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篇1

同制造業(yè)相比，建筑行業(yè)生產(chǎn)效率低、質(zhì)量難以保證，而精益施工可以解決這些問題。根據(jù)麥格勞?希爾建筑與達(dá)索系統(tǒng)公司開展的一項(xiàng)最新研究表明：目前全行業(yè)尚需增進(jìn)對(duì)精益施工的了解，同時(shí)，盡管在精益施工的總體應(yīng)用方面，業(yè)主分包商仍落后于總承包商，但他們?cè)谕茝V精益實(shí)踐在整個(gè)行業(yè)的應(yīng)用發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

關(guān)鍵詞：

精益施工項(xiàng)目交付精益實(shí)踐麥格勞?希爾建筑-智能型市場(chǎng)報(bào)告麥格勞?希爾分析

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一直以來，建筑行業(yè)都被貼上了低利潤(rùn)、高風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)簽。精益施工為這些問題提供了一個(gè)潛在的解決方案。但作為一種項(xiàng)目交付模式，精益施工在建筑行業(yè)中并未被廣泛使用。

麥格勞?希爾建筑（MHC）與達(dá)索系統(tǒng)公司最新開展了一項(xiàng)研究，并了題為《精益施工：通過協(xié)作并借助先進(jìn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提高項(xiàng)目效率―智能型市場(chǎng)報(bào)告》的文章。該研究表明，承包商鮮少熟悉精益實(shí)踐的概念以及精益實(shí)踐能夠產(chǎn)生的效益。研究尤其顯示，業(yè)主分包商實(shí)際在促進(jìn)精益施工在建筑行業(yè)的更多引用方面掌握著充分的機(jī)遇。在精益施工的總體應(yīng)用上，專業(yè)分包公司落后于總承包商，但有相當(dāng)一部分業(yè)主分包商通過采用精益施工在增加利潤(rùn)的同時(shí)還縮減了成本，這部分業(yè)主分包商的數(shù)量甚至超出了同樣通過精益施工實(shí)現(xiàn)了效益的總承包商。

簡(jiǎn)而言之，精益施工即指消除設(shè)計(jì)及施工過程中的浪費(fèi)?；谶@樣的理念，上述研究針對(duì)不同群體對(duì)精益施工的原則及五種特定實(shí)踐的熟悉和應(yīng)用展開了評(píng)估。

研究對(duì)象包括兩組群體：MHC承包商小組，它提供建筑行業(yè)內(nèi)的一些代表性公司；精益建造協(xié)會(huì)（LCI）成員，LCI致力于推廣行業(yè)中尚未應(yīng)用的精益實(shí)踐的知識(shí)和技能。

該項(xiàng)研究的結(jié)論如下：

1.承包商對(duì)精益施工欠缺了解

實(shí)際上，單獨(dú)評(píng)價(jià)承包商小組推薦的代表性公司時(shí)，明顯體現(xiàn)出這些公司需要了解更多關(guān)于精益施工的知識(shí)：37%的公司完全不熟悉精益施工，而只有28%的公司匯報(bào)曾經(jīng)實(shí)踐過六種精益實(shí)踐的一種，包括一般范疇的精益施工。這與精益施工協(xié)會(huì)成員形成了鮮明的對(duì)比。所有LCI成員都深諳精益施工理念，82%的成員都至少進(jìn)行過一次精益實(shí)踐。而對(duì)承包商小組的調(diào)查結(jié)果表明，精益施工對(duì)于建筑行業(yè)而言還停留在全新嘗試階段。

在此基礎(chǔ)上，對(duì)承包商小組和精益施工協(xié)會(huì)成員的結(jié)果進(jìn)行綜合考量，也可以找到精益實(shí)踐至今仍停留在新興階段的原因。數(shù)據(jù)顯示，在調(diào)查中采用精益施工的公司或至少進(jìn)行過一次精益實(shí)踐的公司中，有近2/3（62%）的公司承認(rèn)當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)施工流程效率低下。相反，未采用精益施工的企業(yè)中僅有14%認(rèn)為當(dāng)前的施工流程效率不高。

2.總承包商率先采用精益施工，業(yè)主分包商的作用不容忽視

研究同時(shí)表明，雖然總體上整個(gè)建筑行業(yè)內(nèi)精益施工的應(yīng)用才剛剛開始，業(yè)主分包商相比總承包商進(jìn)行的精益實(shí)踐要少。盡管調(diào)查中每種精益實(shí)踐的應(yīng)用在統(tǒng)計(jì)學(xué)上并未發(fā)現(xiàn)顯著差異，但結(jié)果仍然表明總承包商總體上對(duì)精益實(shí)踐明顯進(jìn)行了更好的應(yīng)用。

數(shù)據(jù)同時(shí)表明，業(yè)主分包商與總承包商的差距可能源于業(yè)主分包商對(duì)“精益”不夠熟悉：55%的業(yè)主分包商表示他們不熟悉調(diào)查評(píng)估的任何一種精益實(shí)踐，而同樣如此的總包商的比例僅為38%。這17%的差距明顯高于至少進(jìn)行過一次精益實(shí)踐的總包商和業(yè)主分包商之間的百分比差距7%，更說明業(yè)主分包商需要增加對(duì)“精益”的了解，同時(shí)也意味著相比總承包商而言，了解“精益”理念的業(yè)主分包商將理論付諸于實(shí)踐的可能性更高。

