探讨5D BIM技术在建设项目总控管理中的应用

摘要：​目前投资建设领域的业主不仅仅追求节省投资，从建设项目全生命周期的角度出发，业主更追求全过程投资控制，实现投资增值。

作者丨高嵘、骆杰涛、方邵勇

单位丨广州数建信息科技有限公司

BIM 是一种全新的建筑信息应用技术，它涉及到从规划、设计、施工、运维等一系列技术创新和变革，是与工程管理高度融合的一种技术，它不仅仅是给业主方带来一个三维的视觉效果，更是能通过BIM技术改善项目管理，在项目的全过程管理中实施超前、可视、可模拟、可验证的项目总控管理机制，实现建筑领域智慧设计、智慧建造和智慧运维的新业态。

BIM技术与传统的二维图纸符号式表达最大的不同，是可构建各阶段数据信息库，是和工程项目管理深度融合的信息化应用，目前国外BIM技术在国内的应用主要集中在：  

 1）大型设计院进行建筑方案设计；

 2）大型施工单位进行复杂施工的虚拟建造应用。而在工程项目管理阶段，更需要BIM技术发挥建筑信息模型的信息利用与管理优势。

本文围绕以下四方面来阐述5D BIM技术在建设项目全过程总控管理中的应用：  

一、业主需要什么样的BIM技术应用成果

二、工程项目全过程总控管理的意义

三、总控管理BIM技术平台的技术线路

四、5D BIM工程项目全过程总控管理的应用实施 

一、业主需要什么样的BIM技术应用成果

 1、业主面临的问题：

1）对于超大规模的工程项目，用什么方式和手段保证这个项目顺利进行呢？

2）如何避免出现设计变更反复，设计考虑不周全，设计图纸错误多？

3）如何避免工程量计算偏差，导致招投标管理、成本动态管理等方面无法合理控制？

4）如何有效地进行施工模拟、监控、防止事中或事后的损失出现？

2、业主的需求：

业主对建设项目的管理目标就是：更好地提高设计质量、更好地进行成本控制和施工管理、更好地实施运维管理，包括协调好跟设计、投资采购、建造、营运之间的关系。

要通过一个有效的管控平台机制，最终达到进度、成本、质量等各项指标不超标，有效降低投资的风险，实现投资的增值。

3、BIM技术应用价值：   

 将先进的建筑信息模型（BIM）技术和方法引进到建设项目管理将是解决问题关键所在。

 BIM建筑信息模型跟设计、投资采购、建造、营运发生关系，5D BIM总控系统作为一个公共信息平台在各方相互传递信息中起到至关重要的角色，同时，使用BIM技术能大大降低建造费用和各种技术风险。

4、业主对BIM应用的核心需求:

通过BIM技术，改进企业信息化系统，实现对工程项目的精细化管理，从而更有效地实现对项目的管控，业主在工程项目总控管理的应用需求主要体现在：

1) 从设计阶段开始进行事前预控，通过三维模型，发现设计问题，减少设计变更造成事后进度延误及成本超标，达到事前控制成本的效果。

2) 在招标阶段，进行三维可视化交流，通过5D BIM建模，精确掌握计划工程量及造价数据，并根据施工进度计划建立虚拟施工进程，实现事前造价及进度的三维可视化，实现事前建立标杆，事中按约定执行，避免事后纠纷的精细化管理效果。

3) 在施工阶段，业主内部的项目部、成本部、预算部、财务部等各参与部门，通过共享5D BIM总控管理平台数据，实现各自的管控工作的动态管理，最高领导层通过网络系统，以结果为导向，可随时随地实时查看审定项目的关键节点成果。

4) 通过全过程总控管理中日积月累的大量数据资料，业主在竣工验收的同期，即掌握了完整项目建设过程数据，为将来的运营维护奠定了丰富的信息基础。

二、工程项目全过程总控管理的意义

工程项目总控管理是：对工程项目实施活动进行综合协调，围绕工程项目的投资目标、进度目标和质量目标，对工程项目进行综合总体控制管理，以使工程项目的实施形成一种可靠安全的目标控制机制。

以工程项目全过程控制为目标的工程信息管理，是工程项目管理发展趋势，其核心任务是：发现工程实施过程中存在的问题，分析生产问题的原因，提出对工程项目实施切实可行的建议方案，供工程项目的管理层参考。

5D BIM工程项目全过程总控平台是：在3D BIM建筑信息模型的基础上，建立5D建筑信息模型，以“进度费用控制”、“投资分析控制”、“质量成本控制”、“合同支付管理”、“工料资源管理”、“全程信息管理”为目标的三控三管项目总控机制，以及“变更管理”、“管线综合”、“虚拟建造”等BIM信息应用平台。

