BIM 技術在建筑工程施工管理中的應用

張京平 北京新合作商業發展有限公司

1 引言

BIM技術（建筑信息模型）是基于計算機、信息技術發展而來，其可將建筑工程變為可直觀分析及量化分析的建設過程，以提高工程建設的整體效率。BIM技術可彌補傳統建筑管理工作的不足，實現精細化管理，達到項目有效控制、減少變更、縮短工期、提高質量、降低風險隱患的效果。

2 BIM技術概述

BIM技術起源于20世紀70年代，由美國佐治亞理工學院查克·伊斯特曼（Chuck Eastman）教授創立，目的是將建筑工程變為可以直觀分析及量化分析的建設過程，以提高工程建設的整體效率。

2011年開始，國家出臺了一系列關于BIM技術發展及應用的規范及指導意見。2017年，我國第一部BIM技術國家標準《建筑信息模型應用統一標準》出臺，為BIM技術應用實踐與發展提供技術指導、規范。2019年4月，國家人社部、市場監督管理局、統計局聯合發布13個新職業，其中包括建筑信息模型技術員，標志著BIM技術發展的人才體系建設日趨完善。

近些年來，越來越多的房地產公司、工程開發公司、公路工程公司希望將BIM技術應用于項目中。結合相關實踐經驗分析可知，在建設階段，BIM工程管理技術必將給傳統的工程管理帶來一場革命，利用BIM技術進行虛擬設計、建造、維護及管理，能大幅降低項目風險，減少項目實施中的未知，讓管理變得輕松和精細化。

3 BIM技術在建筑工程施工管理中的應用

3.1 BIM技術應用特點

BIM技術將構件信息空間、功能、物理、集合等信息進行有機合成，實現工程預算、資源用量、施工協議、施工成本等關聯管理。BIM技術有以下優勢。

3.1.1 準確性高

BIM中存儲大量的數據，無法被有效管理和利用，施工人員對項目的認知僅僅依靠一些特征數據，對施工項目的控制會出現偏差。利用BIM技術，可以施工項目中的大量數據進行分類、管理和整合。同時將各施工過程中造價數據和施工進度數據進行有機整合，確保施工管理人員對建筑施工項目進行精確化建造，便于造價管理人員對工程量、變更工程量和成本數據進行核算，保證數據的精確性。

3.1.2 可視化管理

在建筑信息模型中，通過BIM模型中的構件與構件之間形成互動性和反饋性實現可視化管理，使之貫穿于整個項目。利用BIM信息集成平臺，合理劃分建筑項目的各施工面，進而對理論勞動量、成本造價實施可視化模擬分析，避免因為交叉工序多、分包隊伍多交造成沖突問題的出現。

3.1.3 管理效率高

利用 BIM技術，建造統一的技術模型。各施工管理人借助BIM信息集成平臺對建筑施工時間、施工樓層、構件工程量和清單工程量等信息進行綜合分析，從而獲得相關物資用量，同時通過管控項目總物資計劃，提高物資的管控效率。

3.2 BIM技術應用要點

3.2.1 進度管理

項目進度計劃的成功編制是保證工程項目順利完成前提條件，由于施工項目的復雜性、工程地質條件的多邊形，施工進度計劃的編制不是一成不變的，而是根據施工現場的實際情況而動態調整。

借助BIM技術，可對項目施工的關鍵節點進行方案模擬，重點關注總平布置、交通組織、流水施工等環節，直觀、精確地發現施工過程中可能遇到的問題。目前，BIM5D技術在BIM3D模型基礎上，集成了施工進度文件，利用BIM5D平臺對比分析實際工程進度數據和計劃進度數據，根據分析情況，可提前了解施工進度情況，實現動態管理。另外，資源管理時，可以工期為基準，通過BIM5D物資查詢界面，快速查詢施工項目的物質使用情況，預防物資用量高峰或物資滯留，及時調整項目物資，防止施工進度出現延誤。

3.2.2 成本控制

建筑施工過程中，項目的物資用量及工程量是項目成本控制最重要的數據參考，同時也是物資采購、計量支付、工程結算的依據，是成本控制最重要的數據參考。對于項目工程量而言，BIM 技術可查詢每一個構件的信息，從而了解構件的材質、工程量、標高等信息，便于后期模型的修改，查看構件信息。項目中的每個構件信息都有自己獨特的編碼，同時構件信息是可以運算的，BIM技術平臺可以參照物資用量信息對施工項目進行流水段劃分，在建筑施工過程中，針對不同分部分項工程、不同的施工部位、不同的時間段分別進行相應的計算和統計，供施工項目參考。通過BIM查詢和統計的施工數據，可以為施工項目的物資采購，材料下料、計量支付和工程量核算提供精確參考，對施工項目的成本信息進行有效控制，節約資源浪費，提高資金的使用效率。

