1 引 言

由于建筑行业存在产业链过长、风险程度高、不确定因素多等特点，尤其是超大型项目，投资规模较大，工程周期较长，复杂性高，可以借鉴的经验较少，安全风险大。许多建筑企业在项目建设中缺乏系统的管理方法，前期控制不够，信息化程度较低。随着国内外的超大型项目数量变多，传统的项目管理方法越来越无法满足超大型施工项目管理的需求，经常导致项目出现质量和进度问题。如何使超大型施工项目管理行之有效是值得研究的问题。近年来，信息化技术全面发展，建筑行业也受到了信息化的冲击。BIM是建筑行业信息化技术发展的重要部分，BIM5D具有可视化、一体化、参数化等特点，能够对施工过程中的质量、成本、安全等方面进行动态地管理和调整，具备传统的项目管理方法无法比拟的优势。

2 BIM5D在超大型项目施工管理中的应用重点

与一般的施工项目相比，超大型项目的施工管理的重难点在于形成统筹的、规范的管理体系，做好施工前技术准备，施工中实时监管。同时超大型项目往往牵扯众多相关方，处理好各方关系，形成利益共同体也尤为关键。

BIM5D是在原有BIM技术的三个维度的基础上，额外扩展出来了成本和时间两个维度，形成一个五维度的数据模型。与最初的BIM技术相比，BIM5D的优势突出在能够基于BIM5D模型，对于项目的成本进行管控，并能够及时展现参建项目的施工进度。BIM5D在项目管理中的一般应用如表1所示：

表1 BIM5D在项目管理中的主要应用情形  下载原图

2.1 质量管理方面

项目质量管理是对工程项目施工前、施工中和施工后的各个环节进行全方位的管理。超大型项目系统繁杂，建设过程中质量监管存在一定困难，且由于投资成本高，出现质量问题的后果严重。BIM5D在质量管理方面的主要应用场景包括工程目标的完成状况、质量检查得分统计、质检整改率、质量问题分布场景等。除此之外还具有包含质量巡检、统计分析等业务功能。

2.1.1 辅助质量巡检，实现精确测量

利用BIM5D平台开展质量巡检，施工单位在施工过程中可推行周检和月检，检查具体项目是否存在质量问题。项目质量管理负责人采用手机拍照的方式对项目质量进行检查，上传具体数据和详细描述到BIM5D平台，实现信息的高效传递。整改完成之后，根据实际情况增设复核环节，专人负责验收，检查质量问题是否得到解决，验收合格以后关闭该问题。通过平台详细记录所需要建筑材料的类别、数量、规格，便于工作人员查看该部位建筑材料的使用状况。以BIM5D平台为枢纽跟踪相关质量问题能够有效提高巡检的工作效率。

在进行实际测量时，工作人员在BIM平台可以依照选择的内容和测量项目，显示出测量点、测量说明等内容。同时可以辅助质检巡查流程，对于质量检测或者整改结束的内容，利用系统自动进行分析计算，自动进行合格率的计算，分析是否符合系统预设的合格标准。

2.1.2 利用BIM5D综合管控质量

BIM5D能够将规模较大的项目反映在BIM模型上，从而解决大多数超大型项目施工复杂、工艺难、施工冗长不易管理的弊端。根据BIM技术的可视化动态演示过程，综合比较不同施工方案，选择最优方案，并协助技术交底工作。通过BIM模型，把各个项目的施工重难点放在可视化的状态下交底，便于工作人员开展施工，同时在施工前进行虚拟演示，帮助管理人员对工程质量进行前期控制。通过BIM5D平台可以进行前期综合把控以及中期后期动态监管，提高质量管理水平。

2.2 进度管理方面

项目进度管理是在施工的各个阶段，采用编制计划等手段，对出现的各种问题进行预防、控制、调整和改进，对工程进行统筹性的安排，直到工程结束。BIM5D可以应用于数字周报、施工日志、协调各施工单位工作、编制进度计划，实时监控进度等情形。