研究的另外一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)了這樣的觀點(diǎn)：業(yè)主分包商在提升行業(yè)效率方面發(fā)揮著重要作用。除了對(duì)具體的精益實(shí)踐展開評(píng)估，研究還對(duì)能夠提高效率的先進(jìn)方法進(jìn)行了探討。結(jié)果明確顯示在這些先進(jìn)方法的應(yīng)用上，業(yè)主分包商與總承包商表現(xiàn)出了至少相同的積極性，而很多情況下，業(yè)主分包商甚至更廣泛地應(yīng)用了這些先進(jìn)方法：

• 高達(dá)59%的業(yè)主分包商使用全球定位系統(tǒng)用于材料、設(shè)備與工具的跟蹤，而同樣這樣做的總承包商比例為41%。

• 86%的業(yè)主分包商優(yōu)化了員工隊(duì)伍，而這樣做的總承包商比例為80%。

• 40%的業(yè)主分包商進(jìn)行工效學(xué)和員工活動(dòng)研究，而同樣如此的總承包商僅占33%。

• 37%的業(yè)主分包商采用備用工具和材料培訓(xùn)員工從事某項(xiàng)特殊工作，同樣如此的總承包商比例為33%。

這些數(shù)據(jù)均說明，盡管目前應(yīng)用正式的精益理論或?qū)⒅吨T正規(guī)實(shí)踐的業(yè)主分包商數(shù)量不多，但他們當(dāng)中很多人在試圖尋求能夠提高施工效率的途徑，而這些人也成為最有希望在未來應(yīng)用精益施工的潛在人群。

所有參與調(diào)查的公司都被問及是否采用了精益施工的辦法來提高效率，其中至少采用了一種精益實(shí)踐的公司同時(shí)還要求介紹其在未來三年內(nèi)精益實(shí)踐的規(guī)劃。計(jì)劃采用備用工具以及方法訓(xùn)練工人完成特定工作的業(yè)主分包商和總承包商比例分別為88%和62%，計(jì)劃開展工效學(xué)和員工活動(dòng)研究的業(yè)主分包商和總承包商比例分別為68%和41%。

3.“精益”的益處

多數(shù)進(jìn)行了至少一次精益實(shí)踐的公司表示從中獲得了多項(xiàng)重要益處, 如提高了客戶滿意度或縮短了項(xiàng)目周期。這部分的總承包商與業(yè)主分包商的比例大致相同。

但是，針對(duì)下面柱狀圖中列出的幾項(xiàng)主要益處，大多數(shù)進(jìn)行精益實(shí)踐的業(yè)主分包商表示實(shí)現(xiàn)了平均或優(yōu)秀的業(yè)績(jī)。

進(jìn)行至少一次精益實(shí)踐的公司所獲得的益處

也許最重要的因素即總承包商與業(yè)主分包商之間存在最大差異之處：利潤(rùn)更高且成本更低。這項(xiàng)好處尤為重要。因?yàn)?，研究中那些?duì)精益實(shí)踐有所了解但從未將之付諸實(shí)踐的承包商中，大部分的承包商（83%）認(rèn)同，如果能夠證明精益實(shí)踐確實(shí)能夠增加利潤(rùn)削減成本，那將對(duì)他們是否采用精益實(shí)踐的決策產(chǎn)生重要影響。顯然，如果了解到高達(dá)80%的業(yè)主分包商通過采用精益實(shí)踐實(shí)現(xiàn)了利潤(rùn)增長(zhǎng)并削減了成本，這將讓那些對(duì)精益實(shí)踐尚存疑慮的公司堅(jiān)定信心。

采用精益實(shí)踐的業(yè)主分包商的信條同樣也體現(xiàn)出了這樣的結(jié)論。分包商確信精益實(shí)踐能夠直接提升公司的盈利水平，而并非提高中標(biāo)項(xiàng)目的能力。

《精益施工智能型市場(chǎng)報(bào)告》中的研究還包括了與率先實(shí)踐精益施工的企業(yè)進(jìn)行的高端、深入的訪談。參與訪談的一部分業(yè)主分包商就精益施工對(duì)公司的盈虧影響還提出了更加細(xì)致的看法。

其中一位專家介紹到：“我們已經(jīng)將利潤(rùn)提升至預(yù)期水平。過去通常是期望的利潤(rùn)率是4%至5%，幸運(yùn)的話才能實(shí)現(xiàn)3%。而現(xiàn)在計(jì)劃利潤(rùn)率4%至5%，實(shí)際上也能夠達(dá)到4%或5%?！绷硗庖晃粚＜姨岬搅顺晒目煽啃砸彩且豁?xiàng)重大效益，項(xiàng)目成果的可靠性從20%增加到80%左右。顯然，這些直接效益是業(yè)主分包商們決定采用精益實(shí)踐的最直接的原因。

