基于BIM 技術背景下的高層建筑項目管理分析

徐小涵XU Xiao-han；劉陽LIU Yang；郭越GUO Yue

（①青島中騰雙創置地有限公司研發部，青島266000；②青島騰遠設計事務所有限公司綜合一院，青島266000；③青島騰遠設計事務所有限公司第一分院建筑所，青島266000）

0 引言

基于BIM 技術下的高層建筑項目管理，采用3D 模型的可視化技術，為工作的開展提供了便利，同時還顯著增加高層建筑工程管理時的精細化水平，保證了項目的施工質量和施工安全[1]。

1 基于BIM 技術背景下高層建筑項目管理的特點

以BIM 技術為技術的高層建筑項目管理手段是新時代的產品，是現代建筑事業對高層建筑提出的新要求。

1.1 高層建筑項目管理的特點

隨著高層建筑項目的應用越來越普及，其管理一直存在著以下幾個特點：①工程量大、周期長。高層建筑不管是在設計階段還是在施工階段，工藝都十分繁瑣，一般都需要很長的周期；②安全隱患大。高層建筑中的許多項目都存在著很大的安全隱患，尤其是其中的深基坑、高空作業、施工機械等，必須要進行更加精細化、合理化的管理；③系統工程復雜。在高層建筑的項目管理中，比如像地基與基礎形式設計、主體結構形式設計等都是技術含量很高的工作，必須要有大量滿足要求的技術人員并且進行合理地組織分配才能對其進行有效控制。

因此，在高層建筑的項目中，需要引入BIM 技術，持續性的對施工中的薄弱環節展開詳細分析，同時將實際施工現狀與管理目標作出對比，利用重復性管理的模式，綜合提升高層建筑的項目管理水平。

1.2 BIM 技術的特點

BIM 技術即建筑信息模型技術（Building Information Modeling），是一種工程管理的新理念，通過將所需要考量的信息加以整合，以數據為基礎，建立起三維動態仿真模型，進而管理工程的各個階段，運用BIM 技術設計建筑工程項目的流程表示如圖1。

圖1 基于BIM 技術設計建筑項目流程圖

BIM 技術之所以可以在現代化管理中的應用得到迅速地推廣，得益于以下幾個優勢：①信息共享，利用BIM技術進行項目管理可以滿足信息共享的需要，可以通過及時溝通重要數據信息以實現數據信息的有效性和真實性，有利于對各種影響因素進行綜合分析，從而降低項目成本，保證施工安全；②具有經濟性，盡管BIM 建模的成本看起來要比其他程序的成本高，但從長遠的角度來看，更加合理的設計，有利于減少安全事故發生的可能，從而避免了因停工而導致的巨大損失；③全生命周期管理。一般來說，一個建筑從設計到拆除，可能會經歷幾十年甚至幾百年，基于BIM 的管理模型，相關人員可以根據需要對模型進行調整修改；④協同管理的特點。基于BIM 技術，項目工程的所有參與人員（包括設計工程師、監管部門、運營商等）都可以在同一平臺上進行協同工作，提高了建筑施工的效率。

2 BIM 技術在高層建筑管理項目設計階段的應用

利用BIM 技術可以設計建筑工程結構、功能、內部管線等等，首先要根據整體規劃構建起三維模型，之后由工程師審核模型的合理性，同時將技術數據輸入到BIM 技術軟件中，進行模擬分析，預算工程成本，優化工作流程，與此同時還需要分析與處理設計中存在的問題，提高解決問題的能力。

2.1 BIM 三維可視化技術的應用

可視化（Visualization）也就是“所見即所得”，將建筑設計模型直觀地展現出來，即某建筑的三維可視化模型，比起傳統的二維CAD 施工圖紙，三維BIM 模型的信息可以更加準確，更加通俗易懂，也更有利于項目負責人對工程的整體情況的進行總體管控。

2.2 BIM 模擬分析技術

BIM 的模擬性（Simulation）技術可應用于工程的整個階段。在設計時期，構建三維動態模型，可以對許多性能進行模擬試驗，比如結構受力分析、熱能傳導分析等，可以及早發覺設計方案中的弊端，并給予修正；避免在施工過程中出現重大設計變更；在招標和施工階段，可以依據工程的組織規模來進行模擬施工，控制造價；在應用BIM 技術的后期階段，能夠針對于地震災害、火災災害等緊急情況作出模擬。

