BIM技术在监理工作中的应用及影响

　　BIM技术作为当前建筑业的一场革命，对工程建设的各个参与方都会带来巨大的影响，同时也会带来新的机遇和挑战。目前参建各方都在进行BIM技术的研究与开发，可以预计，在不久的将来，BIM技术将成为建筑行业的通用技术，并得到广泛的应用。那么BIM技术在监理工作中将发挥着那些作用呢?BIM技术给监理行业带来的那些改变?BIM技术在目前阶段监理管理中有哪些应用?就以上几个问题对BIM技术与监理工作的应用进行论述。

　　1 BIM在监理行业中的应用价值

　　1.1 质量、进度、造价控制

　　1.1.1 质量控制

　　监理应遵循质量控制的基本原则，坚持预防为主的原则，制定监理工作的制度，实施有效的监理措施，所以要根据图纸规范、标准、变更、文件等相关信息，利用BIM技术建造专项BIM质量子模型，对项目各阶段的质量管理进行预检、评估、判定、记录等。例如监理对BIM技术研究应用可以进行三维空间的模型碰撞检查，这不但可在设计阶段碰撞，而且能优化净空及各构件之间的矛盾和管线排布方案，减少由各构件及设备管线碰撞等引起的拆装，、返工和浪费，避免了采用传统二维设计图进行会审时未发现的人为的失误和低效率。

　　1.1.2 进度控制

　　监理依据工程施工合同中所约定的总工期，通过审查、跟踪检查、分析比较、调整、预测等方法，对工程施工进度进行动态控制。监理给BIM模型构成要素设定时间的维度，即可以实现BIM四维应用。通过建造四维施工信息模型，将建筑物及其施工现场三维模型与施工进度计划相连接并与施工资源和场地布置信息集成一体，实现以天、周、月为时间单位，按不同的时间间隔对施工进度进行工序或逆序四维模拟，形象反应施工计划和实际进度。如可以按照工程项目的施工计划模拟实现施工过程，在虚拟的环境下检视施工过程中可能存在的问题和风险，同时可以针对问题，对模型和设计进行调整、修改、反复进行模拟检查和调整，可使施工计划过程不断优化。通过该技术软件，在一定程度上能够更好地完成进度控制。

　　1.1.3 造价控制

　　监理以施工合同中所约定的合同价款、单价、工程量计算规则和工程款支付方法，通过审查、跟踪检查、分析比较、控制工程量变更、进行工程计量和付款签证等，对工程造价进行动态控制。因此监理可在设计完成项目的CAD图纸设计时，将设计图纸中的项目构成要素与BIM数据库积累的造价信息相关联，可以按照时间维度，按任一分部、分项工程输出相关的造价信息，便于在设计阶段降低工程造价，实现限额设计的目的，在施工阶段严格遵守变更价格原则，以尽量保证有效的控制投资，实现工程投资控制。

　　1.2 合同、信息管理及各方组织协调

　　由于大型公建项目全生命周期中参与的单位众多，从立项开始，经历规划设计、工程施工、竣工验收到交付使用是一个漫长的过程，会产生海量信息，再加上信息的传递流程长，传递时间长，由此造成难以避免的部分信息的丢失，造成工程造价的提高。监理可通过BIM技术，将建设生命周期中各阶段中的相关信息进行高度集成，保证上一阶段的信息能传递到以后哥哥阶段，从而使建设各方能获取相应的数据。关于合同管理方面，从规划、设计到施工、监理可通过BIM技术的应用，有力保证工程投资、质量、进度及各阶段中的各相关信息的传递，在施工阶段建设各方能以此为平台，数据共享、工作协调、碰撞检查、造价管理等也不断得到发挥等，极大程度地减少合同争议，降低索赔。

　　1.3 安全文明管理

　　监理应根据法律法规、工程建设强制标准，履行建设工程安全生产管理法定的建立职责。例如监理对BIM技术研究应用可以进行施工场地实时分析，对不同阶段施工现场场地进行实时模拟，动态分析各个阶段可能出现的安全问题，并提前有针对性地进行预防方案的编制和审批;也可以根据模拟的现场实际情况，督促施工单位有计划地进行文明施工准备和落实。

　　2 BIM对未来监理工作的影响

　　BIM技术的应用，会影响监理的一些列工作

　　2.1 对监理工作方法的影响

　　工程监理的工作方法有现场记录、发布文件、旁站监理、平行检测、会议协调等。监理人员在进行现场记录、旁站、平行检测等工作后，还需要进行工程模拟信息的发布，就需要BIM技术。“BIM虚拟施工方、有效协同”的特点会极大地提高监理协调工作的效率，监理人员可以将工程信息反馈到BIM模型中，从而指导工程施工的进行。