4.業(yè)主分包商對(duì)“精益”的影響

精益施工能夠?yàn)檎w建筑行業(yè)提供更高、更穩(wěn)定的利潤(rùn)前景，但目前全行業(yè)相對(duì)欠缺精益實(shí)踐也意味著需要出現(xiàn)領(lǐng)軍人物，而業(yè)主分包商恰恰適合扮演這一角色。業(yè)主分包商更廣泛地應(yīng)用精益施工有助于整個(gè)行業(yè)了解其優(yōu)勢(shì)所在，尤其是當(dāng)其他的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)了解到精益施工可以為項(xiàng)目帶來如此多的好處時(shí)，會(huì)在整個(gè)行業(yè)傳播“精益”的知識(shí)和興趣。。

MHC針對(duì)其他施工趨勢(shì)的研究還揭示了積極的實(shí)施群體的重要性。建筑師已經(jīng)引領(lǐng)行業(yè)推廣綠色建筑，而在美國(guó)，總承包商已經(jīng)走在了建筑信息模型應(yīng)用的前沿，并引領(lǐng)著整個(gè)行業(yè)的其他承包商緊隨其后。

研究表明，如果采取積極的措施吸引業(yè)主分包商的參與，那么他們將會(huì)為精益實(shí)踐在整個(gè)行業(yè)的推廣上發(fā)揮關(guān)鍵作用。業(yè)主分包商對(duì)效率的關(guān)注以及先行者們已經(jīng)取得的豐富且與業(yè)務(wù)直接相關(guān)的益處，將成為強(qiáng)有力的論據(jù)促使整個(gè)業(yè)主分包商行業(yè)推行精益實(shí)踐，他們的經(jīng)驗(yàn)也將使整個(gè)行業(yè)更加清楚精益施工能夠帶來的益處。

精益實(shí)踐

研究中調(diào)查承包商是否了解或正在實(shí)施以下具體六個(gè)方面的精益實(shí)踐。表明至少實(shí)踐過其中一項(xiàng)的公司被認(rèn)為是精益施工的踐行者。

精益施工：消除設(shè)計(jì)及施工過程中的浪費(fèi)。

拉動(dòng)型計(jì)劃：有針對(duì)性的、特定的工具，對(duì)項(xiàng)目具體內(nèi)容進(jìn)行定義并排序，從既定的項(xiàng)目完工日期倒推進(jìn)行規(guī)劃。

最終規(guī)劃系統(tǒng)：由LCI開發(fā)的綜合標(biāo)記方法，包括若干規(guī)劃層面以及整個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)嚴(yán)格遵照時(shí)間計(jì)劃執(zhí)行。

實(shí)時(shí)生產(chǎn)：需要時(shí)交付剛好數(shù)量的材料。

豐田方式：通過消除流程及程序中的浪費(fèi)，在最短的交付周期內(nèi)提供最優(yōu)質(zhì)、成本最低產(chǎn)品的體系。

六個(gè)西格瑪：用于改善流程的一整套策略、技術(shù)以及工具，用于發(fā)現(xiàn)并解決根本問題。

篇2

關(guān)鍵詞:建筑信息模型；項(xiàng)目策劃；協(xié)調(diào)；控制

Abstract: Building Information Modeling (Building Information Modeling) is a construction project related information and data as the basis of a model, a building model, simulate the real information of building with digital information simulation. It has coordination, visualization, simulation, and five characteristics of graph optimization.

Key words: building information modeling；project planning；coordinate；control

中圖分類號(hào)：TU71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）

近年來，BlM技術(shù)在建筑業(yè)的應(yīng)用越來越廣，越來越深入，其主要原因是：計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為BlM技術(shù)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)；城鎮(zhèn)化進(jìn)程和眾多大型復(fù)雜項(xiàng)目的增多為BlM技術(shù)的應(yīng)用提供了市場(chǎng)需求；全世界范圍的節(jié)能減排要求，特別是可持續(xù)理念及生態(tài)綠色低碳理念的升華，提高了人們對(duì)建筑品質(zhì)的要求，增大了人們對(duì)BlM技術(shù)應(yīng)用效果的期望。通過近十年來BlM的實(shí)踐應(yīng)用，人們?nèi)〉昧艘粋€(gè)共識(shí)：BlM已經(jīng)并將引領(lǐng)建筑業(yè)的信息革命。

