BIM,即建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ),進行建筑模型的建立,通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有可視化,協(xié)調(diào)性,模擬性,優(yōu)化性和可出圖性五大特點。
BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計建造管理的數(shù)據(jù)化工具,通過參數(shù)模型整合各種項目的相關(guān)信息,在項目策劃、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞,使工程技術(shù)人員對各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對,為設(shè)計團隊以及包括建筑運營單位在內(nèi)的各方建設(shè)主體提供協(xié)同工作的基礎(chǔ),在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。
BIM的定義由三部分組成。
1.BIM是一個設(shè)施(建設(shè)項目)物理和功能特性的數(shù)字表達;
2.BIM是一個共享的知識資源,是一個分享有關(guān)這個設(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;
3.在項目的不同階段,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的協(xié)同作業(yè)。
1.可視化
可視化即“所見所得”的形式。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物圖形展示在人們的面前;建筑業(yè)也有設(shè)計方面出效果圖的事情,但是這種效果圖是分包給專業(yè)的效果圖制作團隊進行識讀設(shè)計制作出的線條式信息制作出來的,并不是通過構(gòu)件的信息自動生成的,缺少了同構(gòu)件之間的互動性和反饋性,然而BIM提到的可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動性和反饋性的可視,在BIM建筑信息模型中,由于整個過程都是可視化的,所以,可視化的結(jié)果不僅可以用來效果圖的展示及報表的生成,更重要的是,項目設(shè)計、建造、運營過程中的溝通、討論、決策都在可視化的狀態(tài)下進行。
2.協(xié)調(diào)性
這個方面是建筑業(yè)中的重點內(nèi)容,不管是施工單位還是業(yè)主及設(shè)計單位,無不在做著協(xié)調(diào)及相配合的工作。一旦項目的實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,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)補救措施等進行問題的解決。BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)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各專業(yè)的碰撞問題進行協(xié)調(diào),生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù),提供出來。當然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)計布置及凈空要求之協(xié)調(diào),防火分區(qū)與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào),地下排水布置與其他設(shè)計布置之協(xié)調(diào)等。
3.模擬性
模擬性并不是只能模擬設(shè)計出的建筑物模型,還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。在設(shè)計階段,BIM可以對設(shè)計上需要進行模擬的一些東西進行模擬實驗,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;在招投標和施工階段可以進行4D模擬(三維模型加項目的發(fā)展時間),也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計模擬實際施工,從而來確定合理的施工方案來指導(dǎo)施工。同時還可以進行5D模擬(基于3D模型的造價控制),從而來實現(xiàn)成本控制;后期運營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
