建筑工程管理中BIM技術(shù)的運(yùn)用

張 軍

(中國(guó)石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南 洛陽 471332)

1 BIM技術(shù)概述及特點(diǎn)

1.1 BIM技術(shù)的概述

BIM技術(shù)萌芽于1973年，因受到全球石油危機(jī)的影響，BIM技術(shù)萌芽，后于1975年Easrman教授創(chuàng)建了BIM理念，再至2002年由Autodesk副總裁提出了信息化模型的設(shè)計(jì)理念，Building Information Modeling(BIM)一詞正式誕生。具體來說，BIM技術(shù)是基于電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，將建筑工程通過信息化的數(shù)據(jù)加以表現(xiàn)的一種新的建筑工程項(xiàng)目管理方法中，將其應(yīng)用到實(shí)際的建筑工程項(xiàng)目管理中，可以對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，并利用三維數(shù)字技術(shù)以可視化的方式呈現(xiàn)出來，使相關(guān)人員可以直觀地看到工程動(dòng)態(tài)，從而發(fā)現(xiàn)施工中存在的漏洞，并及時(shí)改善。

此外，通過BIM技術(shù)可以對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)工程施工中的不足之處，起到節(jié)約成本的作用。另外，BIM技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，操作較為便捷，只需要將項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息進(jìn)行錄入，就可以完成工程的模擬，因此，也常被用于交通工程、礦山采集等各個(gè)領(lǐng)域，幫助相關(guān)人員直觀地看到工程的變化狀況，以便于及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，為建筑項(xiàng)目的按期完成和高質(zhì)量施工保駕護(hù)航。

1.2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

1)可視性。BIM技術(shù)的可視化特點(diǎn)，是借助三維數(shù)字技術(shù)，模擬建筑物的全部信息，建立起建筑物的模型，使相關(guān)人員可以看到二維圖紙的立體形象，從而便于對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制，避免施工中出現(xiàn)的問題。具體來說，在建筑工程中，拿到施工圖紙后，通過相關(guān)數(shù)據(jù)信息的錄入，可以將整個(gè)項(xiàng)目以肉眼可看到的方式呈現(xiàn)出來，避免人腦構(gòu)思中出現(xiàn)的理解和想象錯(cuò)誤，使相關(guān)工作變得更加簡(jiǎn)單便捷。

2)動(dòng)態(tài)性。BIM技術(shù)是將真實(shí)的數(shù)據(jù)信息錄入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，由計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)出來。但在實(shí)際的操作中，參數(shù)很有可能會(huì)因任意元素的改變而發(fā)生變化，但BIM技術(shù)模型則具有動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)，能夠隨著變化而進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，并將更新后的狀態(tài)傳送到云端上，使相關(guān)人員能夠及時(shí)掌握新的動(dòng)態(tài)，便于及時(shí)進(jìn)行分析和改善。這對(duì)建筑工程來說，不僅可以起到防控作用，而且大大降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)引起的一系列損失。

3)模擬性。BIM技術(shù)具有模擬性特點(diǎn)，因?yàn)檫@一技術(shù)不僅可以將建筑物進(jìn)行模擬，而且可以模擬在實(shí)際施工中所不能進(jìn)行的操作，并采用有效防護(hù)措施對(duì)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)加以保證。例如，在建筑工程施工初期，可以結(jié)合設(shè)計(jì)人員對(duì)地址環(huán)境等方面的要求進(jìn)行建筑模擬試驗(yàn)的設(shè)計(jì)。在較為危險(xiǎn)的施工作業(yè)中，則可以提前進(jìn)行模擬作業(yè)，便于發(fā)現(xiàn)施工中的危險(xiǎn)問題，以便避免危險(xiǎn)。此外，通過模擬，還可以根據(jù)模擬出來的結(jié)論針對(duì)性地制定施工方案，后期還可以通過3D模擬來實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的控制。

