BIM在建筑工程管理中的應用研究分析

姚國強

摘 要：隨著當前我國城市規模的日漸增長，我國建筑工程的規模也越來越大，同時建筑物在交付使用中的功能性也逐漸增強。這就需要在建筑工程管理中應用BIM技術來幫助建筑物進行科學有效的管理，從而讓傳統建筑工程管理中的相關問題得到妥善的改變。本文中便分析了在建筑工程管理中BIM技術在建筑工程規劃設計階段、招標投標階段、施工質量管理階段、施工成本控制階段和施工進度管理中的具體應用，并對這些步驟進行一一分析和研究，從而為我國建筑工程管理水平提供一些借鑒。

關鍵詞：BIM技術;建筑工程管理;研究分析;具體應用

1 引言

隨著改革開放以來我國一項項前沿的科學技術如春筍般涌現，這些技術不僅提高了我國各行各業的發展速度，還有效的增加各行業的管理水平。現階段在建筑行業中所應用的BIM技術便改善了傳統的建筑工程管理模式，通過在建筑工程管理中應用BIM技術可以更好的提升建筑工程的施工效率，縮短建筑工程的施工周期，節省建筑工程的施工成本，提高建筑工程的施工質量等。

2 工程概況

本文中分析了山東省食品藥品檢驗研究院食品藥品檢驗實驗室的建筑項目中BIM技術的具體應用。該項目為一綜合實驗樓，是國家P3級生物安全防護實驗室，建筑面積15747.90平方米，總建筑高度44.5 5米，框架剪力墻結構、梁式筏板基礎，建筑設計年限為50年。共十層（其中地上八層地下二層）負二層為附建式人防工程。通過在此建筑工程項目中應用BIM技術便可以有效的提高施工方的決策正確性和規劃設計中的合理性，從而保障建筑工程項目的順利開展。

3 BIM技術在建筑工程管理中的具體應用分析

3.1 BIM技術在規劃設計階段的應用

在建筑工程項目的建設過程中，只有確保建筑工程初期的規劃設計階段順利開展才可以為建筑工程的整體施工質量和總體收益提供保障。因此在建筑工程規劃設計階段應用BIM技術便可以在規劃設計中開展可視化設計、協同化設計、智能化設計、功能化設計、建筑工程施工進度控制、建筑工程工程量統計、建筑工程管線綜合設計、工程數字化設計、工程物料跟蹤等一系列項目。同時在應用的過程中，還可以將這些工作項目與施工圖紙進行緊密的結合，這樣就可以確保工程信息之間實現實時共享，這樣就可以確保建筑工程的相關設計信息在設計階段可以得到高效的循環利用。此外在這個過程中還可以利用BIM技術來發現工程設計施工圖紙中的不足之處，設計人員便可以對施工圖紙的科學合理性和可操作性進行二次驗證，乃確保工程設計圖紙方案的可行性。通過BIM技術中的三維數字技術便可以將建筑工程的設計方案進行可視化的處理，將二維平面的設計圖紙轉化成直觀立體的建筑模型。

本項目在設計階段基于設計圖紙建立BIM模型，深度達到LOD300。對結構、建筑、給排水、暖通、電氣等專業進行建模，建模過程中對遇到的圖紙問題進行記錄提交圖紙問題報告。利用Navisworks對各專業模型進行整合。導出全專業碰撞報告，并基于碰撞報告協調全專業設計人員進行設計優化并以此更新設計模型，直至所有碰撞問題解決。另一方面通過對模型進行凈空凈高分析，針對凈高不足的不合理之處提出修改意見，進行深化設計，并以此更新模型。基于優化后的全專業BIM模型，利用Revit軟件的出圖功能，導出不同角度的平立剖面圖紙，圖紙用于指導現場施工人員更好理解設計意圖及隱蔽細節。

