BIM 技術在實際工程施工管理中的運用及探討研究

皮博輝

（河南省地質礦產勘查開發局第三地質勘查院（河南省金屬礦產深孔鉆探工程技術研究中心），河南 鄭州 450000）

現在大中型建設項目已在我國建筑行業已在我國建筑業中占據很大的必須，實現項目全壽命周期管理是項目管理追求的目標，實施全壽命管理可以更加有效的掌握項目策劃、實施及運營各個階段，已達到工程建設增值的目的。然而，隨著建筑規模及建筑施工復雜程度不斷提高，建設期要求較為嚴苛，項目參與人員眾多，許多大中型項目的項目管理工作很難落實到位。信息缺失及信息集成化程度較低，各方參與者溝通協調困難成為項目管理中的重大難題，組織模式、技術力量也不能滿足大中型項目的建設要求。隨著建筑信息模型BIM 技術的出現，將信息化技術引入項目全壽命周期，并用數字化手段將項目管理的各階段統一起來。通過實現項目管理深化設計方案模型，可視化技術交底、施工危險性碰撞檢測、進度管控、成本數據庫系統建立、系統協調、模擬優化、專業出圖等一系列在傳統建筑施工管理中無法實現的功能，有效的協調各參與方的溝，建立了一種以BIM技術為中心的建筑項目施工新的管理模式。本文以 “山西潞安環保能源開發股份有限公司五陽礦山地質地質環境治理項目” 項目工程為例，具體介紹了BIM 技術從前期策劃設計到實施管理各階段的實際應用，實事證明BIM 技術在提高工程質量、優化系統功能，節約資源、提高管理水平方面取得了很好的效果。本文通過分析得出BIM 技術在建設施工管理中能夠發揮巨大的作用，為項目管理開辟了新的道路，成為建筑行業完全走向信息化智能化的橋梁和工具。我國的BIM 技術雖然任處于初級階段，在未來的發展中難免會遇到困難和障礙，但是這有賴于項目管理者在項目建設中不斷地探討和改進，BIM 技術在在項目開始到項目結束全壽命周期中的應用將有很大的研究與發展空間。

1 建筑信息模型BIM技術的概念及探討

BIM（Building Information Modeling）, 翻譯為中文為建筑信息模型，其概念是指運用信息技術將建設工程項目全壽命周期各階段的各種相關信息整合為數據化，信息化模型，并據此對建設工程項目進行設計、施工運維管理。BIM 技術是一種基于信息技術通過對建筑項目全壽命周期各階段的相關信息數據進行整合以三維數據模型為載體應用于建筑施工設計、施工和管理的數據化工具，為提高所有參與方的工作效率，BIM 技術在施工階段中應用范圍廣泛，包括施工組織深化設計及管理，施工模擬，可視化技術交底，進度管理，碰撞檢測及成本控制，從而形成5D 建筑施工模型等。合理運用BIM 技術，可以實施施工過程中的信息共享，從而提高項目質量，降低施工中的運營成本，增大經濟效益[1-3]。

2 BIM技術在實際建筑施工項目管理中運用

我單位于2018 年承擔了山西潞安環保能源開發股份有限公司五陽煤礦地質地質環境治理項目，該項目屬于地質災害類河道修復建筑工程。

2.1 項目地形地貌及水文工程情況

本工程治理區內大部分地區均為沖洪積平原區，地勢較為平坦。勘查區大部分地區被第四系黃土所覆蓋，沖洪積平原區出露地層為第四系全新統（Q4），下伏二疊系上統石千峰組（P2sh）地層；涼樓森林公園黃土丘陵區出露地層為第四系上更新統（Q3），陡坎處有二疊系上統石千峰組（P2sh）地層零星出露。和治理區有關的是松散巖類孔隙水，該含水層主要由第四系中的砂及礫石組成，厚0.4m ～11.8m，地下水水位標高介于866.00m ～872.84m。勘察區鉆孔揭露地層為：第四系沖洪積形成的松散堆積物（Q4）粉土、粉質粘土、細砂、礫砂，下伏二疊系上統石千峰組（P2sh）全風化、弱風化砂巖和強風化—中等風化泥巖[4]。

2.2 項目施工范圍及建設單位要求

本項目治理范圍為化工廠二期橋至004 鄉道，治理區面積為1.84km2。其中我公司所投標段為K3+300 ～K3+569.5 濁漳河南岸河道修復。該工程計劃工期為60 日歷天，質量要求為合格。建設單位要求項目實施引入BIM 建模技術，方便建設單位對項目實施到項目結束進行全程監督管理，通過BIM 建筑信息模型對相關施工資料進行永久保存。對以后此類項目采用BIM 技術施工打下良好的基礎。

3 項目人員配置及施工深化設計方案

3.1 項目人員配置

我單位在接到該項目中標通知書后，根據本項目工程特點及時迅速選拔優秀一級建造工程師擔任項目經理，具有BIM 項目施工經驗的BIM 高級工程師擔任項目技術負責，配備能夠熟練操作BIM 技術相關軟件的技術、施工、質量、資料、造價、機械、機電等工程師擔任項目技術管理人員。

