初探BIM 技術在工程施工管理中的應用

張爭坡

（霍州煤電集團洪洞億隆煤業有限責任公司，山西霍州 031400）

建設項目具有投資大、建設時間長、項目規模大、參與方多的特點。在整個施工階段，地質和環境因素不僅包括施工階段的自然因素，而且還包括氣象因素、操作方法、技術措施、管理體制和程序等，要證明工程質量，必須有效控制這些因素，我國建筑業在改革開放三十年來取得了顯著成功。但是現階段在進行施工管理的過程中，仍然存在一系列的問題，如工序安排不合理、設計與施工銜接不暢、施工材料浪費、施工進度控制不當等等。建筑行業正朝著現代化的方向發展，而信息化的發展也非常重要。而在建筑施工中應用BIM 技術，可以為建筑行業的轉型奠定良好的基礎。

1 BIM 技術應用要點

在建筑行業發展的過程中，BIM 技術的應用屬于第二次革命。BIM 技術是以計算機技術為基礎，然后通過使用三維建筑信息模型，針對建筑施工進行規劃和設計，并通過改進所有項目參與方的方法提高工作效率和效率，使我們應該充分尊重BIM 技術的作用，以提高建筑管理水平。

2 BIM 技術在建筑工程實施各階段的應用

2.1 施工圖深化設計階段

深化設計是指在項目實施過程中，對訂單或原始圖紙進行改進和完善，使之能在當地實施。深化設計具有復雜工程的特點，包括許多專業符合專業技術規范和材料設備知識。由于系統不同，而且廠房管道布置復雜，特別是在大型復雜的施工項目中，管道之間或管道與構件之間經常存在沖突，影響建筑物內部的凈高，很難進行深化設計。在傳統施工過程中，由于存在后期處理和施工問題，各專業領域的管線在深化過程中由二維管線綜合施工進行協調，但是，當各項專業平面管線布置現狀呈現簡單時，一定要遵循原則，進一步確保各項系統管線的具體位置。隨后，確保各個管線的相應高度，關鍵部位的局部路徑設計并不是專業與管線碰撞的根本，與二維管道相比可接受BIM，三維管道一體化技術的目的是將所有學科整合為一個統一的模型，在真實的比例上進行建模，解決二維拉伸壓力的限制，對深度施工和設備的優化建模和協調，并且融合各種專業的模型，通過利用碰撞檢測功能，可以找到模型當中的碰撞點，重點檢測內容為專業之間的沖突及碰撞。通過碰撞檢測的結構，發現模型中多存在的沖突問題，并反饋給專業設計師進行調整，大大提高深化設計的效率。

2.2 組織結構

2.2.1 總場平布置

隨著經濟社會迅速的完善與發展，建筑行業也在順流之上的不斷創新，而且，對于建設項目施工配合需求越來越嚴謹，在提升施工工藝的同時，也要求施工質量得到提高，具體詳情主要體現在建筑項目施工現場的作業面積和各個部門的施工高度不同等方面，施工場地的復雜性和變異性容易導致地形布局的不斷變化，工程周邊環境復雜程度相對較高，存在施工場地狹窄、基礎埋深大以及周邊建筑物臨近等問題，對綠色建筑和安全文明的高要求建筑，技術為網站提供一個很好的平臺。在完成施工場地模型和施工模型的設計后，通過建立合適的設備和資源模型進行系統布局仿真。進行施工前期，注重施工設計階段組織設計，進而根據相應的設計配備相對應的裝配，同時，根據不同的模型，以及不同的顏色，組成不同的施工區、材料加工區和人員生活區，對于系統和位置布局是一個可視化的示意圖，同時項目周圍的當前環境和網站也可以鏈接到模型中，以數據信息的形式創建一個三維的位置布局，如圖1 所示。通過參考項目計劃，可以直觀地模擬各個階段的情況，進行靈活的頁面布局，實現合理高效的頁面布局。