2.3 BIM 項目方案優化

事實上整個施工方案以及進度計劃的編制工作是一個不斷優化的過程，BIM 模型提供了建筑物準確的信息，不僅提供了各種優化工具足以應對復雜的建筑設計，同時還節省了大量的時間，有利于節約工程成本。

2.4 BIM 技術與工程造價

在BIM 模型中具有豐富的建筑工程構建信息，在高層建筑工程施工過程中，要靈活性的運用BIM 施工技術，有效關聯三維模型信息屬性和造價信息數據。利用BIM技術進行造價分析，可以大幅度降低數據統計量，更能夠保證數據統計表具有準確性，在最短的時間之內獲得關于建筑工程項目的造價信息，并且得到數據報告，由此獲得建筑工程項目的成本預算，有效節約了工程造價的工期[2]。

3 BIM 技術在高層建筑施工階段的應用

BIM 技術融合了項目的可視化操作、施工模擬、協調關聯、費用和時間等信息，將復雜的施工管理過程簡單化，通過三維模型的建立，不僅可以在建筑建造時間維度進行進度模擬，還能夠模擬出與現實施工環境相似的施工過程情景，及時發現施工過程中的問題，并結合問題進行探討，及時改進，提前預防并解決錯誤的產生，在滿足業主的需求和目標的前提下，決策出最合適的施工方案，有效降低了項目的風險，有效提高工程質量。

4 BIM 技術在高層建筑施工安全管理上的應用

安全與質量是高層建筑項目管理的重要內容，結合BIM 可視化的模擬技術，能夠有效真實地反映出項目中可能存在的種種安全問題，并加以分析解決。

4.1 有利于危險源的辨識和管理

在高層建筑項目中的危險源，可以分為人身傷害、物質損失與環境影響等幾個方面，來源復雜多樣，人工難以將其全部整理總結，但依靠BIM 技術，可以有效對其進行系統地整理，一方面，可以通過對模板支撐系統、深基坑支護系統等進行結構強度的分析，來整體控制高空作業的風險；另一方面，針對施工人員素質能力薄弱的問題，BIM 技術可以模擬真實場景的方式，對工作人員進行安全教育培訓，加強情景意識，提高安全意識[3]。

4.2 施工安全的模擬檢查

借助于BIM 的可視化技術，可以對項目中的各個施工環節、施工工藝進行仿真模擬，通過對技術參數的模擬分析，來強化安全檢查的效果，進而可以根據分析出的結果，有針對性地制定相應的解決方案，有效降低發生安全事故的可能性。

4.3 建立施工安全指標，驗證施工防護性能

在高層建筑的項目管理中應用BIM 技術，有利于建立高標準的安全指標和安全防護措施[4]，有利于全面有效地保障建筑施工人員的人身財產安全，這是因為通過BIM技術，對施工場地的自然條件，如地勢環境、氣候條件、交通狀況以及人員與耗材等因素進行模擬，可以充分考慮分析各種有關影響因素對建筑施工安全的影響，從而對防護功能加以驗證。

4.4 實現一體化的管理

基于BIM 技術的一體化管理是通過一個由三維模型所形成的數據庫，對工程的整個過程進行協調統一管理。在三維可視化的基礎上，構建各種模型，可以為項目管理提供全方位支持，提高項目管理的管理效率和協調能力。BIM 數據庫通過信息共享，可以及時、準確地不斷更新數據，有效提高了分析的效率，實現了對工程造價精細化管理效率的提升[5]。

利用BIM 技術來構建系統監控平臺，可以實現對整個監控體系的有效把握，首先，監控平臺可以實現對管理負責人以及具體工作的施工人員進行各個方面的考核，確保人員按照規范標準進行施工作業，有效地保證了施工質量；其次，現場工作人員可以實時將可能會影響到安全質量的問題，通過移動終端向管理者反饋，從而尋求技術指導，有效的降低了發生安全隱患和質量問題的概率；最后，管理者可以根據現場反饋的各種信息，來合理地調整工作計劃，從而實現對高層建筑的施工場地、資源等進行動態的管理，優化工作流程，確保施工安全。

5 結語

綜上所述，BIM 技術在高層建筑項目管理的整個過程中都起到了不可替代的作用，因此建設企業為了順應時代發展的潮流，就必須要在管理過程中充分利用BIM 技術顯著的優勢，將其結合到高層建筑的各項管理工作中，及時發現工程中存在的問題和不足，并采取有效的措施進行預防和解決，從而最大程度地提高高層建筑施工管理水平，實現工程的安全進展，提高整體效率。