芻議BIM虛擬施工技術在工程管理中的應用

摘要：隨著建筑行業的不斷發展，如何提高施工質量、減少建筑施工成本便成為相關建筑企業所關心的問題。本文將探究BIM虛擬施工技術在工程管理中的相關作用，歸納BIM施工技術的相關特點，總結它在工程管理中的具體應用方法，找到能夠提高建筑質量，減少建筑成本的具體辦法。

關鍵字BIM虛擬施工技術；工程管理；應用

BIM技術是結合了計算機仿真、虛擬現實、計算機輔助設計等技術，對實際施工過程進行三維建模，通過分析三維施工模型對具體施工過程進行事前控制以及動態管理，進而優化施工方案（圖1）。在一定程度上，BIM技術可以使建筑施工團隊更加高效、精確的完成施工，加快工程效率。BIM技術作為一種新的創新型的計算機輔助設計工具與生產方式，已經成為成為建設信息化技術在建筑業的直接應用。

1、BIM虛擬施工技術的特點

1.1節約施工建設中的成本

據不完全統計，在建筑施工過程中，因施工方案和設計方案的不完善、不科學，所導致施工單位的經濟損失能達到建設施工總花費的15%-20%。而現如今，因人民對住房要求的不斷提高，工程施工較10年前也更加困難，工程管理的難度也愈發加大。為了解決這些問題，BIM虛擬施工技術便開始大量的被建筑施工公司所采用，它不僅全面、完善的展示出整個施工工程的空間信息，還對施工方案和設計方案進行了審核，方便施工管理人員進行決策，加快了工程建設的時間，降低了建筑施工成本[1]。

1.2快速算量，大幅提升精度。

通過創建BIM數據庫，建立3D關聯數據庫，可以準確快速的計算出工程量，從而提高施工預算的精度與效率。由于BIM數據庫的數據粒度達到構件級，可以快速提供支撐項目各條線管理所需的數據信息，能夠有效提升施工管理效率。通過BIM模型提取材料用料，設備統計，管控造價，預測成本造價，從而為施工單位項目投標及施工過程中的造價控制提供合理的依據。

1.3虛擬施工，提升協作效率

時間維度技術與三維可視化功能的共用應用，可以進行虛擬施工。隨時隨地的、直觀、快速的將施工計劃與實際進展進行對比，同時進行有效的協同，施工方、監理方、業主領導都能夠對工程項目的各種問題和情況了如指掌。這樣通過BIM技術結合施工方案、施工模擬和現場視頻監測，能成功的減少建筑的質量問題、安全問題，減少了返工和整改，節省了大量的時間。

1.4提高施工質量，實現集約化管理

BIM虛擬施工技術在建筑工程項目管理方面的有效應用能夠在一定程度上實現集約化管理，讓建筑公司高層能夠及時的了解施工現場的相關情況，便于快速的、正確的做出下一步指導。這提高了建筑施工的質量與效率，降低了施工與管理方面的相關成本。并且，它還在一定程度上解決了因溝通不足所產生的相關麻煩，節約了時間，加快了工程開展的速度，為日后施工建設中工程質量的提高奠定了基礎。

2、BIM虛擬施工技術所面臨的問題

2.1對BIM虛擬施工技術認識的不足

建筑施工企業信息化建設是企業管理轉型、升級的關鍵工作，是企業管理的新鮮事物。但是，在實際工作中，企業決策層、管理層和作業層的人員對此項工作普遍存在認識不足、意識不強、動力欠缺的現象。在 BIM 虛擬施工技術的研發和管理過程中，相關人員缺乏專業知識，不能夠及時、有效的發現其中存在的相關問題，對工程管理工作的進行提供了阻礙。在對 BIM 虛擬技術的應用中，一些工程管理人員因為自身專業水平的限制，對隱患發現、排除的效率不高，使得隱患程度提升。