3.2 BIM技術在招標投標階段的應用

在建筑工程管理的招標和投標階段應用BIM技術的主要目的是將建筑工程設計階段所生產的模型轉化成相應的GFC格式的建筑文件，然后將轉化后的格式文件導入進BIM指定的建筑運算軟件中，通過該軟件對建筑文件進行分析，并可以準確地預估出建筑工程量和相應的建筑工程招標控制價格。這樣在建筑工程的招標和投標階段，投標單位便可以根據BIM技術將該建筑工程的具體工程量和預估招標控制價格清楚的了解，這樣投標單位就可以更好的進行自主報價。在自主報價的過程中，投標單位還需要根據招標文件中的各項規定要求，然后借助BIM技術并可以對招標投標工作的流程進行二次簡化，從而幫助投標單位在最短的時間內完成建筑工程的招投標工作。

本項目招投標階段，制定了各參建方招標的BIM技術要求，建立BIM應用標準、建模標準、數據標準、確保各參建方進場后BIM順利開展。針對某些復雜節點，利用Revit等軟件建立復雜精細化節點，輔助招標人完成招標工作界面劃分。另一方基于BIM模型自動統計工程量的特性，實現了快速統計各專業工程量，導出報表，并生成了相應構件的每平米含量報告，輔助業主進行招投標階段的造價管理。

3.3 BIM技術在施工質量管理中的應用

在建筑工程的質量管理應用中通過BIM技術便可以將二維的建筑工程整體環境進行三位立體圖形的轉變，施工方通過三維立體的建筑工程圖像便可以對建筑工程進行更好的管理和控制。同時在施工質量管理中應用BIM技術并可以給具體的施工中提供多種的施工方案，施工方再將這些方案進行對比分析，從而了解各個方案之間的優缺點，便可以得到方案之間最好的對比結果，從而幫助施工方進行正確的施工質量管理決策。在建筑工程施工現場的管理中通過BIM技術可以搭建出虛擬的平臺，然后將整體的建筑施工步驟在虛擬平臺上進行展現。在這個過程中，施工方可以將現場工作人員的施工效率轉化成數據輸入進施工平臺中，并可以通過施工平臺對施工現場進行有效的控制。同時還可以在施工管理中將GPS定位技術與移動通訊技術進行結合使用，這樣施工方便可以對建筑施工的整體范圍進行有效的監測，建筑工程的管理者可以直接在網絡上建筑工程施工現場進行動態的指導監督，管理者并可以對施工現場中出現的一些問題進行及時的發現和處理，從而確保建筑工程施工的管理水平得到有效的提高。在具體的施工過程中通過應用BIM技術還可以對建筑施工現場的材料和機器設備進行統一記錄和分類管理，這主要通過BIM技術中的相應掃描功能來對施工現場的施工材料和機械設備的類型和成分進行檢測。在檢測的過程中如果遇到了存在質量問題的施工材料，那么檢測儀器并會在第一時間內發出警報，從而有效的避免在建筑工程施工過程中出現材料質量的問題。

本項目通過協調各參建方對其進行BIM培訓、審核各參建方BIM應用成果，定期組織協調會議達到順利實施BIM的目的。對設計優化后的模型再次進行碰撞檢查及管線綜合優化，將全部問題解決在施工之前，同時通過凈空分析，對不合理之處提出修改意見，滿足凈空凈高要求。通過管線綜合排布、復雜節點深化模型、孔洞預留預埋定位、機房深化等應用輔助現場施工減少返工。另一方面圖紙變更后，立刻基于變更圖紙對BIM模型進行更新，實現變更追蹤。通過將BIM模型與施工計劃進度關聯，施工過程中將實際進度與BIM模型關聯實現基于BIM模型的進度管理。針對復雜區域施工，利用BIM模型進行三維交底、依據施工方案、施工工藝工法（如機房管道安裝、重大施工技術方案模擬等）進行施工模擬，導出施工模擬動畫及漫游動畫等，輔助現場施工。整體施工模型的精度達到LOD350-LOD400精度。

