浅析BIM在监理中的应用------以建筑工业化生产基地为例
四川良友建设咨询有限公司
作者：汪开平 李玲
摘要：基于BIM技术的应用现状，以建筑工业化生产基地为例，浅析建设监理通过BIM工作平台对建设工程全过程进行管理。通过BIM三维模型、可视化、虚拟施工、协同平台、动画展示等对建设工程质量、工期、风险、档案等进行管理，颠覆传统监理模式，提高监理的工作效率。
关键词：BIM、监理、建筑工业化生产基地、建设工程
1.引言
1975年，“BIM之父”——乔治亚理工大学的Chunk Eastman教授创建了BIM理念，BIM理念的启蒙，受到了1973年全球石油危机的影响，美国全行业需要考虑提高行业效益的问题，1975年Eastman教授在其研究的课题“Building Description System”中提出“a computer-based description of-abuilding”，以便于实现建筑工程的可视化和量化分析，提高工程建设效率。2011年，我国住建部在《20112015中国建筑业信息化发展纲要》中，将BIM、协同技术列为“十二五”中国建筑业重点推广技术。目前建筑业信息化技术应用的主要瓶颈是信息的共享，而BIM技术为建筑相关信息的及时、有效、完全共享提供了可能，为构建信息的无缝管理平台提供了相对可靠的手段。大量信息可在BIM模型中有效地、及时地共享，信息有效共享可实现项目无缝管理，加快决策进度、提高决策质量，信息及时共享可实现项目多目标协同管理。
我国于1988年开始工程监理工作的试点，1996年在建设领域全面推行工程监理制度。自提出推行工程监理制度，经历了准备阶段(1988年)、试点阶段(1989-1992年)、稳步发展阶段(1993-1995年)以及全面推广阶段(1996年-至今)四个发展阶段。积累了丰富的经验，也反映出很多问题。建立监理制度是为了解决我国建设项目传统管理模式存在问题(即投资、进度、质量目标的严重失控)，改革旧有建设项目管理体制。本来监理应为咨询或从事项目管理工作，但基于一些深层原因，监理已经异化为施工监理，监理是一重要控制的行业。国家推行强制监理的一个重要目的是通过对监理企业法律责任的规定，促进建筑市场的规范，制约建设单位和施工单位的建设行为。
BIM 技术的引进，引发了建筑行业信息化变革。从建筑的前期策划到后续的竣工运营，BIM 技术贯穿了项目的全生命周期。建设单位接受并要求应用 BIM 技术程度越来越高，直接导致设计单位需要运用 BIM 进行前期设计；施工单位需要利用 BIM 建立实施模型；监理单位需要应用 BIM 进行现场项目协同管理。因此，监理必须适应时代与行业的发展，把
BIM 技术引入全过程工程监理当中，促进和推广 BIM 技术在监理工作中的应用，提高监理工作效率与服务质量，为监理行业的转型发展提供强有力的保障。本文以建筑工业化生产基地为例，浅析BIM在监理中的应用。
2. BIM在监理中的实例应用
2.1工程项目概况
（一）项目组成、建筑规模及结构特点
1、工程名称：建筑工业化生产基地建设项目
2、工程地址：成都新都区龙虎镇龙虎大道
3、建筑面积：总建筑面积181209.80平方米
4、建设单位：成都城投城建科技有限公司
5、设计单位：中国建筑西南设计研究院有限公司
6、地勘单位：中国建筑西南勘察设计研究院有限公司
7、施工单位：中国十九冶集团有限公司
8、监理（BIM）单位：四川良友建设咨询有限公司
9、工程建筑概况
2.2 BIM在监理中的应用流程
在施工前就对整个项目进行碰撞检查、进度模拟、施工模拟、装饰风格模拟，及时反馈出现的问题，对模型进行修正优化，以确保工程质量、安全、控制造价、避免返工。在施工阶段利用BIM模型、协同平台、现场监控设备对现场施工情况进行管控并辅助验收分部分项工程，在监理单位的统一协调下，不断优化传统“四管两控一协调”的监理工作模式。BIM在监理中的应用流程如图1所示。
图1 BIM在监理中的应用流程
2.3 BIM在监理中的应用
目前我国BIM技术在监理工作中的具体应用尚处于摸索阶段，本文结合建筑工业化生产基地中BIM技术在监理工作中的具体应用为例分析BIM技术在监理工作中的应用点。
2.3.1创建BIM模型
利用Revit、Tekla等软件工具，由专业团队准确、高效地创建研发中心、公寓楼、倒班楼、1#厂房等三维模型，使施工监理、建设单位等各参建方更加直观地理解设计意图，为错漏碰缺检查及设计优化、管线施工综合排布、四维施工模拟（可视化进度计划）和主材工程量统计等后续工作提供基础模型。提取设计模型，通过对复杂节点、管线综合建模分析，综合考虑施工可行性、对后期运维提出监理咨询意见。研发中心BIM模型如图2所示。
图2 研发中心BIM模型
2.3.2施工方案审查