圖1 管線安裝位置三維模擬

2.2.2 施工與過程模擬

在構建建筑三維模型的過程中，要不斷進行優化和完善，從施工準備階段到竣工階段，通過應用BIM 技術可以實現全周期的模擬，為建筑整體項目在施工管理中的決策提供相應的信息與輔助。BIM 技術用于模擬基礎、土壤、混凝土、鋼材、臨時水電施工等系統。在使用BIM 技術構建每個過程之前，為了展現設計技術，尤其是在施工新工藝方面，將施工新工藝與新工藝的復雜節點表達的徹頭徹尾，有效增加了人與人之間的信任，促使新技術傳授的更加直觀，更加易懂，項目部之間的溝通更有效率。

2.2.3 生產階段的進度、成本、質量管理

（1）施工進度管理

施工過程受天氣條件、技術力量、建筑材料質量、時間設計、材料運輸、施工計劃等諸多因素的影響，對進度管理有一定的影響。另外，設計單位制定的施工方案與實際設計之間，在實際設計中會有一定的差異，這種差異會逐漸累積，導致設計變更增多，減緩施工進度，在一定程度上控制工程造價和質量，BIM 技術用于創建項目進度的三維模型，如圖2 所示。根據設計圖紙和招標文件，模型組件（材料、制造商、位置等）的屬性信息完整準確，模型工作空間與CAD 圖紙鏈接，支持預約管理3D 模型服務于設計工作區域的精確定義，有助于監理人員準確測量工人的日常工作面，實現工人任務的及時、合理分配和適應，縮短工程施工時間。

圖2 項目進度三維模型

（2）成本管理

工程成本不僅包括原材料成本，同時還包括施工機械的使用費用，以及支付生產工人的費用。在施工管理應用BIM 技術的過程中，可以保證施工成本管理的實時性和動態性，并且可以做好預測、控制及核算工作，通過建立完善的成本管理數據庫，可以實時根據所需提取材料、設備的成本，為項目業務部進行數量提取、成本分析和預算調整提供模型支持，提高項目效率，每月進行數量識別和過程計算（分包、付款），在生產過程中，施工工程師和單項目后的機電預處理人員可以通過模型和材料采購計劃提取材料清單，創建進場計劃。物料員可現場創建二維碼庫，并與BIM 模型鏈接，實時更新物料，實現現場信息管理[1]。

（3）施工質量管理

在進行建筑質量管理的過程中，要做好“人、物、機、法、環”五要素，并且在應用BIM 技術，對于項目經理和其他生產管理人員而言，可以有效控制建筑的施工質量。設計技術人員和電氣工程師可以搜索并輸入模型，查詢相關規范和技術標準，設計手機（手機、iPad）的設計設計圖紙，并使用分布式云平臺技術，使每個用戶都可以修改和修改模型。模型更新后可以打開移動終端進行改進。如果前驅物、品管和保安人員在使用移動設備進行現場檢查時可能遇到問題，現場取證[2]。

2.3 在竣工環節中的應用

將BIM 技術運用在建筑工程的竣工環節，能有效提高竣工環節中各項內容的數據及質量檢測，能將竣工環節中遺留的安全隱患及缺陷等進行完善處理，還能將建筑工程的驗收流程進行優化完善，并實現建筑工程數據信息化。因此，將BIM 技術運用在建筑工程的竣工環節中，能實現全方位的控制建筑工程的整體驗收內容，并依照施工前期的工程設計方案等相關資料及各環節的標準規定進行施工質量的檢測，讓BIM 技術在建筑工程各項工序的管理中發揮本質作用。

3 結語

總而言之，在建筑業未來發展的過程中，BIM 技術發揮著至關重要的作用，實現三維、信息化、協同工程管理。隨著BIM 技術的引入和發展，將信息模型技術應用于設計、施工、運營和維護中，對傳統項目管理進行創新模式。BIM 對于建筑行業來說，為了更好地溝通施工管理，具有十分重要的意義[3]。