3.4 BIM技術在工程成本管理中的應用

BIM技術在建筑工程成本管理的應用過程中，通過構建建筑工程的三維立體模型，便可以通過圖像的形式將建筑工程中的各環節工程數據和各階段的工程計劃都通過施工進度的方式進行直觀的表現。施工方便可以根據這些信息對建筑工程的整體環境進行詳細的規劃，在規劃的過程中便可以根據相應的建筑信息來確定建筑工程中所使用的材料數量和施工人員數量，通過這樣的措施便可以將工程資金預算進行精準化的編制，從而有效的避免在建筑工程施工中出現施工成本過高的現象。同時，BIM技術還可以對施工現場的環境以及供水供電的情況進行動態的監測，如果施工現場出現了突發的意外情況便可以對現場情況進行及時的控制，來避免讓施工方面臨更大的損失。施工方利用BIM技術還可以根據相關的程序，對建筑工程的整體施工進度進行合理的控制，主要通過建筑過程中所產生的大量數據信息對工程量合理的規劃，從而有效的減少施工過程中人力、物理、財力、倉儲和物流等方面的浪費現象。

本項目施工階段利用Revit建立的BIM模型為基礎，配合使用廣聯達、斯維爾等算量軟件。基于建立完成的施工BIM模型進行各專業工程量統計，并導出相應工程量報表，施工過程中將基于BIM模型導出的工程量報表與現場實際施工產生的工程量統計表進行對比，發現是否存在虛報現象，針對工程量對比誤差較大的情況，現場組織參建單位進行BIM工程量復核，發現誤差原因。另一方面，通過對BIM模型進行合理拆分，使BIM模型拆分為實際施工中的各專業、各分包各施工段，再利用BIM模型的自動統計工程量功能實現施工過程中各施工段的快速算量及工程造價管理，輔助月度結算等。

3.5 BIM技術在施工進度管理中的應用

在建筑工程的施工進度管理中應用BIM技術，主要是對建筑工程的施工圖紙、工程的施工流程、工程的施工進度等各個關鍵的施工環節進行數據化，這樣建筑工程施工方便可以在BIM系統中對建筑工程各個環節的情況進行提取和了解，然后就可以將建筑工程的實際進展情況和原有的施工計劃進行對比，從而及時的發現在實際建筑工程施工中存在的不足。這樣施工方便可以組織相關的負責人員對現有的施工進程進行改善。除此之外，在建筑工程的施工過程中，某些施工環節還具有難度較大、復雜性高、不易管理的特點，施工方利用BIM技術中的可視化模擬導向功能便可以從全局角度出發，利用施工圖紙和施工流程作為參考依據對整體的施工進程進行管理，從而使建筑工程的整體施工效率得到有效的提高。

本項目通過將施工計劃進度與BIM模型相對應構件進行關聯，形成施工進度模型。通過施工進度模擬功能檢查施工進度計劃的合理性，同時輔助各施工階段的資源調配及工作面劃分。實際施工過程中通過將BIM模型構件與實際進度關聯，本項目通過手機采集現場信息，再由BIM工程師將實際進度信息整合至BIM模型。通過對比計劃進度BIM模型與實際進度BIM模型的施工進度模擬方案（動畫），發現施工進度偏差及時作出調整，確保工程整體按照計劃進度有序進行。

4 結語

可見，隨著BIM技術的不斷應用和推廣，變革傳統項目管理模式的當下，項目管理進入了一個新的時代。通過BIM技術的應用，在建筑行業設計階段的場地分析、建筑策劃、方案論證、可視化設計、協同設計、性能化分析;實施階段的工程量統計、管線綜合、施工進度模擬、施工組織模擬、數字化建造;以及竣工模型交付投入使用階段的維護管理、資產管理、空間管理、災難應急模擬等發揮的作用、體現的價值起來越大，使各方獲得更多的收益。

參考文獻：

[1] 秦薇.BIM在建筑工程管理中的應用研究分析[J].門窗， 2017（1）：73～73.

[2] 李富林，裴萌. BIM在建筑工程管理中的應用研究分析[J].建筑工程技術與設計， 2018.