2.2.1 辅助编制进度计划

BIM5D在进度计划编制过程中，根据超大型项目的实际情况，收集编制依据，确定项目总体进度和各项分任务。利用建立好的BIM模型，将任务进行统筹性划分，确定施工顺序，并展现出任务状况和材料资源随着施工进度的变化情况。通过计算劳动量和机械台班数量，确定工作的持续时间，得到初步的项目进度计划。最后在BIM5D平台进行施工进度的模拟，并予以检验。检验通过的进度计划将编织成正式的项目进度计划，检验不通过则再次重新编制，从而保证计划的合理性。

2.2.2 动态监督进度执行

超大型项目工期长，利用BIM5D能够在任何时间实现对进度计划的动态调整，应对如天气、设计等一些可能会影响施工进度的不确定因素。在计划阶段，模拟实际实施过程，辅助进度编制，统筹进度规划。施工中动态查看项目进展，将计划进度和实际进度进行对比，据此对进度和管理人员做出调整。对于没有按时完成的任务，根据实际情况，重新对计划中的任务进行分配指派，并实际跟踪记录，包括实际开始和完成时间，拖延原因等详细信息。逐级反馈到总体计划上，再对总体进度相应进行调整，使之保证工期要求，从而达到对总体进度的动态监控。

2.2.3 统一汇总进度数据

在项目进度管理中应用BIM5D还有着另一大优势，即统一的数据通道。这有利于数据的汇总分析，便于对任务进行跟踪。管理层利用手机软件可以实时监测管辖区域的施工情况，保证整个项目中没有任何一个任务脱节。同时每个工人的详细生产信息，如任务进度，材料信息等，都会自动汇总呈现到BIM模型上，让技术和商务等其他部门掌握实时信息，并给管理人员提供决策依据。

2.3 成本管理方面

项目成本管理是对与施工项目有关费用的管理，具体来讲有材料费用、人工费用等。超大型项目投资规模大，往往牵扯到多方利益，BIM5D可以应用于成本监控、成本核算、数据分析等情形。

2.3.1 辅助工程造价计算

由于BIM模型中有施工各个部位所拥有的具体数据信息，包括空间位置和具体的几何信息，可以自动进行构件的工程量计算。根据BIM模型，准确地计算出墙面、柱等部位的工程量，降低了材料浪费所产生的成本。这种计算由计算机来处理，减少了造价工程师的工作负荷，提高了成本计算的准确性。其次，BIM构建的信息库可以实时反映市场价格的变化，保证费用信息的准确透明。而对于实际的工程，不可避免的会出现超出预算的情况，BIM5D可以从多个维度对比分析问题，给出降低费用的方法。

2.3.2 施工全程动态把控成本

在施工过程中，BIM5D技术可以对施工过程中成本的变化进行动态把控。许多时候会出现设计临时变更的情况，当设计方案出现更改的时候，利用BIM模型即时的反应，直观地反馈给管理人员。同时，将在施工过程中产生的成本信息上传到平台，包括在各个阶段使用的建筑材料类型和型号。参建的各方都可以调用，实时关注施工过程中耗费的成本，做到成本精细化管理。

2.4 安全管理方面

超大型项目安全隐患大是一个显著的特征。项目安全管理是采取一系列安全措施，有效地防范和规避各种项目安全问题的过程。BIM5D可以应用于日常巡查、安全日志、风险源管理等情形。工作人员根据BIM模型，结合实际情况选择合适的部位，用手机将安全隐患的位置拍照上传，详细描述安全问题，要求相关责任人整改。同时可以实现风险的分级管控，管理者设置风险源库，导入系统后定期更新，确定不同风险等级。

