BIM技术在保障房建设各个阶段的应用

　　3.4 BIM 技术在各个阶段的应用

　　在工业化生产方式的保障性住房项目的全生命周期过程中，任何一个阶段产生的信息都不会立即消失，也不会失去该信息的价值，而是会传递到后续阶段，在项目的管理中持续利用。例如，利用 BIM 技术在设计阶段设计出来的保障性住房的结构、规模、外观、性能等信息，会存储在 BIM 模型中，在运营阶段的房屋维护、节能改造等过程中将继续被使用。在项目全生命周期中，各个阶段的主要责任方不同，管理的目标也大不相同。因此，所需要的信息也有所不同。因此，应用 BIM 技术就要从全生命周期的各个角度进行分析，来确保 BIM 技术能实现管理效率的最大化[18].下面从工业化生产方式的 保障性住房项目的决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段以及运营阶段这五个阶段分别介绍。

　　3.4.1 决策阶段

　　决策阶段主要工作内容是：确定工业化生产方式的保障性住房项目的总目标、项目计划投资额、项目的具体功能要求、阶段性目标等。传统的管理方式里大多是使用形象的文字信息对拟建项目进行描述，而应用 BIM 技术则是通过信息数据对项目目标进行表达[24].由于在决策阶段产生的数据和信息，将对后续设计工作和施工管理会产生重要的影响，所以对项目的描述就需要更加直接和准确，使设计人员更加容易理解，以免产生偏差。BIM 技术在这个阶段应用便可以将这个阶段所需要的信息集中，方便随时查阅与可行性研究报告的拟定。

　　3.4.2 设计阶段

　　设计阶段是将建设单位的建设意图转化为可实施的具体模型，包括对工业化生产方式的保障性住房项目的功能需求和完成标准。由于设计阶段的工作覆盖到各个专业，也需要多专业的协同工作，因此 BIM 技术的应用可以保证建设单位制定的项目目标能够最大化的实现。具体应用如下：

　　（1）仿真漫游 在工业化生产方式的保障性住房项目的设计阶段应用 BIM 技术[20],可以通过渲染软件对模型渲染，仿真建筑物的周围真实的环境。同时还能够生成建筑物的外立面效果、内部装修效果等，包括日照情况，通风以及四季的变化。通过仿真效果，直观形象地辅助领导进行决策。这种仿真漫游比起以往的效果图、动画等效果更加直观，无论是否拥有专业知识都会理解项目竣工时的效果，所见即所得。

　　传统的效果图通常只有一个固定的方向或路径进行观看，但颜色的大小往往会失真。在决策过程中，如果有不同的选择，没有办法随时调整显示。通过建立工业化生产方式的保障性住房 BIM 模型，由专业的软件渲染后，可以漫游周围的环境，漫游大楼里面看到的建筑通过不同角度的整体情况。尺寸和比例都是真实的，可以增加工作人员、绿化、交通工具等做参考工具。并且，在领导决策过程中如果有新的想法，或者想临时看一下某种效果，便可以快速地进行调整，而且可以显示不同的方案对比的效果。

　　（2）完善设计图纸 通过建立工业化生产方式的保障性住房项目的 BIM 模型，可以快速查询预制构件的标准设计要求，并根据构件在短时间内快速建立标准化单元，在生成整栋楼的建筑信息模型。BIM 技术的应用可以自动检测碰撞点，可以在一定时间内自动查找出模型内所有冲突点，并出具检测报告。还能够检查图纸设计问题，及时发现高度过低或者影响后期水电专业施工的地方，以及预制构件安装时，塔吊的活动范围是否符合标准等等。因此，应用 BIM 技术就可以最快的发现设计图纸的问题，并可以在第一时间进行修改，一方面能够提高了设计图纸的质量和进度，另外一方面在事前发现设计错误也可以有效控制成本、进度。

　　（3）经济指标分析 在项目的设计阶段就需要进行经济指标分析，主要是为了快速得到工程造价，检查其是否在预算范围内。同时还能让咨询方造价人员协助设计人员进行检查，主动控制项目的总投资。尤其对于工业化生产方式的保障性住房建设来说，保障性住房属于政府投资的政策型住房，属于民生工程，对项目的总造价有一定的限制[22].因此，在设计阶段就进行经济指标分析是十分必要的。