一、建筑信息模型（BIM）的概述

CAD技術(shù)將建筑師、工程師們從手工繪圖推向計(jì)算機(jī)輔助制圖，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的第一次信息革命。 但是此信息技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐作用是斷點(diǎn)的，各個(gè)領(lǐng)域和環(huán)節(jié)之間沒有關(guān)聯(lián)，從整個(gè)產(chǎn)業(yè)整體來看，信息化的綜合應(yīng)用明顯不足。建筑信息模型（BIM，Building Information Molding ）的出現(xiàn)將引發(fā)整個(gè)A/E/C（Architecture/ Engineering/Construction ）領(lǐng)域的第。BIM 從二維（以下簡(jiǎn)稱2D）設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向三維（以下簡(jiǎn)稱3-D）設(shè)計(jì)；從線條繪圖轉(zhuǎn)向構(gòu)件布置：從單純幾何表現(xiàn)轉(zhuǎn)向全信息模型集成；從各工種單獨(dú)完成項(xiàng)目轉(zhuǎn)向各工種協(xié)同完成項(xiàng)目；從離散的分步設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向基于同一模型的全過程整體設(shè)計(jì)；從單一設(shè)計(jì)交付轉(zhuǎn)向建筑全生命周期支持。BIM帶來的是激動(dòng)人心的技術(shù)沖擊，而更加值得注意的是，BIM技術(shù)與協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)將成為互相依賴、密不可分的整體。協(xié)同是BIM的核心概念，同一構(gòu)件元素，只需輸入一次，各工種共享元素?cái)?shù)據(jù)并于不同的專業(yè)角度操作該構(gòu)件元素。從這個(gè)意義上說，協(xié)同已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的文件參照?？梢哉fBIM技術(shù)將為未來協(xié)同設(shè)計(jì)提供底層支撐，大幅提升協(xié)同設(shè)計(jì)的技術(shù)含量。BIM帶來的不僅是技術(shù)，也將是新的工作流及新的行業(yè)慣例。

1、建筑信息模型（BIM）的概念

BIM的定義或解釋有多種版本， McGraw Hill（麥克格勞.希爾）在2009年的一份BIM市場(chǎng)報(bào)告中將BIM定義為：“BIM是利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的過程”。這一定義比較簡(jiǎn)練、清晰、易記。美國(guó)國(guó)家BIM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)BIM的含義進(jìn)行了四個(gè)層面的解釋，內(nèi)容頗為完整，BIM是“一個(gè)設(shè)施（建設(shè)項(xiàng)目）物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；一個(gè)共享的知識(shí)資源；一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息，為該設(shè)施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程；在項(xiàng)目不同階段，不同利益相關(guān)方通過在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)”。

從上述BIM的定義和解釋，可以初步理解和歸納BlM的概念應(yīng)包括以下含義：

（1）BIM是利用數(shù)字模型對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的過程。是一個(gè)業(yè)務(wù)流程，不是一個(gè)軟件；

（2）BIM不限于在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，它可應(yīng)用在建設(shè)項(xiàng)目的全壽命周期中；

（3）用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)屬于數(shù)字化設(shè)計(jì)，是對(duì)設(shè)施物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；

（4）BIM的數(shù)據(jù)庫是共享的知識(shí)資源，是動(dòng)態(tài)變化的，在應(yīng)用過程中不斷在更新、豐富和充實(shí)；

（5）BIM提供了一個(gè)項(xiàng)目參與各方協(xié)同工作的平臺(tái)，支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)，能為該設(shè)施從概念到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過程。

2、BIM的特征

清華大學(xué)張建平教授在《BIM技術(shù)的研究與應(yīng)用》課題研究報(bào)告一文中對(duì)BIM的描述為：BIM 是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，BIM 是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體與功能特性的數(shù)字化表達(dá)。一個(gè)完善的信息模型，能夠連接建筑項(xiàng)目生命期不同階段的數(shù)據(jù)、過程和資源，是對(duì)工程對(duì)象的完整描述，可被建設(shè)項(xiàng)目各參與方普遍使用。BIM 具有單一工程數(shù)據(jù)源，可解決分布式、異構(gòu)工程數(shù)據(jù)之間的一致性和全局共享問題，支持建設(shè)項(xiàng)目生命期中動(dòng)態(tài)的工程信息創(chuàng)建、管理和共享。BIM 一般具有以下特征。

（1）模型信息的完備性。除了對(duì)工程對(duì)象進(jìn)行3-D 幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系的描述，還包括完整的工程信息描述，如對(duì)象名稱、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料、工程性能等設(shè)計(jì)信息；施工工序、進(jìn)度、成本、質(zhì)量以及人力、機(jī)械、材料資源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等維護(hù)信息；對(duì)象之間的工程邏輯關(guān)系等；

（2）模型信息的關(guān)聯(lián)性。信息模型中的對(duì)象是可識(shí)別且相互關(guān)聯(lián)的，系統(tǒng)能夠?qū)δＰ偷男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，并生成相應(yīng)的圖形和文檔。如果模型中的某個(gè)對(duì)象發(fā)生變化，與之關(guān)聯(lián)的所有對(duì)象都會(huì)隨之更新，以保持模型的完整性和健壯性；

（3）模型信息的一致性。在建筑生命期的不同階段模型信息是一致的，同一信息無需重復(fù)輸入，而且信息模型能夠自動(dòng)演化，模型對(duì)象在不同階段可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行修改和擴(kuò)展而無需重新創(chuàng)建，避免了信息不一致的錯(cuò)誤。