　　2.2 对监理工手段的影响

　　BIM技术会对监理各项够工作内容产生许多影响，例如：在图纸会审、设计交底过程中，监理需要提取设计单位制作的设计模型并对模型深度和质量进行审查;在审查施工方案过程中，需要提取施工单位经深化设计后的施工模型，关键节点的施工方案模拟，同时对施工方案的合理性和可施工性进行评审，最后增加监理质量控制的关键节点信息;在审查用于过程的材料、设备、构配件的质量过程中，需要提取实体模型中的材料设备、构配件的信息并加入监理审核信息和平行检验结果信息;在检验批、隐蔽工程和分项验收工作中，提取检验批、隐蔽工程和分项工程信息，并加入验收结论实测信息等;在竣工验收过程，提取竣工模型，对竣工模型真实性进行审查和模型移交并加入竣工验收结论;在工程变更的处理中，提取原设计模型、施工模型信息，加入变更内容，或督促相关单位加入变更内容，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。

　　2.3 对监理工作工具的影响

　　BIM技术“三维渲染、宣传展示”的特点，使得监理在工作过程需要有模型显示的工具，如：手机、iPad等一些便携式设备用来对BIMI模型进行展示。

　　2.4 对监理工作标准的影响

　　在对监理工作影响的分析中，可以知道监理在工作过程中也需要对BIM模型进行信息的提取、修改和增加完善。制定BIM技术的建立工作标准也就不可避免，工作标准的制定就要求监理的工作要按照标准进行，达到相关的行业标准。

　　2.5 对监理工作习惯的影响

　　当监理掌握了BIM技术并能熟练应用之后，会发现BIM技术将给监理日常工作带来极大的便利，对信息和管理行为的掌握更加得心应手。会将如今的书面记录逐步变成计算机信息录入，遇到突发事件的处理，会时间查找相关的BIM模型，对模型数据进行分析和梳理，从而更加迅速地解决问题。

　　3 监理如何建造BIM模型

　　3.1 监理建造BIM模型的目的

　　建设工程监理是指工程监理受建设单位委托，依据法律法规、工程建设标准、勘察设计文件及合同，在施工阶段对建设工程质量、造价、进度进行控制，对合同、信息进行管理，对工程建设相关方的关系进行协调，并履行建设工程安全生产法定职责的服务活动。BIM模型是工程项目所有信息的数字化表达，是一个可以作为工程项目虚拟物的信息化电子模型，是共享信息资源的基础。

　　通过对建设工程监理和BIM模型的内涵进行解读，我们可以看出监理是受建设单位委托，在建设工程中为其提供质量、造价、进度、合同、信息、协调和安全管理的服务活动;BIM技术则是集成以上所有管理服务活动的信息载体。监理运用BIM技术则需要根据工程进展的不同阶段、服务的不同烈性，建造相应不同类型的BIM模型，从而能够更加有效、直接地解决问题，提供更加优质化的咨询服务。

　　3.2 监理建造BIM模型的基础

　　BIM技术可以为建设项目参与方服务，并为其提供了一个的协同工作平台。那么监理方该如何利用BIM技术和平台进行监理管理，如何从监理角度出发建造为项目服务的BIM模型呢?首先我们分析一下设计、施工和监理方建造BIM模型的基础油哪些(见表1)。

　　表1 设计、施工、监理单位建造BIM模型的基础

　　从表1可以看出设计方、施工方和监理方在工程项目中只能不同，建造BIM模型的角度也不同，但从中我们也可以看出，建造BIM模型的基础是数据，而监理的特殊性就是要加入监理行为。所以说，建立建造BIM模型的基础是数据处理，核心是监理行为的表达和记录。

　　3.3 监理建造BIM模型的分类

　　常用的BIM模型可以分为产品模型、过程模型、决策模型。而监理则需要根据工程进展的不同阶段、服务的不同类型，建造相应的不同类型的BIM模型，从而能够更加有效、直接地解决问题，提供更加优质化的咨询服务。BIM模型的架构分为四个层次，顶层是子模型，接着是专业构件层，再往下是基础模型层，底层则是数据信息层。