　　通过 BIM 技术的应用，便可以利用设计好的 BIM 模型，快速生成各种经济指标分析结果，以确定各项指标是否在可控范围内。这种实时模拟和实时核算，能够使各方的成本分析师同步分析工程造价，并根据所得造价单位信息对设计方案的细节进行优化调整，保持必要的使用功能的同时，最大程度上降低成本[23].通过应用 BIM 技术，也可以通过指标核对，有效控制设计的合理性，并且细化至各个预制构件，来确保工业化生产方式的保障性住房的价值最大化。

　　3.4.3 招投标阶段

　　通过 BIM 技术的应用，结合 BIM 相关软件完成数据整理工作，可以快速生成招投标文件。投标方可以综合分析施工环境和难点，根据图纸核算人工、材料、机械的用量，结合企业实际施工能力与抗风险能力，生成标书并进行标前评价，提高中标率和投标质量；招标方则可以做好投标的先期准备和筛选工作，快速的对投标文件进行筛选，选择最合适的中标。具体应用如下：

　　（1）标底精算与投标报价审核 做好工业化生产方式的保障性住房项目的招标阶段的成本控制，首要环节是需做好招标文件的编制工作，造价管理人员应收集与工业化生产方式有关的数据资料，并且根据现有经验编制准确的招标文件。并且通过 BIM 技术的应用，工程量信息便可快速准确的进行统计分析，并通过打印接口打印出工程量清单。招投标过程中可要求投标单位必须按照标准建立 BIM模型，提交的投标文件也是 BIM 模型，这样便能精确统计工程量，方便建设单位对投标单位报价的审核，从而选择最合适的中标单位。图 3-4 为相关软件统计工程量的应用流程，可以看到的是统计结果细致准确，便于造价精算。

　　（2）项目资金进度计划 对于政府投资的工业化生产方式的保障性住房项目，是需要控制投资总额的项目，因此，如何精准的测算工程造价，有效合理的安排资金计划，成为项目成本控制关键。利用 BIM 技术建立的 BIM 模型可以跟时间维度相结合，形成 5D 模型[24],可以粗略的按单体建筑来定义时间，也可以精细到按楼层、按构件类别以及区域来定义时间进度。通过定义项目的计划开始时间和计划完成时间，结合的工程造价信息，就可以快速获得每个月，或者每天的实时造价情况，由此生成整个项目的资金计划。

　　3.4.4 施工阶段

　　工业化生产方式的保障性住房的施工阶段涉及的参与方比较多，包括从政府相关主管部门、设计单位、施工单位、监理单位，到预制构件生产商、材料设备供应商等，与此同时，还需要投入大量的人力、财力和物力，工作内容错综复杂，因此，在施工阶段会产生大量的信息。利用 BIM 技术就可以做到减少信息传递过程中的衰减，最大限度的保持信息的完整性，一方面信息科为后续阶段所利用，另一方面为项目的完成提供有力的保障。具体应用如下：

　　（1）进度款审核 应用 BIM 相关软件可以建立工业化生产方式的保障性住房的 4D 模型，根据模型可直接在 BIM 模型中框图即可完成进度款的汇总，并可以生成相应的报表，做到准确了解进度款，一方面方便业主方完成快速完成审核，避免超额付款，堵住成本漏洞，另一方面方便施工单位快速统计进度款，使得进度款有理有据。

　　（2）方案模拟 利用 BIM 技术多维度可视化的特点，对工业化生产方式的保障性住房项目的重要的施工方案进行模拟仿真。项目各方可就 BIM 模型以及施工方案进行讨论，随时进行方案调整，BIM 技术的优点便是能够快速相应调整，方便最终确定最优的施工方案，确保项目目标的完成。尤其是对于工业化生产方式的保障性住房来说，对现场操作的要求比较高，因此风险大，一旦出现疏漏将影响整个工程的进度控制[25].在应用 BIM 技术不仅可以对预制构件的安装进行模拟，对地下现浇部分的各种施工方法也可以进行审视。

　　（3）进度模拟与管控 工业化生产方式的保障性住房的一大优势便是施工速度快，因此，对进度的模拟与管控便显得更加重要。BIM 技术的应用能够实时展现项目计划进度与实际进度的模型对比，随时随地监控进度进展，通过三维可视化，能够发现更多不易察觉的问题，将可能导致问题的状况在萌芽中就解决掉，以此来确保项目工期。在相关软件的应用中，对于施工进度提前或者延误的地方，能够用其他颜色显示突出显示，可以直观迅速的发现进度变化。

　　（4）资料管理 工业化生产方式的保障性住房在施工过程中会产生大量的构件信息资料，包括生产日期和安装时间等等[26].应用 BIM 技术，便可以将资料信息以电子文档的形式存储在档案资料协同管理平台，例如质量验收单、材料合格证、检验报告、工作清单、设计变更单等等。将施工管理中、项目竣工和运营阶段需要的各种资料档案存储在 BIM 模型中，能够实现高效管理与协同，并且只要有互联网，便可以随时查看相关资料[27].

