BIM虛擬施工技術在工程管理中的應用

劉 巧 會

(鄭州工業應用技術學院，河南 新鄭 451100)

1 BIM技術的基本原理

建筑信息模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)，被認為是繼CAD之后，建筑業第二次“科技革命”。BIM以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，是對工程項目設施實體與功能特性的數字化表達。應該說，BIM是一個3D結構化數據庫，它甚至可以將數據具體到一個構件或是一種材料。通過BIM信息模型技術的應用可以避免可能導致工期延遲的各種問題，讓建筑工程在其整個施工進程中明顯提高效率、大幅降低風險。

2 工程項目的BIM建模內容

BIM貫穿整個工程中，BIM所闡述的工程項目各工序工作對象都將在計算機中的建筑模型中完成。擬建工程的施工建造是一個大的環節，牽扯到大量的人力、物力、財力的消耗。在施工前期如果不將施工過程規劃好，一個小小的疏忽，可能會造成難以彌補的損失。用BIM模型，可以對工程的進度進行計劃，根據進度計劃可以確定工程施工過程中每階段應該消耗多少人工、材料等物質；對于施工現場的布置規劃也是工程管理人員的主要工作，通過正確合理的現場布局，可以節約大量的現場物料囤積場地，縮短現場材料的二次搬運距離，控制和減少存在安全隱患的場所。對于工程質量的控制和保證，也是工程管理人員的工作內容之一，無論是在投標還是施工過程中，工程質量都是第一要保證的，從施工技術交底到具體施工到工程完結后的質量驗收，都需要一個完整的計劃，以便施工過程中的相關人員共同執行。

3 BIM虛擬施工技術在工程管理中的應用

3.1 規劃設計管理中的應用

3.1.1三維建模

三維建模是應用BIM技術最關鍵的步驟。首先，使用相關的軟件輸入需要構建組件的信息，如類型、材料、大小、位置、規范等，將二維施工圖用計算機形成一個模型。建立完成一個三維模型之后，系統可以計算出相應工程量，經過對模型的持續改進，最終的二維繪圖可以轉換為直觀的三維模型。

3.1.2模型展示

三維視圖的可視化，不僅能讓管理者快速理解建筑功能、結構、空間和項目的設計意圖，還能讓復雜的工程結構一目了然，比如靈活的模型剖切視圖等。業主和非專業人士也可以了解項目信息。

3.1.3碰撞檢查

BIM技術可以進行多個專業，如建筑、結構、暖通、機電和設備等，使用BIM軟件的碰撞檢測功能，快速找出不同專業的碰撞點然后修改可以加快效率。專業管理人員可以減少返工，提高施工效率。在規劃和設計中應用BIM技術的好處是:

1)BIM技術能準確計算工程量，便于施工單位采購物料的統計和安排。

2)通過三維模型，可以設計和優化未施工的部分。

3)BIM技術包括漫游技術，相關人員能夠了解工程信息并有效參與溝通，從而形成最優設計方案。

3.2 管控造價成本

在建筑工程的施工管理當中，施工成本不但包含了消耗原材料所產生的費用，同時也包括施工機械所產生的費用、施工人員的工資以及進行施工組織所產生的費用。一般來說，建筑工程屬于勞動力相對密集的工程，在實際的施工過程中會消耗大量的成本費用，且其的施工流程較為繁雜，不易管理人員進行有效地管控，不利于實現建筑工程企業經濟利益的最大化。而通過應用BIM技術可以對施工成本進行預測、計劃、核算等管控工作，能夠從根本上實現對施工成本進行實時的動態管理。舉個例子來說，工作人員可以根據具體的施工區域，利用BIM技術建立人材成本管理數據庫，能夠對施工材料、機械設備以及人工的成本實現清單提取的要求，同時也可以為項目商務部門進行工程量提取以及分析成本的相應管控工作。另外，在實際施工的過程中，施工人員可以通過構建BIM模型，實時地更新材料出入庫信息，實現信息化的管理要求。

