BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用

劉奕

摘要：BIM技術(shù)是指運(yùn)用三維數(shù)字技術(shù)將建筑工程中的信息進(jìn)行匯總，建立數(shù)字模型，方便管理人員對(duì)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等階段進(jìn)行管理。BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)的整個(gè)建筑生命周期內(nèi)都是非常重要的，合理運(yùn)用BIM技術(shù)能夠在整個(gè)建筑生命周期之內(nèi)能夠達(dá)到縮短工程的建設(shè)周期，降低投資成本的目的。本文從建筑工程管理的角度出發(fā)，說(shuō)明BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用。

Abstract： BIM technology refers to summing up information of building construction by three-dimensional digital technology， establishing digital models to facilitate the management of the design， construction and operation stages. BIM technology is very important for the design， construction and operation of the building， and the rational use of BIM technology can shorten the project construction cycle and reduce the cost of investment throughout the life cycle. This paper describes the application of BIM technology in construction engineering management from the perspective of construction engineering management.

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；建筑工程；管理

Key words： BIM technology； construction engineering； management

中圖分類號(hào)：TU71；TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）33-0153-03

0 引言

與國(guó)際建筑工程的管理相比，我國(guó)在建筑工程管理方面由于起步比較晚，因此建筑工程管理還處于一個(gè)相對(duì)比較落后的階段。自從我國(guó)進(jìn)入信息化以來(lái)，信息在各行各業(yè)中都扮演著非常重要的角色，例如信息在航空航天、汽車、電子等行業(yè)都起到了非常大的推動(dòng)作用，大大提高了社會(huì)生產(chǎn)效率，但是相對(duì)這些行業(yè)來(lái)說(shuō)，建筑工程管理方面的信息技術(shù)應(yīng)用還有所欠缺。

在這種背景下，建筑信息模型技術(shù)也就是BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生了，運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)于建筑的全生命周期進(jìn)行管理，以達(dá)到加快施工效率，縮短施工工期，大大節(jié)約建筑成本的目的，而且同時(shí)對(duì)于提高決策效率和建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量也有著非常重要的作用。本文主要從BIM技術(shù)在工程實(shí)際中應(yīng)用的角度出發(fā)，研究BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用。

1 BIM技術(shù)概況

BIM技術(shù)也那就是我們通常所說(shuō)的建筑信息模型或者建筑數(shù)字模型。建筑信息模型是指利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為支撐對(duì)建筑的全生命周期，即從建筑設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)等整個(gè)建筑生命階段對(duì)建筑工程進(jìn)行全方位的管理。隨著我國(guó)科技的發(fā)展，目前BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理方面已經(jīng)逐漸得到了大量的應(yīng)用。

BIM技術(shù)的提出來(lái)源于上世紀(jì)七十年代美國(guó)喬治亞理工大學(xué)的查克尹士曼博士提出的，查克博士對(duì)于BIM技術(shù)的定義是將建筑工程管理中涉及的幾何特性、功能方面的要求與構(gòu)件的技術(shù)要求等各種信息模型利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)，將各種信息模型綜合到單一的信息模型中，并且為了方便對(duì)于建筑工程的管理，這個(gè)單一的模型中還包括了關(guān)于施工進(jìn)讀和建造過(guò)程等方面的信息。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)也斷得到了完善與發(fā)展，因此關(guān)于對(duì)BIM技術(shù)的也有了各種不同的定義。

關(guān)于BIM技術(shù)的定義，目前麥克勞-希爾建筑信息公司的定義得到了比較高的認(rèn)同。麥克勞公司認(rèn)為BIM技術(shù)在建筑方面是創(chuàng)建數(shù)字信息模型對(duì)于建筑設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)進(jìn)行管理的一個(gè)過(guò)程，即利用先進(jìn)的信息數(shù)字化技術(shù)對(duì)于建筑整個(gè)過(guò)程中涉及的工程信息建立一個(gè)數(shù)字化的模型，利用這個(gè)建立的數(shù)字模型可以對(duì)建筑的設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度以及后期的物業(yè)管理等方面進(jìn)行管理。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是建立信息化的建筑數(shù)字模型，并將數(shù)字模型和信息應(yīng)用到建筑的全生命周期的管理中。這種定義是目前對(duì)BIM技術(shù)較為完善的定義。