4)預(yù)算可控性。預(yù)算可控性也是基于模擬和可視性的基礎(chǔ)上。借助BIM技術(shù)對(duì)建筑工程施工周期及施工預(yù)算狀況予以了解，通過將每一階段的投入成本指定成一定參數(shù)，并由統(tǒng)一顏色進(jìn)行標(biāo)注，有助于相關(guān)管理人員對(duì)資金投入合理性與否提供依據(jù)，從而保障預(yù)算成本的合理控制。

2 BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的問題

2.1 管理人員的整體技術(shù)水平不高

BIM技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用時(shí)間較短，在操作中仍存在著很多問題。然而就目前而言，BIM技術(shù)人才較為缺乏，以至于部分技術(shù)人員即使擁有豐富的管理技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，但由于思想較為保守，難以接受BIM這種新技術(shù)，導(dǎo)致在實(shí)際的工作中，仍堅(jiān)持使用固有的傳統(tǒng)模式。這就在一定程度上限制了工程施工管理的高質(zhì)量。此外，隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)建筑的美觀要求、質(zhì)量要求也越來越高，使得建筑樣式風(fēng)格也變得復(fù)雜，對(duì)于這種較為復(fù)雜的建筑，若單純地使用以往的管理方式，就很難保證工程質(zhì)量，同時(shí)還會(huì)加大工程施工難度，建筑質(zhì)量及人員的安全也無法得到保障。即使個(gè)別企業(yè)認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)在建筑施工中的重要性，也做出了一些積極的舉動(dòng)，但由于多數(shù)管理人員的技術(shù)水平普遍較低，再加上對(duì)技術(shù)本身的理解較為缺乏，使得BIM技術(shù)的應(yīng)用結(jié)果不理想。

2.2 施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的技術(shù)設(shè)備滯后

目前，BIM技術(shù)雖在我國(guó)建筑工程中被應(yīng)用，但由于使用時(shí)間較短，仍處于起步階段，大多數(shù)建筑企業(yè)普遍缺乏對(duì)安全管理工作的了解，使得進(jìn)步較慢。此外，在應(yīng)用中往往會(huì)忽視安全管理方面的資金投入，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備較為落后，無法有效發(fā)揮其作用效果，降低了使用效果。另外，部分建筑公司的管理人員雖具備較為專業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)，但在安全管理方面的專業(yè)知識(shí)相對(duì)匱乏，再加上企業(yè)不重視管理人才的引進(jìn)，以至于人才發(fā)展較為落后，導(dǎo)致BIM技術(shù)的作用很難在我國(guó)建筑行業(yè)得到充分施展。

3 建筑工程施工安全管理中運(yùn)用BIM技術(shù)的策略

3.1 注重對(duì)管理人員進(jìn)行BIM技術(shù)的安全培訓(xùn)

員工是企業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力，因此，需要企業(yè)不斷地加強(qiáng)人才技能培養(yǎng)，提高企業(yè)的綜合實(shí)力。在建筑施工企業(yè)中也是如此，需要通過培訓(xùn)來提高員工綜合能力。但多數(shù)建筑施工行業(yè)在培訓(xùn)中過于形式化，只是進(jìn)行口頭宣傳，很難發(fā)揮出實(shí)質(zhì)性的培訓(xùn)效果。而將BIM技術(shù)應(yīng)用到管理人員的安全培訓(xùn)中，則可以改善這一點(diǎn)，提高培訓(xùn)效果。簡(jiǎn)單來說，通過BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)建筑施工的動(dòng)態(tài)性掌握，將其第一時(shí)間內(nèi)傳達(dá)給管理人員，使管理人員在安全管理方面的專業(yè)知識(shí)及安全意識(shí)得到有效提升，進(jìn)而在實(shí)際的安全管理工作中能夠利用所掌握的知識(shí)，避免事故。

