在施工过程中,各个环节都能生成可视化模型,有利于相关人员对整体项目数据进行研究与把控,更好地了解建筑的建设情况。随着工程项目总承包模式在国内的逐步推广,设计与施工协同工作更加紧密,通过BIM 模型,可以减少建筑施工过程中许多复杂烦琐的工作量,进行数字化及信息化管理,提升施工准确度,使以前无法进行精确管理的环节转变得更加准确、规范,促进施工预定工期及成本管理目标的实现。
现阶段,BIM 技术在实际应用过程中,功能不断增加,应用领域也被拓展。例如,BIM 技术与三维激光技术相互结合,能够有效针对建筑结构的模型进行一系列相对精准的平面结构测量和绘制;而与激光数字测绘技术进行结合,可以对历史文化类建筑工程进行精准化的复原,这些方面的创新,都必然促使BIM 技术在建筑工程施工中获得更好的应用发展。
由于我国全面开展绿色环保建筑策略,在此背景下,BIM技术在绿色建筑建设中的应用成为其发展的重要趋势之一。相较于其他技术,BIM 技术的相互协调性以及虚拟性具有较强的优势,使BIM 技术在绿色建筑的建设过程中,可以发挥重要作用。而合理利用BIM 技术进行绿色建筑施工,可以在有效配置各项施工能耗与节能技术的基础上,实现节能、环保、实用性的建筑工程施工目标。
通过建立5D BIM 造价控制模型,可以对施工进度进行科学合理的规划,确定施工顺序及时间,利用网络技术对施工计划进行合理的调整,在施工过程中进行合理有效的控制和监督,减少资源浪费,在一定程度上提升经济效益。5D 造价控制模型是3D 建筑信息模型与4D 施工进度模型的集成与扩展,在其二者的基础上进行施工预算及成本管理分析,是一种具有成本及资源管理的造价控制模型,具有自动识别施工工程量信息的功能,对施工过程中使用的资源及成本能够进行自动化统计计算。
在我国,为了促进建筑业的良好发展,增强其核心竞争力,在“十二五”期间已经基本实现信息化应用。BIM 技术在工程施工中的运用已经被广泛延伸,成为建筑行业发展的重要方向,并逐步引入我国建筑行业领域中。目前,随着我国信息化技术的不断发展,BIM 技术也随之不断改革完善,在工程施工中极大地提高了管理效率与经济效益,并且促进了建筑工程管理水平和能力的提升,以及工程项目顺利开展目标的实现。
5D BIM 是在3D 建筑信息模型的基础上融入时间信息与成本造价信息形成由3D 模型+1D 进度+1D 造价的五维建筑信息模型。在三维模型的基础上融入时间信息,形成了具有完整性和动态性的4D 建筑信息模型;在4D BIM 模型的基础上增加造价维度,使建筑信息模型成为更加精细化、透明化的5D BIM 模型,这是建筑企业进行精细化管理的核心模型。
5D BIM 模型就是建立了4D 施工进度管理和5D 造价管理的信息模型,这个信息模型包括建筑构件的工程量、综合单价信息以及人工、材料、机械等相关数据。此模型系统能根据进度管理的要求识别并自动提取建筑构件清单和工程量等信息,自动计算建筑构件的用量及成本,对施工资源和成本进行实时监控和精细管理。
根据5D 模型用户可获取项目的全部工程量数据以及成本信息,详细地反映项目实施流程,增加成本信息透明度,并对施工资源和成本进行实时监控和精细管理[3]。采用5D BIM技术生成的可视化模型,极大程度上提高了建筑工程信息化管理技术,在施工过程中能大幅度减少工作量,缩减施工准备时间,有效加快项目施工进度及精准性,使实际施工进度管理更加科学合理。根据5D BIM 技术模型,能够对项目施工情况进行有效的控制和监督,最大限度地避免资源浪费,取得良好的经济效益。另外,可以利用5D BIM 技术模型对工程预算进行自动统计,避免出现成本偏差及进度偏差,能够准确掌握施工中各个环节的造价及整体施工成本。具体表现为:
1)速度快。建立基于5D BIM 的实际成本数据库,可以帮助相关人员对项目进行汇总分析,并且速度快、周期短,减小成本分析的难度与工作量,提高工作效率。
2)精准度较高。相较于传统的成本控制方法,5D BIM 技术的应用可以对整个施工成本进行动态计算与分析,并且数据准确度较高,避免由于工程变更导致的数据漏算与错算。
3)分析速度及能力较强。5D BIM 技术能够通过多种维度进行分析统计,在短时间内快速完成成本报表及成本预算等。
4)能够有效地对施工成本进行合理控制。通过对5D BIM技术的使用,便于从整体上进行项目成本的控制。另外,将模型集中在总服务器中,可实现资源共享,各个部门都能够对工程环节的各项施工成本进行数据获取,加强部门之间信息交流,加强总体成本控制管理水平。
5D BIM 技术的出现为建筑行业带来了巨大的发展空间,对施工成本管理具有重要的意义,便于实现管控目标,解决在传统施工中成本核算困难与不够精的问题。通过5D BIM 模型,还可实现施工成本控制功能,充分体现了5D BIM 技术在工程施工阶段中成本管理方面的广阔前景。