事實上整個設(shè)計、施工、運營的過程就是一個不斷優(yōu)化的過程,當然優(yōu)化和BIM也不存在實質(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?,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)化工具提供了對復(fù)雜項目進行優(yōu)化的可能?;?span>BIM的優(yōu)化可以做下面的工作:
(1)項目方案優(yōu)化:把項目設(shè)計和投資回報分析結(jié)合起來,設(shè)計變化對投資回報的影響可以實時計算出來;這樣業(yè)主對設(shè)計方案的選擇就不會主要停留在對形狀的評價上,而更多的可以使得業(yè)主知道哪種項目設(shè)計方案更有利于自身的需求。
(2)特殊項目的設(shè)計優(yōu)化:例如裙樓、幕墻、屋頂、大空間到處可以看到異型設(shè)計,這些內(nèi)容看起來占整個建筑的比例不大,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,對這些內(nèi)容的設(shè)計施工方案進行優(yōu)化,可以帶來顯著的工期和造價改進。
5.可出圖性
BIM并不是為了出大家日常多見的建筑設(shè)計院所出的建筑設(shè)計圖紙,及一些構(gòu)件加工的圖紙。而是通過對建筑物進行了可視化展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化以后,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)計修改,消除了相應(yīng)錯誤以后);
(2)綜合結(jié)構(gòu)留洞圖(預(yù)埋套管圖);(3)碰撞檢查偵錯報告和建議改進方案。
最近幾年,BIM(Building InformationModeling,建筑信息模型)在建筑行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,它是以建筑工程項目的各項相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ),進行建筑模型的建立。
近幾年基于3D-BIM的工程管理,主要用于規(guī)劃、設(shè)計階段的方案評審、火災(zāi)模擬、應(yīng)急疏散能耗分析以及運營階段的設(shè)施管理。
與傳統(tǒng)模式相比,3D-BIM的優(yōu)勢明顯,因為建筑模型的數(shù)據(jù)在建筑信息模型中的存在是以多種數(shù)字技術(shù)為依托,從而以這個數(shù)字信息模型作為各個建筑項目的基礎(chǔ),可以進行各個相關(guān)工作。建筑工程與之相關(guān)的工作都可以從這個建筑信息模型中拿出各自需要的信息,既可指導(dǎo)相應(yīng)工作又能將相應(yīng)工作的信息反饋到模型中。
建筑信息模型不是簡單的將數(shù)字信息進行集成,它還是一種數(shù)字信息的應(yīng)用,并可以用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化方法,這種方法支持建筑工程的集成管理環(huán)境,可以使建筑工程在其整個進程中顯著提高效率、大量減少風(fēng)險。
同時BIM可以四維模擬實際施工,以便于在早期設(shè)計階段就發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段所會出現(xiàn)的各種問題,來提前處理,為后期活動打下堅固的基礎(chǔ)。在后期施工時能作為施工的實際指導(dǎo),也能作為可行性指導(dǎo),以提供合理的施工方案及人員,材料使用的合理配置,從而來最大范圍內(nèi)實現(xiàn)資源合理運用?;?span>4D-BIM的工程管理,主要用于施工階段的進度、成本、質(zhì)量安全以及碳排放測算。
據(jù)了解,在中國,BIM最初只是應(yīng)用于一些大規(guī)模標志性的項目當中,除了堪稱BIM經(jīng)典之作的上海中心大廈項目外,上海世博會的一些場館也應(yīng)用了BIM。僅僅經(jīng)過兩三年,BIM已經(jīng)應(yīng)用到一些中小規(guī)模的項目當中。以福建省建筑設(shè)計研究院為例,全院70%~80%的項目都是使用BIM完成的。據(jù)介紹,就BIM的應(yīng)用而言,3年前,美國領(lǐng)先中國7年;3年后的今天,中國已將這一差距縮小到了3年。需要強調(diào)的是,這一差距針對的是BIM的用戶數(shù)量,而在應(yīng)用程度上,中國企業(yè)與世界領(lǐng)先公司基本上處于同等水平。
而住建部編制的建筑業(yè)“十二五”規(guī)劃明確提出要推進BIM協(xié)同工作等技術(shù)應(yīng)用,普及可視化、參數(shù)化、三維模型設(shè)計,以提高設(shè)計水平,降低工程投資,實現(xiàn)從設(shè)計、采購、建造、投產(chǎn)到運行的全過程集成運用。
實際成本核算困難原因:
一是數(shù)據(jù)量大。每一個施工階段都牽涉大量材料、機械、工種、消耗和各種財務(wù)費用,每一種人、材、機和資金消耗都統(tǒng)計清楚,數(shù)據(jù)量十分巨大。工作量如此巨大,實行短周期(月、季)成本在當前管理手段下,就變成了一種奢侈。隨著進度進展,應(yīng)付進度工作自顧不暇,過程成本分析、優(yōu)化管理就只能擱在一邊。
二是牽涉部門和崗位眾多。實際成本核算,當前情況下需要預(yù)算、材料、倉庫、施工、財務(wù)多部門多崗位協(xié)同分析匯總提供數(shù)據(jù),才能匯總出完整的某時點實際成本,往往某個或某幾個部門不能實行,整個工程成本匯總就難以做出。
三是對應(yīng)分解困難。一種材料、人工、機械甚至一筆款項往往用于多個成本項目,拆分分解對應(yīng)好專業(yè)要求相當高,難度非常高。
四是消耗量和資金支付情況復(fù)雜。材料方面,有的進了庫未付款,有的先預(yù)付款未進貨,用了未出庫,出了庫未用掉的;人工方面,有的先干未付,預(yù)付未干,干了未確定工價;機械周轉(zhuǎn)材料租賃也有類似情況;專業(yè)分包,有的項目甚至未簽約先干,事后再談判確定費用。情況如此復(fù)雜,成本項目和數(shù)據(jù)歸集在沒有一個強大的平臺支撐情況下,不漏項做好三個維度的(時間、空間、工序)的對應(yīng)很困難。
BIM技術(shù)在處理實際成本核算中有著巨大的優(yōu)勢?;?span>BIM建立的工程5D(3D實體、時間、WBS)關(guān)系數(shù)據(jù)庫,可以建立與成本相關(guān)數(shù)據(jù)的時間、空間、工序維度關(guān)系,數(shù)據(jù)粒度處理能力達到了構(gòu)件級,使實際成本數(shù)據(jù)高效處理分析有了可能,解決方案操作方法如下:
建立成本的5D(3D實體、時間、工序)關(guān)系數(shù)據(jù)庫,讓實際成本數(shù)據(jù)及時進入5D關(guān)系數(shù)據(jù)庫,成本匯總、統(tǒng)計、拆分對應(yīng)瞬間可得。
以各WBS單位工程量人材機單價為主要數(shù)據(jù)進入實際成本BIM中。未有合同確定單價的項目,按預(yù)算價先進入。有實際成本數(shù)據(jù)后,及時按實際數(shù)據(jù)替換掉。
一開始實際成本BIM中成本數(shù)據(jù)以采取合同價和企業(yè)定額消耗量為依據(jù)。隨著進度進展,實際消耗量與定額消耗量會有差異,要及時調(diào)整。每月對實際消耗進行盤點,調(diào)整實際成本數(shù)據(jù)。化整為零,動態(tài)維護實際成本BIM,大幅減少一次性工作量,并有利于保證數(shù)據(jù)準確性。
材料實際成本。要以實際消耗為最終調(diào)整數(shù)據(jù),而不能以財務(wù)付款為標準,材料費的財務(wù)支付有多種情況:未訂合同進場的、進場未付款的、付款未進場的按財務(wù)付款為成本統(tǒng)計方法將無法反映實際情況,會出現(xiàn)嚴重誤差。
倉庫應(yīng)每月盤點一次,將入庫材料的消耗情況詳細列出清單向成本經(jīng)濟師提交,成本經(jīng)濟師按時調(diào)整每個WBS材料實際消耗。
人工費實際成本。同材料實際成本。按合同實際完成項目和簽證工作量調(diào)整實際成本數(shù)據(jù),一個勞務(wù)隊可能對應(yīng)多個WBS,要按合同和用工情況進行分解落實到各個WBS。
機械周轉(zhuǎn)材料實際成本:同材料實際成本。要注意各WBS分攤,有的可按措施費單獨立項。
管理費實際成本:由財務(wù)部門每月盤點,提供給成本經(jīng)濟師,調(diào)整預(yù)算成本為實際成本,實際成本不確定的項目仍按預(yù)算成本進入實際成本。
按本文方案,過程工作量大為減少,做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工作后,各種成本分析報表瞬間可得。
建立實際成本BIM模型,周期性(月、季)按時調(diào)整維護好該模型,統(tǒng)計分析工作就很輕松,軟件強大的統(tǒng)計分析能力可輕松滿足我們各種成本分析需求。
基于BIM的實際成本核算方法,較傳統(tǒng)方法具有極大優(yōu)勢:
快速:由于建立基于BIM的5D實際成本數(shù)據(jù)庫,匯總分析能力大大加強,速度快,短周期成本分析不再困難,工作量小、效率高。
準確:比傳統(tǒng)方法準確性大為提高。因成本數(shù)據(jù)動態(tài)維護,準確性大為提高。消耗量方面仍會在誤差存在,但已能滿足分析需求。通過總量統(tǒng)計的方法,消除累積誤差,成本數(shù)據(jù)隨進度進展準確度越來越高。分析能力強??梢远嗑S度(時間、空間、WBS)匯總分析更多種類、更多統(tǒng)計分析條件的成本報表。
總部成本控制能力大為提升。將實際成本BIM模型通過互聯(lián)網(wǎng)集中在企業(yè)總部服務(wù)器。總部成本部門、財務(wù)部門就可共享每個工程項目的實際成本數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)粒度也可掌握到構(gòu)件級。實行了總部與項目部的信息對稱,總部成本管控能力大能加強。