3 BIM5D在超大型项目施工管理中的应用

3.1 项目简介

某项目建筑总面积76万平方米，共有20栋住宅。项目地上最高34层，最大高度为86.2米，地下2层。由S公司承建，主体是框剪结构。该项目的施工重难点主要有：规模较大，施工过程中产生的数据信息多；项目所在区域结构复杂，地下管线众多，不确定风险多；当地环保要求高，施工过程要符合当地规定；设计阶段时间充足，但工期紧张；参建方较多，在任务进度跟踪、成本管控等方面工作量大；现场人员复杂，管理难度高。

施工公司在保证项目管理在质量、进度、成本等方面有条不紊的前提下，为满足工期加紧建设，所以S公司在技术上主动创新，采用BIM5D技术。

3.2 BIM5D在项目施工管理中的具体应用

3.2.1 BIM5D的应用保障

S公司根据自身特点综合项目施工因素，设立由领导组、管理组和技术组三层构成的管理团队。管理组成员和BIM技术负责人在施工前期协商，总结项目施工方法。每月末BIM技术负责人以电脑会议的模式召开总结会议，汇报本月BIM5D的应用情况，汇总制成月报提交给公司各部门领导。BIM技术负责人总结BIM5D应用状况和反馈，优化完善实际项目需求，及时解答遇到的问题。

3.2.2 BIM5D在该项目进度管理中的应用

(1)计划阶段优化施工设计。

以BIM模型为基础，利用BIM5D的施工模拟功能，将项目的施工过程在时间线上排布，把静止的三维模型转化成动态的五维模型，这样就可以在动态的情况下对施工全程的进度计划进行编制。此外，基于模拟的施工现场关键点，工作人员布置现场的材料和机械设施的堆放处，并对计划编制过程中存在的一些问题进行纠正，如管线交叉、工序重叠。在立体的模拟过程中更容易发现传统的方法不易发现的问题，从而保证总体计划合理严谨。

(2)施工阶段动态管控进度。

利用BIM5D平台从工作人员到管理人员都可以实时了解项目进度。管理人员对生产过程中的每一个任务和工序进行实时地动态监控。同时参考汇报上来的进度情况，对项目进度进行实时监控。与计划进度相对比，再对下一阶段的工作做具体的安排，协调施工任务按照总体进度完成，保证工期。项目进度管理流程如图1：

图1 施工进度管理流程  下载原图

具体来讲，生产负责人根据总计划将每周的施工计划发送到每个区域负责人手中，区域负责人利用手机端，将每天现场的信息收集并上传，包括施工详细情况、现场进度、天气状况、劳动力统计状况、材料使用状况等。对应的，项目相关负责人将实际进度状况与计划进度相对比，分析进度是否需要加快，对于可能拖慢进度的问题进行解决和预防，以便于对下一周做准备。BIM平台协助生产经理协调现场施工任务，避免疏漏。同时每周的任务进度和每日进度都会逐层反馈到总进度，实现对进度实时跟踪。

3.2.3 BIM5D在该项目成本管理中的应用

(1)排布施工设施，减少成本浪费。

该项目施工场地相对狭小，为了保证施工的便利和减少由于材料运输、机械设施布置的成本，使用BIM模型提前布置施工现场。模拟施工状况，确定施工现场和原料的距离，对工作区、生活区、设施放置区、原料放置区重点布置，在便于施工的同时，也减少了额外的搬运费用。其次，为了全面的控制成本，该项目的工作人员还依靠BIM5D对砖块使用量进行布置，相关工作人员根据现场施工的实际参数值，利用软件完成自动排布，然后利用其中的精细排布功能，结合项目情况对细节处进行微调。同时在确定砖块排布方式后，软件自动计算不同施工部位的砖块使用量。

(2)计算原料用量，精确成本控制。

已经建好的BIM模型，详细地记载了原材料的用量，作为原材料需求的计划依据，在流水段的层面完成物资的管控工作。技术人员利用上传的BIM施工平面图，创建流水段，以便于软件快捷准确地计算不同流水段的工作内容和工程量，精准确定每个部位的详细用量。现场的实际施工人员根据施工进度对工程量进行核对，工程造价师完成产值统计等工作。同时可以从不同端口查询相应工程量，计算原材料的实际使用量，并将实际用量与计划用量对比。及时对计划和进度进行调整和安排，保证原材料的消耗量在可控范围之内。通过BIM5D该项目有效地减少成本，产生了可观的经济效益，排砖效率提升接近3倍，砖块费用节省9%，约150万元。