3、BIM的特點(diǎn)：

（1）可視化：可視化即“所見所得”的形式，對(duì)于建筑行業(yè)來說，可視化的真正運(yùn)用在建筑業(yè)的作用是非常大的，例如經(jīng)常拿到的施工圖紙，只是各個(gè)構(gòu)件的信息在圖紙上的采用線條繪制表達(dá)，但是其真正的構(gòu)造形式就需要建筑業(yè)參與人員去自行想象了。對(duì)于一般簡(jiǎn)單的東西來說，這種想象也未嘗不可，但是現(xiàn)在建筑業(yè)的建筑形式各異，復(fù)雜造型在不斷的推出，那么這種光靠人腦去想象的東西就未免有點(diǎn)不太現(xiàn)實(shí)了。所以BIM提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維的立體實(shí)物圖形展示在人們的面前；現(xiàn)在建筑業(yè)也有設(shè)計(jì)方面出效果圖的事情，但是這種效果圖是分包給專業(yè)的效果圖制作團(tuán)隊(duì)進(jìn)行識(shí)讀設(shè)計(jì)制作出的線條式信息制作出來的，并不是通過構(gòu)件的信息自動(dòng)生成的，缺少了同構(gòu)件之間的互動(dòng)性和反饋性，然而BIM提到的可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動(dòng)性和反饋性的可視，在BIM建筑信息模型中，由于整個(gè)過程都是可視化的，所以，可視化的結(jié)果不僅可以用來效果圖的展示及報(bào)表的生成，更重要的是，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行。

（2）協(xié)調(diào)性：這個(gè)方面是建筑業(yè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，不管是施工單位還是業(yè)主及設(shè)計(jì)單位，無不在做著協(xié)調(diào)及相配合的工作。一旦項(xiàng)目的實(shí)施過程中遇到了問題，就要將各有關(guān)人士組織起來開協(xié)調(diào)會(huì)，找各施工問題發(fā)生的原因，及解決辦法，然后出變更，做相應(yīng)補(bǔ)救措施等進(jìn)行問題的解決。那么這個(gè)問題的協(xié)調(diào)真的就只能出現(xiàn)問題后再進(jìn)行協(xié)調(diào)嗎？在設(shè)計(jì)時(shí)，往往由于各專業(yè)設(shè)計(jì)師之間的溝通不到位，而出現(xiàn)各種專業(yè)之間的碰撞問題，例如暖通等專業(yè)中的管道在進(jìn)行布置時(shí)，由于施工圖紙是各自繪制在各自的施工圖紙上的，真正施工過程中，可能在布置管線時(shí)正好在此處有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的梁等構(gòu)件在此妨礙著管線的布置，這種就是施工中常遇到的碰撞問題，像這樣的碰撞問題的協(xié)調(diào)解決就只能在問題出現(xiàn)之后再進(jìn)行解決嗎？BIM的協(xié)調(diào)就可以幫助處理這種問題，也就是說BIM建筑信息模型可在建筑物建造前期對(duì)各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，提供出來。當(dāng)然BIM的協(xié)調(diào)作用也并不是只能解決各專業(yè)間的碰撞問題，它還可以解決例如：電梯井布置與其他設(shè)計(jì)布置及凈空要求之協(xié)調(diào)，防火分區(qū)與其他設(shè)計(jì)布置之協(xié)調(diào)，地下排水布置與其他設(shè)計(jì)布置之協(xié)調(diào)等。

（3）模擬性：模擬性并不是只能模擬設(shè)計(jì)出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實(shí)世界中進(jìn)行操作的事物。在設(shè)計(jì)階段，BIM可以對(duì)設(shè)計(jì)上需要進(jìn)行模擬的一些東西進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，例如：節(jié)能模擬、緊急疏散模擬、日照模擬、熱能傳導(dǎo)模擬等；在招投標(biāo)和施工階段可以進(jìn)行4-D模擬（三維模型加項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工，從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。同時(shí)還可以進(jìn)行5D模擬（基于3-D模型的造價(jià)控制），從而來實(shí)現(xiàn)成本控制；后期運(yùn)營(yíng)階段可以模擬日常緊急情況的處理方式的模擬，例如地震人員逃生模擬及消防人員疏散模擬等。

（4）優(yōu)化性：事實(shí)上整個(gè)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)的過程就是一個(gè)不斷優(yōu)化的過程，當(dāng)然優(yōu)化和BIM也不存在實(shí)質(zhì)性的必然聯(lián)系，但在BIM的基礎(chǔ)上可以做更好的優(yōu)化、更好地做優(yōu)化。優(yōu)化受三樣?xùn)|西的制約：信息、復(fù)雜程度和時(shí)間。沒有準(zhǔn)確的信息做不出合理的優(yōu)化結(jié)果，BIM模型提供了建筑物的實(shí)際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規(guī)則信息，還提供了建筑物變化以后的實(shí)際存在。復(fù)雜程度高到一定程度，參與人員本身的能力無法掌握所有的信息，必須借助一定的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備的幫助?，F(xiàn)代建筑物的復(fù)雜程度大多超過參與人員本身的能力極限，BIM及與其配套的各種優(yōu)化工具提供了對(duì)復(fù)雜項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化的可能。目前基于BIM的優(yōu)化可以做下面的工作：