该平台将建筑模型、工程量、造价、人材机分析等与进度管理有机结合，建立“五维”深度的建筑信息模型“5D BIM”，实现施工资源动态管理和成本实时监控，为企业提供精细化、透明化管理的基础信息。 

三、总控管理BIM技术平台的技术线路   

四、5D BIM工程项目全过程总控管理的应用实施

（一）总控管理实施流程

1、针对项目的特点和要求，总控方协助业主开通、管理与维护5D BIM工程项目全过程总控管理平台，制定5D BIM实施细则，并贯彻实行。

 2、业主、设计、施工、监理等各方要对各阶段录入和上传的内容进行周期性确认，并进行网签，由项目总控方负责统一信息的录入和上传。

3、由总控方或施工方建立3D BIM模型，无论哪一方建立，双方及业主三方必须对模型进行审核确认并网签，以便建立一个共同确认的“3D BIM工程量模型”，作为后续工作的标准模型。（注：施工方建立3D BIM工程量模型更有利于其内部对施工后续工作的应用。）

4、由建模方将“3D BIM工程量模型”与“中标合同造价”挂钩，建立具有造价因素的造价模型，同样，其它参与方对造价模型进行审核确认并网签，以便建立一个共同确认的“4D BIM造价模型”，作为后续工作的含造价因素模型。（注：施工方建立4D BIM造价模型更有利于其内部对施工后续工作的应用。）

5、由建模方将“4D BIM造价模型”与“中标单位的施工方案”及“签约合同中的形象进度支付周期”挂钩，建立具有进度因素的“5D BIM模型”，同样，其它参与方对5D BIM进行审核确认并网签，以便建立一个共同确认的“5D BIM造价模型”，作为后续管理工作的计划标杆模型。（注：施工方建立5DBIM计划标杆模型更有利于其内部对施工后续工作的应用。）

6、建立了5D BIM计划标杆模型后，在实际施工过程中，可由业主代表或业主委托的项目管理公司，安排人员周期性在BIM模型上，对实际工程进度结果进行实时的数据统计，各参与方对统计的成果同步确认，5D BIM系统自动统计实际与计划的差异，并自动对差异进行报警提示和追溯查询延误或超标的细节，方便实时管控。

7、总控方利用5D BIM系统，为业主提供各种数据化管理，业主通过系统实时查看各阶段的工作成果，以便有效地进行项目的管理。

8、施工企业可以利用5D BIM系统成果数据，对其内部加强施工的有效管理，同时，通过系统及时向总控方及业主按合同规定进行工程款的结算与支付。

（二）总控方使用5D BIM技术的主要工作内容：

1、通过3D建模，在设计阶段为业主提供设计修改建议，协助设计优化和限额设计控制，减少设计变更造成事后进度延误或成本超标，达到事前控制的效果。

2、通过3D模型，确定工程量及造价，为业主提供招标控制价及进行招标代理文件编制。

3、协助业主进行三维可视化招投标业务作业，审核、评定投标单位的投标报价及施工实施方案，最终协助业主确定中标单位。

4、提供或审核用于施工管控的模型、工程量、中标合同价，以及与施工进度计划相匹配的5D BIM数字模型，用于施工阶段的总控管理。

5、在施工阶段，通过5D BIM数字模型对项目的进度费用、成本控制、资金预测、工料机设备资源、合同与支付、变更签证等进行总控管理，为业主提供实时、动态的过程信息数据，以满足业主对项目的全过程管理控制。

6、在竣工结算阶段，高效快速地完成竣工结算和决算，以及项目后期评估，并为业主提供项目全过程的整体数字化模型及信息的汇总移交。

（三）施工方使用5D BIM技术的主要工作内容：

 1、在项目投标前，对项目各专业建立模型，由模型自动计算出工程量，可精确确定合理的投标报价，再将三维可视化模型与施工进度方案关联，更有利于取得投标竞争优势。

2、建立项目BIM模型，进行管线二次综合、施工现场布置，以及施工三维可视化交底，有利于对施工现场及建造过程进行有效的虚拟可视化管理。

3、建立集：3D模型、造价、进度的5D BIM模型，为施工企业内部成本管理、进度管理、工料机资源管理、工程款申请支付、变更签证、施工资料管理等工作提供了一个可追溯、可查询、可视化的信息管理平台。

 5D BIM工程项目全过程总控管理是将BIM技术的真正价值，从早期注重设计表现，到后来注重施工阶段碰撞检查的部分应用，创新发展到工程咨询与管理的全面应用，使其成为业主投资建设、实行总控管理的技术平台，从而为建设业主、同时也为项目各参与方提升管理水平、创造经济和社会价值。

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