2.2對BIM虛擬施工技術的投入資金不足

建筑施工企業開展信息化建設，需要較大的資金投入只有這樣，BIM虛擬施工系統才能發揮效用。但建筑施工企業產值利潤率、資產利潤率均遠遠低于其他產業，難以籌措大量資金進行信息化建設和維護，無法靈活的根據工程實際情況對BIM虛擬施工技術進行相關插件的完善升級，這制約了BIM虛擬施工技術的運行，無法達到預想中的完美應用。

2.3專業技術人員數量不足、質量不高

在建筑施工企業內部，從事計算機應用和管理的屬小眾業務，人員配備少，開發能力弱。而且建筑企業也很少對建筑施工管理人員進行定期的、專業的理論知識與專業技能培訓，使施工管理人員的BIM專業技能水平低，不能在工程管理中對 BIM 虛擬施工技術進行有效的運用。特別是既懂計算機技術、又懂建筑專業技術的復合型人才更為缺乏，難以滿足企業信息化建設的需要。

2.4政府和行業主管部門的政策支持缺失

迄今為止，對于建筑施工企業信息化建設工作，政府和行業主管部門只提要求，不提政策扶持，所有的資金投入（包括硬件升級、軟件開發和系統維護等）均由企業自籌，嚴重打擊了企業開展信息化建設，應用BIM施工管理技術的積極性。此外，政府和行業主管部門在軟件開發及標準制定方面尚未有行動，僅靠企業自身難以開發易用性好、兼容度高、運行穩定的信息化軟件。

3、BIM虛擬施工技術的應用

3.1智能機器人放樣

放樣：是將一個二維形體對象作為沿某個路徑的剖面，而形成復雜的三維對象。同一路徑上可在不同的段給予不同的形體。利用放樣可以實現很多復雜模型的構建。

智能機器人放樣：是將BIM模型導入到專用的手持平板設備里，點選放樣點進行放樣，機器便自動用激光將放樣點打出，與此同時機器還可以將現場放樣信息返回到模型里，供管理人員進行校核（圖2）。這種新的操作模式不僅大大簡化了放樣工作和放樣時間，一個人一臺設備便可代替了傳統的幾個人操作模式，還節省了大量時間，提高了施工建設的效率，節約了大量人力，減少了成本。

3.2 RFID技術

RFID即是無線射頻識別，俗稱電子標簽。一般應用在預制構件上，包括PC構件、鋼結構構件等，在構件上內置RFID芯片之后，構件就像是快遞單子一樣，工人拿出手持設備一掃，就能把相應的信息讀取錄入，比如產品合格、出庫入庫、堆放場地等。數據會同步到網站上去，管理人員就可以查物流一樣實時查看構件信息，安排現場或者其他的工作了。

3.3 BIM施工技術的整體工程優化

使用BIM施工技術對機電管線，鋼結構的細部節點進行優化，對建筑工程進行二次設計，對復雜的管線進行優化排布（見圖3）。這些優化工作能夠明顯的起到提高施工質量，降低施工成本的作用。

3.4場地分析

確定建筑物的空間方位和外觀，建立建筑物與周圍景觀聯系，傳統的場地規劃，由于缺少相關數據，存在定量分析不足、無法反映真實場景等問題，在一個層面上一旦發生了偏差，就會在建筑建成后造成無法彌補的損失。而BIM技術，則是通過與地理信息系統（簡稱GIS）的結合，大幅度的提高了場地分析工作的精度。

建筑內部和建筑外部信息的結合點，也就是BIM和GIS技術的結合點，BIM和GIS的結合顯得越來越重要。它必須與建筑所在的地形和地貌結合到一起，才能實現真正能夠實施的設計和建造[2]。

4、結束語

綜上所述，在工程管理中對BIM虛擬施工技術加以應用，能夠顯著的提高施工項目的工作效率，提升施工質量，降低了企業的施工成本，并節省了大量的人力物力，加快了建筑工程的施工速度，節省了時間。

參考資料

[1]閻子鑫，馮蘊霞.BIM虛擬施工技術在工程管理中的應用研究[J].裝飾裝修天地，2016，（16）：294.

[2]蔣愛明，黃蘇.BIM虛擬施工技術在工程管理中的應用[J].施工技術，2014，（15）：86-89.