3.2.4 BIM5D在该项目质量管理中的应用

(1)施工前期改善工程不合理之处。

项目质量管理是项目管理中重要的部分。在本项目的施工计划编制阶段，工作人员就利用BIM模型，按照时间轴模拟施工的情形，发现了许多不合理的地方。例如地下室管线众多，消防水管和通风管道交叉以及水电系统复杂交错。利用BIM5D可以对线路进行优化调整，根据可视化界面合理分配工期，避免施工出现冲突。

(2)施工阶段动态管控。

BIM5D的应用主要在于辅助质量巡检，实现对于工程任务的实时跟踪，可以动态地监控项目潜在的质量问题。项目质量问题的处理流程如图2：

图2 质量或安全巡检处理问题流程  下载原图

BIM团队辅助建立质量巡检规定，每周一次定期派出专门巡检人员对自己管理的项目区域进行巡查，主要利用BIM5D平台收集现场数据，根据手机端跟踪识别施工过程的危险源以及存在质量问题的部位，实现快速定位。一旦在相关部位发现质量问题，工作人员访问BIM5D平台，记录下相关部位的责任人和管理工作人员，上传相关详细信息并指定责任人对风险部位进行整改，并指定整改期限。相关责任人待整改完成后上传至平台，平台会自动生成巡查日志，工作人员利用网页分析质量问题。同时管理层通过上传的问题，建立质量问题库。负责人再进入现场验收，检查整改是否合格。检查合格关闭该问题，或者利用网页端生成整改单，直接发往现场督促责任人整改。项目经理定时查看平台中的质量问题信息，监督问题整改，各部门可以通过平台随时查看质量问题情况。

3.2.5 BIM5D在该项目安全管理中的应用

对于该项目安全管理，与质量管理类似，在施工前期根据BIM模型，确定工程设计可能存在的安全隐患，比如管线交叉，施工过程中可能存在的冲突。将安全隐患从源头解决。施工阶段，相关工作人员定期进行安全巡检，项目管理团队设置了十多个安全检查点，定期进行巡查，排查相关安全风险。根据BIM平台资料，尤其在级别高的危险源附近设置巡查点，防止事故发生，处理安全问题的流程与质量管理相似。巡查工作人员根据BIM平台定位，对于存在安全隐患的区域拍照上传，记录详细信息，查询相关部位负责人令其整改。所有安全问题的整改都可以通过BIM平台进行有效的数据传递，管理人员可以随时查看，使得安全隐患得到排查。

应用BIM5D技术，工程质量问题整改效率较之前提高60%，返工率降低40%，总体汇报质量和安全问题一千多条，日常巡检条目四千多条，达到了一定的数据积累。此外本项目相关人员从BIM5D应用场景、应用方式、应用流程等方面做出详细总结，并编制成公司内部的指导性文件，并着手培养新的BIM5D项目管理应用人才。

4 结 语

总体来讲，BIM5D在超大型项目管理中主要应用在质量、进度、安全、成本四个方面。项目进度管理方面，在施工前期利用BIM5D动态模拟施工情况，编制进度计划，施工过程中利用信息管理平台同步现场进度，根据实际工程进度分配每周和每月任务，达到对进度的动态把控。在成本管理方面，利用BIM模型在计划阶段合理布置现场，将实际工程用量等信息相联系，自动汇总计算，辅助工作人员计算成本。质量和安全管理方面，施工前期利用BIM模拟，完善设计、剔除施工中不合理之处，消灭安全隐患，通过移动智能手机对施工现场进行管控和同步数据，判断是否存在质量和安全问题，实现了项目质量和安全问题的精准跟踪。