　　（5）现场管理 工业化生产方式的保障性住房项目现场往往比传统施工现场的人员要少，因此现场的管理就必须要更高效的进行。利用移动终端设备，如智能手机、平板电脑等，采集现场的图片数据或其他数据，建立现场的进度情况，是否存在质量缺陷，安全风险以及安全隐患，文明施工等数据和资料，并上传到服务器，与 BIM 模型即时关联，一方面方便领导远程管理与决策，另一方面也方便施工中以及竣工后的质量缺陷等数据的统计管理[28].

　　应用 BIM 技术的现场管理可以做到缺陷问题的可视化，现场的质量缺陷通过拍照来记录，一目了然。与此同时，将缺陷图片信息直接定位在 BIM 模型上，管理者就算没有到达现场也会对缺陷的位置准确的掌控。应用 BIM 技术也可以方便的信息共享，让管理者无论是在办公室还是外地出差，只要能连接互联网，便可以随时掌握现场的质量缺陷安全风险因素，并快速做出决策。BIM 技术相关软件的应用，能做到信息的有效协同共享，能提高各方的沟通效率。并且这种现场管理的终端设备支持多种手持设备的使用，能够充分发挥手持设备的便捷性与广泛性，让客户随时随地记录问题，普遍支持市面上的大部分的 ios、android 等智能设备，并且简单易用，便于快速实施，方便维护。

　　（6）碰撞检测 利用 BIM 技术，根据结构标高，结合管线的排布方案，完成项目施工阶段的各专业之间的（结构、装修、水暖电等）碰撞检测[29],发现可能出现的影响实际施工的碰撞点，结合现场实际情况对项目图纸进行深化设计，对施工工艺进行完善。

　　3.4.5 运营阶段的应用

　　工业化生产方式的保障性住房项目的运营阶段的管理，主要是进行运营维护，为住户提供一个优雅舒适的生活环境的同时，保证建筑设施的必要功能以及使用性能够充分的实现，实现建设项目的可持续应用，真正达到改善民生的目的。

　　（1）设备集成管理 目前传统保障性住房的运营管理系统都是相互独立的，如消防系统、照明系统以及监控系统等[30].各系统多以数字或者二维的数据来展示，各个系统同步管理协调起来很困难，而且查看各系统的资料也不方便[31].在工业化生产方式的保障性住房项目中应用 BIM 技术后，利用 BIM 模型可以整合各个系统，并在一个三维模型中直观的展示出来，实现快速查询的同时还能够调取所需的各项数据。

　　BIM 技术的应用还可以迅速找到大型设备的生产许可证以及保修期限等信息，可以迅速找到设备供应厂家[32].根据竣工模型里面提供的资料，可以设置设备养护、定期保养和自动更换的提醒，将安全隐患控制在萌芽状态，确保住户的人身财产安全。

　　（2）突发事件应急处理 工业化生产方式的保障性住房属于民生项目，对住宅的安全性的要求更高[33],如果产生突发事件，必须准确和快速的处理。通过 BIM技术的应用，便可以很好的解决目前存在的问题，例如，疏导人员的撤离，管道上游的紧急关闭，设备坏损的更换等。如果发生水管爆裂事故，有了 BIM 模型和相关支持的软件，便可以快速的调用所需要的数据，自动查找上游阀门，在第一时间指导工作人员进行关闭。与此同时，可以通过 BIM 模型里面的资料信息，找到需要更换管道的材料信息，并了解其规格、尺寸、材质、厂家、联系电话等，及时进行修补。

　　3.5 本章小结

　　本章总结了 BIM 技术在国内工业化生产方式的保障性住房中的应用现状，以及建筑业内的龙头企业的具体做法。分别列举了不同项目参与方的 BIM 应用，并分析了 BIM 技术应用的不同层次。（图略）