1） 項(xiàng)目方案優(yōu)化：把項(xiàng)目設(shè)計(jì)和投資回報(bào)分析結(jié)合起來，設(shè)計(jì)變化對(duì)投資回報(bào)的影響可以實(shí)時(shí)計(jì)算出來；這樣業(yè)主對(duì)設(shè)計(jì)方案的選擇就不會(huì)主要停留在對(duì)形狀的評(píng)價(jià)上，而更多的可以使得業(yè)主知道哪種項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案更有利于自身的需求。

2）特殊項(xiàng)目的設(shè)計(jì)優(yōu)化：例如裙樓、幕墻、屋頂、大空間到處可以看到異型設(shè)計(jì)，這些內(nèi)容看起來占整個(gè)建筑的比例不大，但是占投資和工作量的比例和前者相比卻往往要大得多，而且通常也是施工難度比較大和施工問題比較多的地方，對(duì)這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化，可以帶來顯著的工期和造價(jià)改進(jìn)。

（5）可出圖性：BIM并不僅是為了出大家日常多見的建筑設(shè)計(jì)院所出的建筑設(shè)計(jì)圖紙，及一些構(gòu)件加工的圖紙。而是通過對(duì)建筑物進(jìn)行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后，還可以幫助業(yè)主出如下圖紙：

l）綜合管線圖（經(jīng)過碰撞檢查和設(shè)計(jì)修改，消除了相應(yīng)錯(cuò)誤以后）；

2）綜合結(jié)構(gòu)留洞圖（預(yù)埋套管圖）；

3）碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案。

二、基于建筑信息模型（BIM）的費(fèi)用控制與進(jìn)度控制

1. 基于建筑信息模型（BIM）的費(fèi)用控制

一般來說，工程費(fèi)用是指進(jìn)行一個(gè)工程項(xiàng)目的建造所需要花費(fèi)的全部費(fèi)用，即從工程項(xiàng)目確定建設(shè)意向直至建成、竣工驗(yàn)收為止的整個(gè)建設(shè)期間所支出的總費(fèi)用。但是工程造價(jià)在不同國(guó)家、不同項(xiàng)目和不同實(shí)施階段中實(shí)現(xiàn)的手段大不相同，差異化很大。為此，本節(jié)重點(diǎn)從工程實(shí)體費(fèi)用形成理論的角度對(duì)其進(jìn)行深入剖析，進(jìn)而得出普遍適用性的規(guī)律和方法，為下文的分析提供指導(dǎo)。工程費(fèi)用計(jì)價(jià)的基本方法和主要特點(diǎn)是要按WBS（Work Breakdown structure，簡(jiǎn)稱WBS)進(jìn)行，這是由工程項(xiàng)目的固有特性(如體量不同、體形不一、內(nèi)容復(fù)雜、所需資源各異等所決定的。將整個(gè)工程分解至基本子項(xiàng)，就能容易、準(zhǔn)確地計(jì)算出基本子項(xiàng)的費(fèi)用，且分解結(jié)構(gòu)的層次越多，基本子項(xiàng)也越細(xì)，計(jì)算得到的費(fèi)用也就越精確，然后將基本子項(xiàng)的計(jì)算費(fèi)用逐層匯總就能得到工程項(xiàng)目的總費(fèi)用。

從工程費(fèi)用計(jì)算的角度分析，影響工程費(fèi)用的主要因素是兩個(gè)：即基本子項(xiàng)的單位價(jià)格和基本子項(xiàng)的實(shí)物工程數(shù)量(工程量)。因此工程費(fèi)用的確定表示為：

工程費(fèi)用=∑(單位價(jià)格*實(shí)物工程數(shù)量)i

式中，i：為第i個(gè)基本子項(xiàng)。基本子項(xiàng)的單位價(jià)格高，工程費(fèi)用就高；基本子項(xiàng)的實(shí)物工程數(shù)量大，工程費(fèi)用也就大。

對(duì)于基本子項(xiàng)的單位價(jià)格再作分析，其主要由兩大要素構(gòu)成，即完成基本子項(xiàng)所需資源的數(shù)量和相應(yīng)資源的價(jià)格。因此，基本子項(xiàng)單位價(jià)格的確定表示為：

單位價(jià)格=∑(資源消耗量*資源價(jià)格)j

式中，j：為第j種資源；。

一般的，將資源按工料、機(jī)、消耗三大類劃分，則資源消耗量包括人工消耗量、材料消耗量和機(jī)械臺(tái)班消耗量；資源價(jià)格包括人工價(jià)格、材料價(jià)格和機(jī)械臺(tái)班價(jià)格。上式就可以轉(zhuǎn)化為:

單位價(jià)格=人工消耗量*人工價(jià)格+材料消耗量*材料價(jià)格

+機(jī)械臺(tái)班消耗量*機(jī)械臺(tái)班價(jià)格

基于建筑信息模型工程量統(tǒng)計(jì)的基本思路：針對(duì)模型中的每個(gè)構(gòu)配件，為構(gòu)配件對(duì)象的有關(guān)幾何數(shù)據(jù)、擴(kuò)展幾何數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)，指定一個(gè)輸出規(guī)則(或者說是統(tǒng)計(jì)規(guī)則)，告訴系統(tǒng)當(dāng)進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)時(shí)，構(gòu)配件對(duì)象的相關(guān)屬性值應(yīng)該自動(dòng)累加到哪個(gè)基本子項(xiàng)中去，然后將所有基本子項(xiàng)的數(shù)據(jù)（工程量)套價(jià)求和就可得到最終的工程費(fèi)用數(shù)據(jù)，當(dāng)然還可以根據(jù)用戶的輸入，有選擇性的輸出工程費(fèi)用數(shù)據(jù)。

建筑信息模型本身是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)據(jù)繁多。為此采用層次化模塊化設(shè)計(jì)的思想將原本復(fù)雜的模型系統(tǒng)劃分為可控制的、相對(duì)獨(dú)立的子層次和子模塊進(jìn)行開發(fā)是非常必要的，這種方法也稱為“多層次建模技術(shù)。這對(duì)于提高系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性和擴(kuò)展性具有非常重要的作用。

工程費(fèi)用的計(jì)算流程采用了“由上到下，由下到上”的方法，也就是說首先根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)將項(xiàng)目劃分為若干個(gè)相互獨(dú)立的、可計(jì)算的基本子項(xiàng)，然后計(jì)算基本子項(xiàng)的工程量，最后采用套價(jià)匯總的方法形成整個(gè)項(xiàng)目的費(fèi)用，流程如下圖所示。

依據(jù)以上分析，建筑信息模型的體系結(jié)構(gòu)可以劃分為3個(gè)層次，即：資源層、對(duì)象層和基本子項(xiàng)層。

資源層：作為主要的技術(shù)支撐的層次，主要負(fù)責(zé)：材料價(jià)格的制定、人工費(fèi)用的計(jì)算算法以及各種配件的工程量的計(jì)算算法等一些基礎(chǔ)性的信息。

對(duì)象層：工程費(fèi)用計(jì)算中，作為計(jì)算的最基本的獨(dú)立單位。

基本子項(xiàng)層：這里主要儲(chǔ)存了對(duì)象層中對(duì)象的基本信息，是對(duì)象層的子層。

以柱的費(fèi)用計(jì)算為例，為柱“體積屬性”制定了一條有關(guān)柱混凝土的基本子項(xiàng)，工程量統(tǒng)計(jì)時(shí)模型系統(tǒng)就會(huì)首先調(diào)用“計(jì)算模塊”計(jì)算該柱的“體積屬性值”，“計(jì)算模塊”在計(jì)算過程中會(huì)調(diào)用需要的資源層模塊作為計(jì)算依據(jù)和數(shù)據(jù)來源，然后依據(jù)柱的分類基準(zhǔn)數(shù)據(jù)將該屬性值自動(dòng)累加到指定柱混凝土基本子項(xiàng)中去，也就是將對(duì)象層中柱對(duì)象的“體積屬性值”累加到基本子項(xiàng)中去，最后通過調(diào)用“計(jì)算模塊”完成基本子的套價(jià)求和工作形成最終的工程費(fèi)用。對(duì)于定義的統(tǒng)計(jì)規(guī)則，主要包括三方面的內(nèi)容：

(l) 基本子項(xiàng)信息

由于工程費(fèi)用主要是以基本子項(xiàng)的形式進(jìn)行分類的，這就決定了定義統(tǒng)計(jì)規(guī)則的首要工作就是定義基本子項(xiàng)。

(2) 工程量計(jì)算式

主要是定義應(yīng)該計(jì)算什么樣的工程量。即需要計(jì)算某構(gòu)配件體積工程量時(shí)，就要指定構(gòu)配件有關(guān)體積的計(jì)算公式；需要計(jì)算某構(gòu)配件面積工程量時(shí)，就要指定構(gòu)配件相應(yīng)面積的計(jì)算公式；抽取長(zhǎng)度工程量時(shí)，就需要設(shè)定長(zhǎng)度的有關(guān)工程量計(jì)算式。工程量計(jì)算式則在資源層及基本子項(xiàng)層的“計(jì)算模塊”中實(shí)現(xiàn)。

(3) 分類基準(zhǔn)數(shù)據(jù)

主要是設(shè)定應(yīng)該按什么樣的分類條件來統(tǒng)計(jì)工程量。當(dāng)進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)設(shè)定的基準(zhǔn)分類條件，將工程量自動(dòng)分類累加，完全不需要用戶自己去分別定義構(gòu)配件的做法。