3.3 BIM技術在工程項目管理實施階段的應用

3.3.1BIM技術與質量管理

在項目質量管理中，應用BIM技術建立精確的信息化模型，將模型關鍵點坐標與大地坐標系統一，從而得到設備任意構件的精確坐標，利用GPS和全站儀精確定位，能夠提高放線、驗線的精確度和效率，為項目質量管理提供保障。目前，項目質量管理的最小單元為檢驗批，通過BIM建模系統，可以明確標示每一檢驗批所在位置、構造、材質等質量要求，無論施工單位、建設單位、監理單位，都可以通過BIM平臺調用所需參數，快速檢查核實，避免質量檢查中的“蜻蜓點水”“走馬觀花”等現象。

3.3.2BIM技術與進度控制

傳統的進度控制，例如應用Microsoft公司出品的Project軟件，輸入各專業、各工序的相關時間參數，可以自動生成施工進度橫道圖、網絡圖等進度計劃表，通過優化關鍵路線等途徑，優化工期設置；通過在時標進度網絡圖中，按周期標示比較前鋒線等方法進行進度控制。BIM技術的介入，可模擬整個工程施工過程，更加直觀地確定關鍵路線、劃分施工段，統籌資源調度；并且通過BIM系統，可實時監控、直觀比較已完工程與擬完工程之間的時間差異，從而更加明確、有效地進行進度控制。

3.3.3BIM技術與協調管理

在項目管理中，企業內部信息傳遞，企業外部與建設單位、監理單位以及政府監管部門、中介機構等溝通協調，是非常重要的工作。傳統的溝通方式，更多地依賴于語言的表述能力以及各專業的圖紙等手段。BIM技術的引入，通過視頻短片等方式進行多方案演示，將為協調與溝通工作帶來直觀、生動、便捷的元素。比如，采用BIM技術進行“視頻”交底，可以將復雜的施工過程逐一分解、演示，生動形象、直觀易懂，激發現場工人“觀看”交底的積極性，從而提升各類交底的實質意義。

3.3.4BIM技術與精細化管理

項目管理過程中，需要生成各類以年、月、周為周期的報表，如生產計劃、采購計劃、進度報表等等。基于BIM的企業級基礎數據系統建設，會將多個項目的海量基礎數據結構化，通過云計算，實現企業級精細統計分析，從而使基礎數據集成管理成為可能，實現集約化的采購、提升企業資金運營能力。

3.4 在運維階段的應用

通過對BIM技術的高效使用，可以準確地掌握工程和其中各專業設備的價值信息，便于維護管理，從而能夠提高管理效率，減少項目總體運維成本，提高建筑運營管理水平。

1)有利于建筑的運行和管理。

BIM技術在操作階段的應用，不僅可以提供工程的數據信息，還可以提供建設項目交付后的一些信息，如建筑年限，入住率，便于運營商管理。

2)預集成信息為后期的操作和維護提供了數據保障和物業管理與設備管理的支持。

BIM技術所有的數據可以為管理層提供項目信息，使經營管理工作有依據，還可以大大降低維護和管理成本，從而減少經濟損失。

3)BIM技術在運營階段的應用也有利于規劃管理。

由于許多零售商在不同區域都有自己的連鎖店，在安排這些商店的相對位置時可以使用BIM技術進行規劃，比如利用不同的位置信息，人數信息等判斷在某地設置連鎖店是否有較高盈利可能。

4 結語

BIM在工程管理中得以運用，能夠有效地提高工程管理的工作效率及工作質量，極大程度上能夠降低返工現象的發生頻率，具有較大的應用意義。然而在實際應用的過程中，工作人員需要注意一點，一定要完善地處理好數據統計資料，做好BIM互聯網技術平臺的構建工作，盡可能地提升BIM施工技術在工程管理中的應用效果，進而為提高工程質量和管理質量奠定夯實的基礎。