3.2 不斷強(qiáng)化對(duì)建筑工程施工情況的檢查

BIM技術(shù)可以提高建筑工程質(zhì)量，起到節(jié)約成本等作用。但在實(shí)際的工程中仍存在著很多問題。這就需要建筑企業(yè)人員根據(jù)問題進(jìn)行針對(duì)性解決。首先，在數(shù)據(jù)獲取中，為了保證BIM技術(shù)的計(jì)算結(jié)果，企業(yè)必須要重視數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過加強(qiáng)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的獲取來保證這一點(diǎn)。此外，還需要不斷地提高施工人員的作業(yè)水平，保證施工不出錯(cuò)誤，使得BIM計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)揮其效果。

4 BIM技術(shù)在當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用

4.1 BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目管理中的項(xiàng)目進(jìn)度管理

在實(shí)際的建筑工程項(xiàng)目管理中，對(duì)建筑工期和質(zhì)量都有著期限和標(biāo)準(zhǔn)要求，這是施工項(xiàng)目進(jìn)度管理中較為重要的管理內(nèi)容，因此，這就需要在施工中特別重視，嚴(yán)格加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的管理，保證建筑工程的按時(shí)按質(zhì)的完成。但若使用傳統(tǒng)的管理方式，可能無法得到有效的控制。通過利用BIM技術(shù)，可以幫助施工企業(yè)加強(qiáng)各個(gè)建筑施工環(huán)節(jié)的管理和控制，完善建筑項(xiàng)目施工的信息，從而實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目的高效、穩(wěn)定管理。具體可從以下方面入手。

1)相關(guān)人員要了解施工項(xiàng)目的整體狀況、施工工藝等，因此，這就需要在工程未正式施工前，對(duì)資料及工程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，從而得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。再將結(jié)果交于專業(yè)的設(shè)計(jì)單位，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的BIM 技術(shù)設(shè)計(jì)，保證與實(shí)際的建筑工程項(xiàng)目相符合，如此一來，不僅可以提高建筑工程的施工管理，而且能保證工程質(zhì)量的進(jìn)度。

2)借助BIM技術(shù)對(duì)建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行三維立體建模，通過其可視化的特點(diǎn)將整個(gè)施工過程動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)出來。這一過程的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，因此，需要保證數(shù)據(jù)來源的準(zhǔn)確性以及數(shù)據(jù)收集的科學(xué)性，避免因數(shù)據(jù)的誤差造成BIM技術(shù)的應(yīng)用失敗。

3)BIM技術(shù)在施工中的可模擬性可以幫助建筑工程建立起科學(xué)的施工計(jì)劃，使其在正式施工建設(shè)前了解到施工中有可能出現(xiàn)的問題，從而及時(shí)避免問題發(fā)生。

4)通過BIM技術(shù)，可以對(duì)整個(gè)工程實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控。如在施工中，將施工計(jì)劃與BIM技術(shù)之間建立起緊密的聯(lián)系，使相關(guān)人員可以隨時(shí)掌握整個(gè)變化過程，保證施工項(xiàng)目的可視化以及可預(yù)期，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的全程監(jiān)控。

4.2 BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目質(zhì)量控制中的應(yīng)用

1)就目前的建筑工程質(zhì)量問題來看，主要是由于在施工過程中突發(fā)性的施工問題導(dǎo)致，導(dǎo)致工程不能順利推進(jìn)，如此一來不僅影響工程的施工進(jìn)度，而且會(huì)引發(fā)各種問題，而利用BIM技術(shù)，能夠?qū)φ麄€(gè)施工過程進(jìn)行模擬，解決施工過程中有可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，便于提前制定解決方案。