全建筑生命周期指的是從建筑的設(shè)計(jì)規(guī)劃開(kāi)始，經(jīng)過(guò)建筑施工、運(yùn)營(yíng)，最終建筑拆除為止的過(guò)程。由于建筑項(xiàng)目具有技術(shù)含量高、施工時(shí)間長(zhǎng)、投入資金大、風(fēng)險(xiǎn)性高、涉及單位人員多等特點(diǎn)，因此全建筑生命周期如何進(jìn)行劃分就顯得非常重要。在我國(guó)對(duì)于全建筑生命周期主要?jiǎng)澐譃樗膫€(gè)階段：規(guī)劃階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段和運(yùn)營(yíng)階段。

建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃是指在建筑項(xiàng)目定位的基礎(chǔ)上，隨建筑的功能和風(fēng)格等進(jìn)行設(shè)計(jì)定位。建筑設(shè)計(jì)是指在確定建筑功能風(fēng)格基礎(chǔ)上由專業(yè)的設(shè)計(jì)單位對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在保證結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，使建筑同時(shí)具有美觀和藝術(shù)方面的要求。建筑施工階段是指施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行新建、改建或者擴(kuò)建等活動(dòng)。建筑運(yùn)營(yíng)階段主要是指對(duì)竣工的建筑進(jìn)行維護(hù)、修理以及物業(yè)管理等過(guò)程。

BIM技術(shù)在建筑行業(yè)管理中的應(yīng)用，為建筑全生命周期的管理帶來(lái)了翻天覆地的變化，BIM技術(shù)不僅對(duì)建筑的設(shè)計(jì)方面帶來(lái)了巨大的改變，而且為建筑行業(yè)的協(xié)作方式做出了革命性的創(chuàng)舉。關(guān)于BIM技術(shù)在建筑全生命周期中的應(yīng)用，美國(guó)的building SMART alliance曾做了比較詳細(xì)的歸納。首先BIM技術(shù)在建筑的全生命周期各階段的管理中都起著非常重要的作用。在規(guī)劃階段，BIM技術(shù)主要用于建模和成本預(yù)算、空間規(guī)劃等方面的管理；在建筑設(shè)計(jì)階段，BIM技術(shù)主要用于對(duì)建筑方案設(shè)計(jì)、工程的可行性分析等方面進(jìn)行管理；建筑施工階段，BIM技術(shù)主要用于對(duì)場(chǎng)地使用規(guī)劃、數(shù)字化信息加工、三維控制、材料場(chǎng)地追蹤等方面的管理；在建筑運(yùn)營(yíng)階段，BIM技術(shù)主要用于制定建筑的維護(hù)計(jì)劃和建筑資產(chǎn)。空間等方面的管理。endprint

2 BIM技術(shù)在全建筑生命周期管理中的應(yīng)用

2.1 BIM在項(xiàng)目規(guī)劃階段管理中的應(yīng)用

進(jìn)行建筑項(xiàng)目規(guī)劃的重點(diǎn)是幫助客戶把握好建筑產(chǎn)品與當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)之間的關(guān)系，而B(niǎo)IM技術(shù)在項(xiàng)目規(guī)劃階段的管理中起著不可忽視的作用，運(yùn)用BIM技術(shù)能夠幫助客戶在建筑的規(guī)劃階段使市場(chǎng)的收益得到最大化。除了能夠幫助客戶在規(guī)劃階段得到最大的市場(chǎng)收益之外，BIM技術(shù)還能夠?yàn)轫?xiàng)目的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的可行性提供技術(shù)支撐，使得項(xiàng)目的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的論證結(jié)果得到可靠的保證。在傳統(tǒng)的建筑規(guī)劃階段，如果業(yè)主想要對(duì)建筑項(xiàng)目的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行論證，同時(shí)又要保證建筑的功能和質(zhì)量符合設(shè)計(jì)的要求，那么業(yè)主需要在這方面花費(fèi)大量的人力、物力才能得到各方面的數(shù)據(jù)，并將各種數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以此提高論證的結(jié)果能夠有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。運(yùn)用BIM技術(shù)，業(yè)主可以將建筑進(jìn)行建模，通過(guò)對(duì)建筑方案的分析和模擬即可得到論證的結(jié)果，且具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性，這無(wú)疑為項(xiàng)目的可行性提供保障的同時(shí)，大大降低了設(shè)計(jì)的成本，并縮短建筑的工期。