由于建筑物構(gòu)配件復(fù)雜的空間關(guān)系以及工程量計(jì)算規(guī)則中所設(shè)定的計(jì)算規(guī)則與建筑設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)配件對(duì)象的尺寸設(shè)定有所不同，于是就產(chǎn)生了工程量扣減問題，這也是目前工程量手工計(jì)算過程中所必須要經(jīng)歷的一個(gè)環(huán)節(jié)。為此，要使計(jì)算出來的工程量更具有科學(xué)性和精確性，就必須對(duì)工程量進(jìn)行扣減和復(fù)核。從理論上說，工程量扣減環(huán)節(jié)完全可以通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)模型系統(tǒng)以及計(jì)算規(guī)則的分析，本節(jié)提出優(yōu)先級(jí)和擴(kuò)展幾何變量?jī)蓚€(gè)方案從理論上來解決這一問題。

(l) 優(yōu)先級(jí)策略

對(duì)于幾個(gè)相互具有搭接關(guān)系的構(gòu)配件對(duì)象可以采用優(yōu)先級(jí)策略，可以根據(jù)工程量計(jì)算規(guī)則來給定不同構(gòu)配件對(duì)象不同的優(yōu)先級(jí)，以達(dá)到計(jì)算的工程量符合工程量計(jì)算規(guī)則的要求。例如，在工程量計(jì)算規(guī)則中規(guī)定：梁與柱連接時(shí)，梁長(zhǎng)算至柱側(cè)面，當(dāng)計(jì)算機(jī)在計(jì)算梁體積時(shí)，會(huì)對(duì)梁與柱的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較，優(yōu)先級(jí)高的構(gòu)配件作為整體考慮，優(yōu)先級(jí)低的構(gòu)配件拆分考慮。采用該策略很好的解決了構(gòu)配件空間的搭接關(guān)系，避免了工程量重復(fù)計(jì)算的問題。

(2) 擴(kuò)展幾何變量策略

擴(kuò)展幾何變量就是由于構(gòu)配件的空間位置關(guān)系而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，如分析調(diào)整體積、分析調(diào)整面積、指定調(diào)整體積等。例如在計(jì)算梁、柱相接柱的模板面積時(shí)，模型會(huì)自動(dòng)分析出梁柱相接觸的面積值，并將分析出來的扣減值自動(dòng)保存到柱擴(kuò)展幾何屬性中“側(cè)面積分析調(diào)整值”的屬性值欄中。當(dāng)需要計(jì)算該柱的模板面積值時(shí)，只需將該柱的“側(cè)面積值”與“側(cè)面積分析調(diào)整值”相加就可以得到該柱模板的工程量。

2. 基于建筑信息模型（BIM）的進(jìn)度控制

工程項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃編制與管理在項(xiàng)目管理的三大控制—投資控制、進(jìn)度控制和質(zhì)量控制中，占有非常重要的地位。良好的施工進(jìn)度計(jì)劃可以使項(xiàng)目各參與方達(dá)到“協(xié)調(diào)一致”。因此，不管是從業(yè)主方還是從施工方，在工程項(xiàng)目管理中做好施工進(jìn)度計(jì)劃編制與管理工作是非常重要的。目前大多數(shù)項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃多是對(duì)設(shè)計(jì)方設(shè)計(jì)出的圖紙用專門的進(jìn)度計(jì)劃軟件編制，在這個(gè)過程中，項(xiàng)目的相關(guān)信息隨著項(xiàng)目的進(jìn)展不斷增多，但是由于項(xiàng)目各方不能很好的傳遞信息，以及相關(guān)的設(shè)計(jì)變更，致使進(jìn)度計(jì)劃編制的工作量加大。

為了解決這一問題，在2002年Autodesk公司首先提出將所有建設(shè)工程信息放在一個(gè)平臺(tái)上，這樣，建設(shè)項(xiàng)目中的所有相關(guān)人員都可以從這個(gè)平臺(tái)中獲取信息，保證協(xié)同工作，增強(qiáng)工作效率。這個(gè)平臺(tái)就是BIM，自2002年后，Autodesk公司一直致力于在全球范圍內(nèi)推廣BIM。在其的《Autodesk BIM白皮書》對(duì)BIM進(jìn)行了如下定義：BIM是一種用于設(shè)計(jì)、施工、管理的方法，運(yùn)用這種方法可以及時(shí)并持久地獲得高質(zhì)量、可靠性好、集成度高、協(xié)作充分的項(xiàng)目信息

BIM從3-D模型發(fā)展出4-D(3-D+時(shí)間或進(jìn)度)建造模擬功能，讓項(xiàng)目相關(guān)人員都能夠更加輕松地預(yù)見到施工建設(shè)的進(jìn)度計(jì)劃。Innovaya是最早推出BIM施工進(jìn)度軟件的公司之一，支持Autodesk公司的Primavera及Microsoft Project施工進(jìn)度軟件。Visual Simulation這個(gè)新型的進(jìn)度計(jì)劃和施工分析工具可將MS Project或者Primavera的施工計(jì)劃與3-D BIM模型關(guān)聯(lián)起來。那么，項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃便通過3-D構(gòu)件在進(jìn)度計(jì)劃安排下的施工過程表現(xiàn)出來——這便是4-D(3-D+時(shí)間) 施工模擬的含義。

施工進(jìn)度模擬圖