2)質(zhì)量問題的出現(xiàn)有多種原因，其中最為常見的就是施工原材料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)人員的在施工中不按照要求進(jìn)行。因此，可以利用BIM技術(shù)在施工前對(duì)所需原材料的質(zhì)量、特性、數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，為整個(gè)工程原材料建立施工標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為采購(gòu)人員規(guī)定了材料質(zhì)量范圍，讓其按照數(shù)量、質(zhì)量規(guī)則進(jìn)行采購(gòu)，從而最大化提高施工質(zhì)量。此外，根據(jù)數(shù)據(jù)分析所得出的材料數(shù)量，還可以防止因多采購(gòu)而造成的資金浪費(fèi)，有效降低了企業(yè)的成本支出。

4.3 BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目造價(jià)管理中的應(yīng)用

建筑工程施工周期長(zhǎng)、施工環(huán)節(jié)多、所需材料種類也較多，施工人員數(shù)量多，投入的成本也相對(duì)較高。因此，這就需要在建筑工程項(xiàng)目運(yùn)行過程中進(jìn)行造價(jià)管理，控制建筑工程的施工成本，如此一來，不僅可以保證施工成本，而且可以實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)的利益最大化。由此可知，施工造價(jià)成本的質(zhì)量直接決定著施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益，這就需要施工企業(yè)充分利用BIM技術(shù)，提高造價(jià)水平。具體可從以下方面進(jìn)行：①借助BIM技術(shù)將施工項(xiàng)目模型，將設(shè)計(jì)圖紙、施工圖紙等數(shù)據(jù)錄入到BIM技術(shù)中，此時(shí)就會(huì)將其轉(zhuǎn)化為三維數(shù)據(jù)模型，進(jìn)而能夠?qū)こ添?xiàng)目中所設(shè)計(jì)到的各種設(shè)施，如基點(diǎn)、施工結(jié)構(gòu)等進(jìn)行深入的研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑的控制，有效地避免施工中的問題和意外出現(xiàn)；②優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，BIM技術(shù)在建筑工程管理中的最重要的作用之一就是優(yōu)化施工方案，通過施工材料、施工技術(shù)進(jìn)行重新構(gòu)架，使有關(guān)人員可以了解到整個(gè)建筑過程，從而獲取最低成本的方案與計(jì)劃。

4.4 BIM技術(shù)在建筑工程安全方面的管理

BIM技術(shù)是一種信息模型，以信息技術(shù)為支撐。在實(shí)際的使用中，則可以利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行安全模擬，得知施工中有可能出現(xiàn)的問題，從而及時(shí)避免，降低意外出現(xiàn)，這是BIM技術(shù)中最為重要的一點(diǎn)，也是提高建筑施工安全的優(yōu)勢(shì)所在。尤其是一些施工較難的場(chǎng)地，如在城市地下空間工程的施工中，通過BIM技術(shù)中的可視化管理，及時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入，得出模擬過程，利用這些數(shù)據(jù)就可以對(duì)安全事故進(jìn)行演練，從而避免事故發(fā)生，從而降低施工中有可能出現(xiàn)的意外事故導(dǎo)致的人員傷亡，提高建筑施工的安全管理水平。

5 結(jié) 語

建筑業(yè)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著積極的推動(dòng)作用，但就目前來說，建筑行業(yè)的施工、質(zhì)量、安全措施等都有待提高。BIM技術(shù)的出現(xiàn)可以解決這一問題，BIM技術(shù)可以使得我國(guó)建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)建筑的智能化，其原理是將BIM所提供的三維模型來整合相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)等內(nèi)容，使得工程技術(shù)人員能夠直觀地了解到工程中的各種信息資料。此外，通過BIM技術(shù)還可以為工程所需材料質(zhì)量、設(shè)備設(shè)施等參數(shù)提供標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)。除此之外，通過BIM技術(shù)中的可視化技術(shù)，有效地把控工程進(jìn)度及可能發(fā)生的各種安全隱患和特殊情況問題，另外，還可以在虛擬的信息化模型中試驗(yàn)措施是否合理，為工程項(xiàng)目提供有效的質(zhì)量保證，使得管理者全面掌握施工信息，提升建筑的工作效率，節(jié)約施工成本。

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