BIM技術(shù)在建筑規(guī)劃階段管理的實(shí)例：天津團(tuán)泊新城綜合體育館。天津政府對(duì)于新城綜合體育館的定位是將綜合體育館建設(shè)為典范衛(wèi)星城，衛(wèi)星城主要服務(wù)區(qū)域在規(guī)劃的初期就定位為京津冀及環(huán)渤海地區(qū)。綜合體育館衛(wèi)星城的建設(shè)規(guī)劃主要以體育建設(shè)為主，以體育來(lái)帶動(dòng)生態(tài)旅游和房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)等，除此之外綜合體育館衛(wèi)星城重點(diǎn)注重其生態(tài)環(huán)境，在進(jìn)行體育產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的同時(shí)，要打造一個(gè)適于休閑度假的生態(tài)魅力之城。

因?yàn)榫C合體育館衛(wèi)星城對(duì)環(huán)境的要求比較高，對(duì)建筑工程管理而言是一項(xiàng)非常大的挑戰(zhàn)。因此建筑設(shè)計(jì)師在利用BIM技術(shù)對(duì)進(jìn)行整體規(guī)劃時(shí)充分考慮了這一因素，運(yùn)用BIM技術(shù)清晰的把握了衛(wèi)星城的功能和產(chǎn)業(yè)定位，從各個(gè)方面將衛(wèi)星城營(yíng)造出體育休閑與自然環(huán)節(jié)整體結(jié)合的建筑。最終衛(wèi)星城的整體環(huán)境非常清新自然，充分展現(xiàn)了衛(wèi)星城的生態(tài)環(huán)境，而位于中心的體育館整體呈現(xiàn)環(huán)帶狀，游泳館的頂部運(yùn)用了采光屋頂，保證了館內(nèi)對(duì)于亮度的要求。環(huán)狀的體育館與周圍的環(huán)境相應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了人與自然的和諧相處。其中巨型環(huán)帶體育館的建造這是因?yàn)锽IM技術(shù)的支撐，也可以說(shuō)是BIM技術(shù)的應(yīng)用為巨型環(huán)帶的建造提供了可能性，充分體現(xiàn)了BIM技術(shù)在建筑規(guī)劃階段的管理中的巨大價(jià)值。

2.2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段管理中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，建筑工程管理中存在著CAD圖紙繁雜并且錯(cuò)誤率高等問(wèn)題，這些問(wèn)題在過(guò)去運(yùn)用的CAD階段非常難以就行管理，并且又有設(shè)計(jì)圖紙需要經(jīng)常需要修改的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)階段中由于變更頻繁造成了協(xié)調(diào)溝通過(guò)方面的困難，而現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段的建筑工程管理完全可以借助BIM技術(shù)解決，因此BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)階段的管理中占據(jù)著非常重要的地位。

BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，使得建筑設(shè)計(jì)真正從二維走向三維，因此毫不夸張的說(shuō)BIM技術(shù)為建筑設(shè)計(jì)階段的管理帶來(lái)了革命性的改變，使得設(shè)計(jì)方案在可行性帶來(lái)了極大的提升，而且使設(shè)計(jì)方案在經(jīng)濟(jì)方面也有很大的提高。

圖1為某建筑利用BIM軟件建模后可形成的三維效果圖，圖2則是傳統(tǒng)的CAD繪制出的二維效果圖。通過(guò)對(duì)比可以明顯的看出，設(shè)計(jì)階段利用BIM技術(shù)可將設(shè)計(jì)方案的最終效果直觀、逼真、完整的呈現(xiàn)出來(lái)，為建設(shè)方確定最終設(shè)計(jì)方案提供策略性的幫助。