3.2.3 質量管理

隨著建筑施工水平的提高、工程結構的復雜化，對施工項目的工程質量管理越來越嚴格，特別是施工項目的關鍵節點、復雜節點和高風險節點是主要的控制對象。對此，可利用BIM5D技術平臺，對施工項目中存在的重大安全隱患進行信息跟蹤，發現問題及時處理；模擬復雜技術施工方案的施工過程、施工工序及施工工序，實現可視化交底，加強了各參與方之間的交流，確保施工各環節質量可控。

4 實例探析

4.1 工程概況

本文僅以某綜合大廈項目為例展開分析，項目占地面積14513m2，總建筑面積63358m2，包括一棟24層精裝修綜合樓，一到五層為商場，6～24層為居民住宅，總計停車位800個，設計使用年限50年。

4.2 應用流程

在 BIM5D中，首先將土建、鋼筋、場地模型導入5D中，并在BIM5D中進行模型整合，形成三維模型載體。在模型視圖中，在BIM5D軟件中的導入斑馬夢龍軟件繪制的橫道圖，且在此基礎上形成進度計劃，與之關聯。在此基礎上，將實際進度與計劃進度相對比，從而進行實際季度計劃進度的管控，觀察進度偏差，實行糾偏處理。

其次，在數據導入的模塊中導入GBQ5.0版本的預算文件，分別將合同預算和成本預算導入，并進行清單關聯，使4D模型轉化為5D造價模型，在此基礎上導出資源曲線，用計劃造價與實際造價進行對比。在資源曲線中，進行曲線設置，選中任意材料進行計劃資源量的統計，可以為物料管理節約成本預算。在合約視圖模塊中，導入清單工程量并進行工程量匯總，并將成本預算和合同預算進行對比，在此基礎上形成的合約規劃、清單三算對比、資源三算對比，使得施工方能夠更好地了解成本的組成，方便施工方進行成本控制。具體流程圖如圖1所示。

圖1 BIM5D流程圖

4.3 模型整合

4.3.1 模型導入與整合

根據結構圖紙，利用廣聯達圖形計算軟件進行三維建模，得到工程量和配筋量，導出樓層信息分類統計表和工程量清單表，樓層構件類型水平直徑表，推導出組件類型級直徑匯總表、組件匯總信息分類統計表、票據數量表。

根據BIM場地布置軟件，繪制三維場地模型，本工程施工場地狹小、施工人員多，利用廣聯達軟件進行三維場布，有效利用施工現場用地，提高場地利用率，合理規劃現場施工區、辦公區、材料區、加工區以及生活區，保障現場運輸、起吊便捷，方便現場人員管理。

4.3.2 進度計劃導入3D-4D

首先進入流水視圖模塊中，根據實際的施工情況、現場施工環境，并將之與對應的模型相互關聯，將運用斑馬夢龍進度計劃繪制的橫道圖導入BIM5D之中，將進度計劃與模型相關聯，使3D模型轉化為4D進度模型。

4.3.3 預算文件導入4D-5D

在數據導入的模塊中導入GBQ5.0版本的預算文件，分別將合同預算和成本預算導入，并進行清單關聯，清單關聯時，將預算文件中的價格與BIM5D中的模型中的量一一對應，使4D模型轉化為5D造價模型。

4.4 進度管控

通過進度計劃與3D模型相互關聯，再根據現場的具體三維場地情況，大型機械進出場問題，工況設置情況，對整個項目進行動態模擬，并對模擬的方案進行編輯，播放按鈕對模擬視頻進行加速或者減速，也可以對模型進行旋轉，增加觀賞度。

首先依照流水施工的施工方式應用軟件進行施工進度的安排和資源的配置，安排好各個工序的前置工作進行進度計劃的安排，最終工程總工期為820天，導入廣聯達中與劃分好流水施工段的模型進行深度關聯賦予三維模型中每一個構件以進度信息應用視圖模塊對其進行精確計劃和管控任務,可將實際進度反饋到動態模擬施工現場的實際情況得出施工進度滯后或者超前，從而實現工程施工動態化管理。

4.5 成本管控

施工成本中的研究點在于，如何將施工中的計劃成本與實際成本相對比，成本預算與合同預算相對比，從而使得施工員從每個季度、每個月甚至每天得出成本的支出，列出改善措施，節約成本，提高施工效率。

本工程體量大、建設周期長，鑒于建造進度、成本數據量大，選取部分數據成本分析展示，輸入實際進度信息及成本信息，最終根據需要，提取周、月、年工作，形成計劃與實際成本的對比分析曲線，見圖2。

圖2 計劃與實際成本對比分析曲線

5 結語

綜上所述，BIM技術在建設項目中的引入，可以加強對整個建筑物循環過程的提煉和補充，還可以促進管理、運行、設計和施工階段資源的優化配置和優化，實現工程物資、成本和施工進度等方面的信息協同，推動了建筑工程管理的信息化趨勢，也有利于打造優質工程項目。