　　以上从认知层面、操作层面分析了BIM模型的架构，其实还可以从逻辑层面来分析BIM模型的结构。如果从逻辑的层面上来划分，BIM的模型架构其实还是一个包含有数据模型和行为模型的符合结构。其行为模型支持创建建筑信息模型的行为，支持设施的集成管理环境，支持各种模拟和的行为。正因为如此，BIM能够支持日照模拟、施工计划模拟等各种模拟，使得BIM能够具有良好的模拟性能。

　　4 BIM在监理管理中的几点具体应用

　　4.1 设计图纸协同检查

　　一个工程项目是不同专业设计在同一施工区域立体交融的集合体，而不同的专业也因为施工先后顺序不同，进场施工时间也不同，传统的CAD图纸检查一般都是在施工过程中才发现专业碰撞和协调的问题。监理作为所有专业施工方的监管者，如果在项目开工前，整合所有数据和图纸，进行三维BIM模型的建造，通过协同检查和可视化分析就可以及时解决设计中不协调的问题，保证了后续施工的顺利进行，避免出现不同视图、不同专业设计图的不一致、不协调现象。

　　4.2 施工场地实时分析

　　一个项目从施工进场开始，首先要面对的是如何对将来整个项目的施工现场进行合理的场地布置，而随着工程的进展，施工现场也会发生实时变化。如今监理将BIM技术提前应用到施工现场并进行实时模拟分析，可以充分利用3D模型可视化和完全模拟还原化的优势，提前把控和审查临时设施和机械设备在各阶段布置的合理性，交通组织方案的安全性、科学性、施工围挡、临边、临空措施、文明施工布置的标化性等等，从而更好地进行监理管理，为整个工程项目降低施工风险并减少投资成本。

　　4.3 参建资料集成整理

　　监理在日常工作中需要收集和整理大量的不同专业不同类别的工程数据信息，并需要很大的空间进行资料储存。例如工程量统计就是一个需要通过人工读图，逐项计算的体力活，需要大量的人员和时间。现在监理可以通过BIM技术建造一个专业的BIM模型，该模型包含建筑构件的各种详细信息(尺寸、材质、出厂证明、标高、坐标等等)，这样我们仅仅需要一台可以输出的异动PC端，就可以随时查找、检查、翻阅工程构件的各类信息，从而优化了监理管理的性和目的性。

　　4.4 施工方案过程模拟

　　监理需要对施工单位上报的施工方案进行审核，针对一些特殊工艺或者需要论证的施工方案，监理可以制作成匹配实际的专属施工过程模拟BIM模型，则可以直观地判别施工方案的合理性和可行性，更好地提出审查意见。也可以在施工前针对该方案中施工各阶段进行有目的性的检查和控制，对监理项目部所有人员进行交底。也可以提前预判并对施工单位直接地指出危险源和管控措施，降低施工风险。

　　4.5 计划目标动态调整

　　根据施工进度计划目标，并对进度信息进行收集，监理可以利用BIM技术建立进度控制BIM模型，通过模型信息的反馈和虚拟推演，对施工进度进行闭环反馈控制，可以大成都地使项目总体进度与总体计划趋于一致。

　　4.6 计量支付计算

　　传统的工程造价软件是静态的、二维的，只能处理预算和结算部分的工作。BIM技术的引入使工程造价软件发生了根本性的变化，监理可以建造BIM四维(三维+时间/进度)模型，在每一期的工程计量支付工程中，利用原有的工程量信息，更加地进行计量计算。另外在处理工程变更时，BIM模型系统会自动检测哪些内容发生变更，并直观地显示变更结果、统计变更工程量，设计变更所产生的数据将自动记录在模型中，这样可以随时查询变更的完整信息。

　　4.7 监管行为痕迹管理

　　监理可以通过旁站、见证取样、平行检查等方法进行监理工作，如果在检查的某一环节发现问题，随即就可以记录到已经存在的BIM模型中，记录内容可以包括：在哪个部位，发生了什么问题，如何解决，什么时候解决完成，会带来什么影响等等。历次的检查验收、整改记录、监理通知单等等都可以统一记录到BIM模型中。这样只采用电子信息即可以保存大量的数据信息和监理行为。

　　结语

　　随着的逐渐重视和BIM技术在工程建设中的优势日益凸显，相信BIM技术在工程建设中的应用汇越来越，越来越广泛。BIM技术将成为建设市场上各参与主体的必备能力，而监理行业进行BIM开发与应用也势在必行。监理应该从简单的静态碰撞模型分析，对如何利用BIM技术来对整个项目进行全生命周期的应用进行深入分析，建造可现有繁复工作的BIM模型，为建设主管单位提供更加简洁、直接、有效的优质服务。

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