对项目外装方案比选、钢结构吊装等施工流程和关键节点及技术进行模拟，对方案的符合性及可行性进行论证审查，事前交底明确施工重点和监理控制要点，增强质量控制针对性。
2.3.3碰撞检查及设计优化
利用已经搭建完成的模型和碰撞检查软件，对建筑与结构、设备专业管线之间进行各种错漏碰缺的检查，导出碰撞检查报告，提出设计优化建议，提高设计单位的设计质量，避免在后期施工过程中出现各类返工引起的工期延误和投资浪费。如图3所示结构图中板与建筑图不一致的问题追踪反馈，通过BIM模型检查后可立即上传至BIM平台，由设计解决修正模型，避免后期的返工、工期延误、投资浪费等问题。
图3 结构图中板与建筑图不一致的问题追踪反馈
2.3.4管线施工综合排布
依据设计文件，利用搭建好的模型，按设计和施工规范要求将主管廊及设备间的水、电、暖、通风等各专业管线和设备进行综合排布，既满足功能要求，又满足净空、美观要求。此工作第一可以用作施工单位指导现场施工，避免因返工造成的工期拖延和资金浪费；第二是用作管理单位严格按此监管工程质量和可以进行准确的工程量统计；第三可以形成各系统功能控制区域，用作运营管理单位后期运维技术支持。如图4研发中心利用BIM进行管线施工综合排布。
图4 研发中心管线施工综合排布
2.3.5四维施工模拟（可视化进度计划）
利用四维施工模拟相关软件，根据施工组织安排的施工进度计划安排，在已经搭建好的模型的基础上加上时间维度，分专业制作可视化进度计划，即四维施工模拟。一方面可以指导现场施工，另一方面为建筑、管理单位提供非常直观地可视化进度控制管理依据。针对技术方案无法细化、不直观、交底不清晰的问题，解决方案是：应改变传统的思路与做法（通过纸介质表达），转由借助4D虚拟动漫技术呈现技术方案，使施工重点、难点部位可视化、提前预见问题，虚拟施工交底指导，确保工程质量。如图5公寓楼卫生间复杂节点四维施工模拟，更加直观地看到施工过程，方便指导施工和工程检查验收。
图5 公寓楼卫生间复杂节点四维施工模拟
2.3.6成本管控——多维度数据库实现短周期的多算对比及数据共享
BIM模型创建好后，通过客户端，所有管理人员可以随时随地根据时间、工序、区域等多个维度查询单项目的实物量数据。 查询方式简单方便，可以定位任意项目的区域位置，能实时查询该在建项目的周边环境、即时天气情况等。
利用已经搭建完成的模型，直接统计生成主要材料的工程量，辅助工程管理和工程造价的概预算，提高工作效率。 最重要的是，只需输入关键词，便能检索某一时间段、某区域的工程量数据，实现按时间、区域多维度检索与统计数据。在项目管理中，使材料计划、成本核算、资源调配计划、产值统计（进度款）等方面及时准确的获得基础数据的支撑。
2.3.7辅助工程变更
在已有的模型深度和精度范围内，直接计量BIM模型内的工程量，利用模型计算工程量的增减及对费用和工期的影响，将工程变更单与实体模型关联，及时处理工程变更，反馈问题，做到工作留痕，责任可溯。同时，通过BIM平台方便监理对质量、安全方面的管控直接快速的下达整改通知，减少传统监理繁琐的审批程序。如图6所示为关于倒班楼土方回填质量问题的监理通知单。
图6 倒班楼土方回填质量问题的监理通知单
2.3.8竣工模型审查
各分包商及设备供应商提交竣工模型并整合形成完整的竣工模型，对竣工模型与竣工图纸、现场实物一致性进行审查，保证BIM模型与建设工程中各分部分项工程、构件、变更等一一对应，可以有效地辅助验收工作，且为后面的运维阶段对建筑物的检查维修打下坚实的基础。
2. 结论与展望
在上述工程的监理工作中基于BIM技术的阶段性应用探索，主要侧重于协同平台及质量控制，可以肯定的是BIM三维可视化模型对图纸的正确理解有了较大的帮助。同时，通过碰撞检查防止不同专业的图纸矛盾和图纸中的各个物件体量所在空间冲突；利用BIM平台收集资料更为方便，对现场问题能够及时反馈处理，做到工作留痕，便于解决设计到施工过程中的矛盾冲突等问题；模拟不同装饰风格，模拟钢结构吊装方案，运用动画展示成果比效果图更为直观；深化设计，合理布置管线等。但是该项目BIM应用介入较晚，因此在前期的应用不够及时。另外，由于缺少强制性的国家规范及约束条款，在协调与资料管理上对各参建方难以管理。想要更好的开展监理+BIM工作，在整个项目设计之初，乃至规划之初BIM就应当提前介入，与建设单位及勘察、设计单位共同建立BIM模型，并通过碰撞检测，对施工过程中所遇到的问题提前预防，在施工之前就解决完绝大部分问题，提高工作效率，保证工程质量。随着BIM应用的大力发展，通过大家的共同努力，相信BIM在监理中的应用会越来越完善，越来越规范。
参考文献
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