建筑工程在設(shè)計(jì)階段由于本身的特點(diǎn)使得建筑會(huì)涉及很多單位的施工，因此設(shè)計(jì)過(guò)程需要很多專業(yè)的人員獨(dú)立的進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果在設(shè)計(jì)階段無(wú)法進(jìn)行及時(shí)的有效溝通交流，就會(huì)很容易在設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生摩擦，使得設(shè)計(jì)階段的工期大大延長(zhǎng)。尤其是如果因?yàn)樵O(shè)計(jì)圖紙沒(méi)法直觀的體現(xiàn)，有些安全問(wèn)題無(wú)法在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行建筑施工和后期的使用中就會(huì)出現(xiàn)巨大的安全隱患。對(duì)于以上這些問(wèn)題，BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的解決，BIM技術(shù)三維創(chuàng)作的特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)很好的設(shè)計(jì)平臺(tái)，在三維的設(shè)計(jì)模型中能夠更容易發(fā)現(xiàn)在二維中存在的安全隱患，有效的減少了設(shè)計(jì)中存在的各種安全問(wèn)題。除此之外，BIM技術(shù)還在設(shè)計(jì)階段提供了有效的信息溝通交流方式，能夠使設(shè)計(jì)的各單位專業(yè)人員進(jìn)行有效的溝通，使得項(xiàng)目能夠更加高效的完成。

BIM技術(shù)在建筑進(jìn)行編制和勘察階段還能夠有效的避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的空間碰撞問(wèn)題。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑的各項(xiàng)配套設(shè)施越來(lái)越全面，如采暖、通風(fēng)、空調(diào)、消防、智能化等多個(gè)專業(yè)的設(shè)備和管線均需科學(xué)設(shè)計(jì)。復(fù)雜的管道系統(tǒng)，不同專業(yè)設(shè)計(jì)人員在采用傳統(tǒng)的平面設(shè)計(jì)軟件時(shí)，很難避免管線產(chǎn)生碰撞，這樣的碰撞在施工中必須進(jìn)行調(diào)整，但是必然耽誤工期、增加成本。

利用BIM軟件可實(shí)現(xiàn)管線碰撞試驗(yàn)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，為后期施工提供極大的便利。部分線纜與管道存在碰撞情況，在設(shè)計(jì)時(shí)便可及時(shí)調(diào)整，避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的施工風(fēng)險(xiǎn)，造成的施工時(shí)出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。同時(shí)，BIM技術(shù)在設(shè)計(jì)階段還有著很強(qiáng)的協(xié)調(diào)能力，為將原來(lái)復(fù)雜的設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)化為各專業(yè)設(shè)計(jì)人員水平上的可行性提供了可能，使得施工工作能夠更加順利。

2.3 BIM技術(shù)在建筑施工階段管理中的應(yīng)用

建筑施工是將設(shè)計(jì)階段的圖紙變成現(xiàn)實(shí)中的建筑物，在傳統(tǒng)的施工階段中，施工階段需要有建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位對(duì)設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行嚴(yán)格的審查，確保設(shè)計(jì)圖紙中的各種勘察資料等都齊全，并保證設(shè)計(jì)圖紙中的說(shuō)明能夠清晰明了，使得施工人員能夠讀懂設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)設(shè)計(jì)圖紙能夠十分熟悉，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。同時(shí)，在對(duì)關(guān)鍵部位施工需要進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)控制。但是在實(shí)際施工時(shí)，傳統(tǒng)管理的方法對(duì)于施工的實(shí)際情況比較抽象，對(duì)施工中的細(xì)節(jié)無(wú)法進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，可能在施工中會(huì)留下一些安全方面的問(wèn)題。而在BIM技術(shù)管理中，借助BIM技術(shù)三維立體模型的優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)二維模型中無(wú)法進(jìn)行描述的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的描述，將施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行提前的說(shuō)明，有效的減少了建筑施工階段對(duì)建筑安全隱患。

