淺析BIM在建筑工程管理中的應用

張弛

摘 要：該文對BIM技術的含義進行了闡述，分析了BIM技術運用于建筑工程管理的技術特點，在此基礎上說明了BIM技術在建筑工程各個環節的應用，以期充分發揮BIM技術的優勢，促進建筑行業進一步發展。

關鍵詞：BIM；建筑行業；建筑工程管理

中圖分類號：TU17 文獻標志碼：A

2010年BIM一詞開始逐漸被工程建設行業專業人士所熟悉，經過近8年的發展，成為行業內的年度熱詞。國內建筑工程也從設計階段開始進行BIM技術的應用，到如今大型建筑公司也在工程施工過程中成功地使用了BIM技術。

1 BIM技術概述

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術成為近年來建筑業界關注的熱點，美國國家BIM標準對BIM的定義是：BIM是對一個建筑項目的功能特性或物理特性的數字表達；BIM對知識資源進行共享，通過將設施的有關信息進行分享的過程，為設施從概念至拆除的全生命周期的決策提供可信賴的參考依據；在建筑設施的各個階段，不同的利益相關方都能對BIM進行相關信息的更新、提取、插入以及修改，反映、支持自身職責并實現協同作業。

2 BIM運用于建筑工程管理的技術優勢

2.1 圖紙可視化

BIM技術實現了圖紙可視化，將圖紙集成于建筑信息模型中，通過這一模型實現了建筑模型“所見即所得”。以往采用二維圖紙進行施工圖紙的描述，將構架采用線條的方式表現于圖表上，從業人員需要根據自身的想象力在腦海中想象建筑物的構造形式。BIM技術的采用使人們能將線條式的構件集成于完全透明的信息結構上，能更為直觀地了解施工效果圖，極大程度地降低了工程設計的難度。

2.2 提高施工協調性

BIM技術可視化的特點使其能對工程構件之間的反饋性與互動性進行可視化的反應，可視化反應的結果能通過報表與效果圖的方式予以表達。同時，項目的設計、建造以及運營等過程中的決策、討論以及溝通等都在可視化狀態下進行，不同利益相關方能對BIM模型進行協同作業，從而提高了設計、建造以及運營過程中的協調性。

建筑業的重點內容之一是進行協調，設計單位、業主、施工單位都需要進行協調以相互配合，在以往設計過程中，不同專業設計人員缺乏溝通的緣故導致不同專業之間常見沖突問題，象暖通、弱電等專業管道的設計工作?！案髯詾閼稹?，施工方案均繪制于自家的施工圖紙上，由于缺乏溝通協調，在施工過程中可能出現管線布置時彼此沖突，或某部位恰好存在結構設計構件導致管線布置無法正常進行的現象，此時就只能暫停施工進行協調。

采用BIM技術能將各個專業的設計方案集成于建筑信息模型中，能及時發現專業碰撞問題并進行協調處理，生成協調數據并將其提供出來，妥善解決了“管線打架”的問題。BIM的協調作用不局限于此，也能實現對地下排水布置于其他專業設計的協調、防火分區的布置與其他專業的協調、電梯井的布置與凈空要求的協調等。

2.3 對各種場景進行模擬

采用BIM技術不僅能對建筑模型進行模擬，還能模擬出無法在真實世界進行操作的事物。象建筑的設計過程中，可以模擬建筑模型，還可以進行熱能傳導模擬、日照模擬（如圖1所示）、緊急疏散模擬以及節能模擬等；工程招投標過程中，將時間變量加入三維模型中形成4D模擬，能進行模擬施工，從而選取最具有合理性的施工方案進行施工；將造價控制加入4D模型中形成5D模擬，能對建筑的施工全過程進行成本控制；建筑的運營階段，可以對緊急情況下的處理方案進行模擬，實現對消防人員的疏散模擬以及地震時的逃生模擬等。

3 BIM在建筑工程管理中的應用概述

3.1 做到虛擬仿真施工

采用BIM技術，建立虛擬施工、施工過程控制以及成本控制的模型，將可能對施工造成影響的屬性與工藝參數相結合，對設計模型與施工模型的交互作用進行反映，采用BIM技術實現三維+時間+費用的5D模擬下的施工模型構建，保證了模型的可持續性與一致性，將虛擬施工的各方面與各階段都集成于BIM模型中。

3.2 專業碰撞檢查

將水電、設備、結構以及建筑等各專業信息集成于BIM模型中，施工前執行碰撞檢查操作，有助于對管線、設備位置進行優化，能有效避免施工過程中的返工，從而加快施工進度。

象未采用BIM技術時，某項目施工過程中施工人員按照傳統的方法將二維圖紙疊加于建筑結構圖中，導致施工過程中，下料時材料計劃與實際需求不符、多處管線尺寸不準的現象。

將BIM技術引入后，構建施工階段的機電、設備BIM模型，采用Autodesk Revit系列軟件進行三維管線建模并執行綜合管線的碰撞檢測處理，及時發現了模型中的全部碰撞點，將碰撞檢測報告出具于設計單位后，配合設計單位對施工圖紙進行深化，對二次設計的圖紙再次進行管線碰撞檢測，有效避免了二維設計過程中的撞、碰、漏、錯等問題的產生（如圖1所示）。

結合碰撞檢查結果，調整管線后，滿足了維護檢修空間需求，充分表達了設計意圖，與設計施工規范相符合、滿足業主的需求，最終實現了零碰撞。借助BIM的可視化功能，將施工方案、不同專業安裝順序以及建筑完成效果進行了直接的展現。

3.3 對項目管理進行了優化

施工階段采用三維模型實現了對施工組織的優化，象通過在BIM模型上進行塔吊的布置、施工電梯的布置、腳手架的提升，同時對多種施工機械的空間位置進行了檢查，對機械運轉的配合關系予以優化，從而實現對施工管理的優化。

象某項目施工前先對施工設備予以建模，采用三維模型對爬升掛靴的插入狀況進行模擬，對預留孔洞的位置進行了確認，對預留孔洞與橫梁的位置關系進行了模擬，在爬升前，先將可能出現的問題進行實現模擬，并根據模擬結果進行了及時調整，保證了爬升安全性。構建異型模板的模型，獲取其幾何尺寸進行預加工，使施工損耗得以降低。構建設備管線的模型，獲取了管件數量、規格的數據以及管線下料尺寸的數據，使管線尺寸能夠在加工廠預先預加工，實現了建筑生產的工廠化。

3.4 對項目成本進行精細化管理與動態管理

施工階段，建立5D模型對項目成本進行精細化分析，對各個時間節點段、各個工區以及各個工序的工程量進行準確計算，結合企業定額分析，對施工成本與施工階段中各構件的中標單價的對應關系予以確認，從而實現對項目成本的精細化管理。

以往項目建設完畢后，施工企業難以了解項目盈利狀況，當存在虧損時，也難以分析其虧損部位與原因，將BIM技術運用于對成本的動態管理，結合施工進度，對BIM模型進行及時地分析與統計，能實現對成本的動態管理。當發生設計變更時，則對BIM模型進行及時調整，能在短時間內確定發生設計變更前后的造價變化，實現了對成本的動態管理。

4 結語

BIM技術隨著國家相關政策的相繼出臺和建設主管部門的引導與支持，未來必將有更廣闊的發展空間。深入研究BIM技術，主動將BIM技術應用于實際項目施工有利于我國建筑行業的發展。

參考文獻

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