BIM技術(shù)在安排施工進(jìn)度方面也更加的科學(xué)合理。在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各種建筑的原材料、人員調(diào)配等的管理非常重要，對(duì)于建筑工程管理來(lái)說(shuō)，如何安排施工進(jìn)度是管理工作的重中之重。建筑工程管理中對(duì)施工進(jìn)度方面的控制主要包括四個(gè)方面：對(duì)制定施工進(jìn)度的計(jì)劃進(jìn)行控制；對(duì)施工進(jìn)度的實(shí)施情況進(jìn)行控制；對(duì)施工的進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)行比較控制；對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整控制。施工計(jì)劃是指根據(jù)項(xiàng)目的要求，結(jié)合施工的實(shí)際情況，由項(xiàng)目部編制最優(yōu)的施工進(jìn)度計(jì)劃；實(shí)施是指項(xiàng)目部根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃安排，具體的實(shí)施情況；檢查是指對(duì)項(xiàng)目施工的實(shí)際執(zhí)行情況進(jìn)行檢查，并將施工的實(shí)際進(jìn)度與施工的計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比；調(diào)整是指根據(jù)檢查所得到的結(jié)果，計(jì)算實(shí)際施工計(jì)劃與計(jì)劃工期的偏差，然后采取一定的調(diào)整措施，盡量減少因?yàn)橥饨缫蛩貙?duì)施工的工期造成的影響，保證工程項(xiàng)目能夠按期完成，然后在整個(gè)建筑工程項(xiàng)目管理中，不斷將這個(gè)管理過(guò)程進(jìn)行循環(huán)，直至整個(gè)工程項(xiàng)目最終完成。在這個(gè)過(guò)程中將BIM技術(shù)與施工的進(jìn)度計(jì)劃相結(jié)合，一方面可以用傳統(tǒng)的橫道圖表示進(jìn)度，同時(shí)可以查看動(dòng)態(tài)施工情景，從而建立數(shù)字時(shí)間進(jìn)度模型。

數(shù)字時(shí)間進(jìn)度模型對(duì)項(xiàng)目的施工進(jìn)度進(jìn)行模擬，精確的標(biāo)記項(xiàng)目每個(gè)階段的施工進(jìn)度計(jì)劃，使管理人員對(duì)施工進(jìn)度能夠更加得到更加準(zhǔn)確的控制，減少因?yàn)橥饨缫蛩赜绊懙仍蛟斐晒て谘娱L(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 BIM技術(shù)在建筑竣工階段管理中的應(yīng)用

對(duì)于建筑項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，在項(xiàng)目建設(shè)的整個(gè)過(guò)程中，所產(chǎn)生的信息量非常巨大，項(xiàng)目的管理人員很難準(zhǔn)確及時(shí)地獲得項(xiàng)目的實(shí)際信息情況，因此項(xiàng)目部在進(jìn)行管理時(shí)，大多依靠經(jīng)驗(yàn)主義進(jìn)行項(xiàng)目管理。而B(niǎo)IM技術(shù)在管理中的應(yīng)用完全可以克服這個(gè)難題，BIM技術(shù)能夠使建筑項(xiàng)目管理人員及時(shí)準(zhǔn)確的了解建筑工程項(xiàng)目的各種信息，有助于管理人員制定更加科學(xué)合理的計(jì)劃，節(jié)約公司的成本，大量的減少了項(xiàng)目人力、物力的投入。在減少投資成本的同時(shí)，BIM技術(shù)的運(yùn)用，還能夠減少物流和倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)備的消耗，減少了原材料的不必要浪費(fèi)。BIM在竣工階段能夠?yàn)楣芾砣藛T提供大量的工程項(xiàng)目信息，為后期的項(xiàng)目管理提供了技術(shù)和信息上的支持。項(xiàng)目竣工階段的管理對(duì)于建筑工程項(xiàng)目是否能夠投產(chǎn)使用具有決定性的作用，而管理是否科學(xué)合理主要依賴于工程的信息數(shù)據(jù)是否全面準(zhǔn)確，因此如何獲得全面準(zhǔn)確的信息是項(xiàng)目竣工階段管理質(zhì)量的決定性因素。BIM技術(shù)中的數(shù)據(jù)庫(kù)就能夠?yàn)轫?xiàng)目管理者提供全面準(zhǔn)確的信息，通過(guò)對(duì)各種信息的分析計(jì)算，了解項(xiàng)目的盈虧和各種材料消耗量，從而項(xiàng)目成本風(fēng)險(xiǎn)才能得到有效的控制。

3 結(jié)論

綜上而言，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑工程管理中也逐漸得到了有效的應(yīng)用，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)在項(xiàng)目管理上進(jìn)行創(chuàng)新，為建筑工程的管理創(chuàng)新提供不竭的動(dòng)力，使建筑工程的管理更加科學(xué)。

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