3.2 施工方案設計探討

在采用BIM 技術施工方案應用時，需要首先考慮BIM 建筑信息模型的應用是否與現場實際施工情況和施工技術難點能否建立搭橋，同時也需要結合計算機技術要求將信息應用效果進行可視化展示。建筑方案設計環節的BIM 技術應用，核心內容包括本項目施工建設的各分部分項的影響因素條件特點，處理與調控復雜的各項生產要素。該技術應用能將建筑形態的參數更改技術準確度提升，在本項目建模過程中依據不同的數據建立多個施工建設的方案三維模型，后期方案設計人員在經過對比與分析后，能夠將建筑設計的精準性有效增強，進而項目的管理人員管控整施工建設的現場提供一定的先決條件。

3.3 施工中BIM 建筑信息模型的合理設計及使用

我方BIM 設計人員根據該項目的技術難點及分部分項工程，首先采用Autodesk Revit 正版建模軟件，對具有很強施工技術難點分部分項工程：①賓格石籠網砌筑工程；②土石方圍堰填埋及開挖工程；③碎石墊層鋪設工程；④干砌塊石工程；⑤土方開挖及回填工等工程。分別設計建立BIM 模型后，對各分部分項的BIM 模型通過運用Autodesk Fuzor 正版漫游軟件對項目部現場各管理人員及施工隊施工人員，進行可視化技術交底，通過可視化展示，使各管理人員及施工隊施工人員可以清晰明了的掌握各分部分項工程施工技術要求，施工技術難點及施工工藝，提高施工進度控制，有效的進行施工成本控制。

3.3.1 施工前三維模型碰撞檢查

目前，在建筑施工領域中BIM 技術的三維碰撞檢測技術已經趨于完善，已經研制出此類技術的應用軟件，完全可以保證各方面工作功能符合設計要求。在此過程中采用Autodesk Revit 正版建模軟件所建立的各個分部分項三維模型進行整合后進行全面性的危險性碰撞檢查，可對施工中可能出現的危險性進行評估。在施工開始實施前。BIM 設計及施工等技術人員可以使用BIM 技術開展檢查工作，預防疏漏及錯誤問題，形成優化施工模式。正確的進行軟硬件碰撞分析，合理形成相關優化機制，編制較為完善的施工組織深化設計方案。

3.3.2 施工前三維模型虛化構建

本項目采用虛擬構建可以有助于BIM 設計概念在施工過程中得以實現，能夠正確的開展項目建筑結構功能分析工作，環境分析工作及施工分析工作。通過各個分部分項三維模型可視化展示及危險性碰撞檢測，以更好的分析各種結構設計內容及施工方式，例如：賓格石籠格網模擬砌筑三維模型，可以展示出按原設計單位標定高程數據進行土工布鋪設及碎石層鋪墊施工，以及岸墻土工布鋪設及回填碎石墊層，石籠網模塊的組裝后吊裝入施工區域和按模型計算好的石方量進行石籠網內料石填充施工與石籠網組塊按原設計單位要求的組成數據進行裝配式施工，可以更清晰明了將結構的各種特點真實的反映出來。各部門的施工人員，可以從不同角度進行虛擬化構造觀察與了解，使用定性方式進行三維模型功能的判斷，充分發揮出BIM 技術的先進行實驗、模擬、后進行施工建設的作用。

3.4 施工進度管控

本項目將BIM 計算應用到項目工程施工管理之中，將施工建設的進度進行調整和改進，保證施工建設的進度及各個環節計劃都能滿足BIM 三維模型設計環節的要求。例如：通過建立各個分部分項工程的三維模型后，經過建模軟件進行各工序施工及裝配時間節點的計算，按照設計書中的施工質量要求，能夠將整個建筑工程施工建設進度穩定提升，還能控制環境中的不良影響因素，保質保量提前完成全部建設工程施工，對施工建設的整體管控有著積極的影響作用。

3.5 施工成本管理

本項目引入BIM 技術中的廣聯達專業預算造價軟件，運用該軟件通過對建立的各分部分項三維模型進行工程量計算要比傳統計算方式準確度大為提高，利用BIM 三維模型來建立BIM實際成本數據庫系統，匯總分析能力得到加強，速度快，短周期成本分析簡單，工作量小，效率得到顯著提高，各個分部分項工程不再需要重新建模，都可以相互使用，這就避免了數據重復計算過程中出現差錯，也能加強各專業工程師的交流、協同和融合，可以節省不必要的人力投入。因為是在BIM 模式下建立了一個造價數據庫系統，該數據庫系統可以創建人員費用、原材料費用、機械費用及其他相關費用中的所有數據都在數據庫系統中保存，而且數據顆粒級別甚至小到了一個構件級別（例如一塊料石），為成本數據的高效分析提供了基礎。以此形成良好的成本管理體系[5,6]。

4 結論

通過BIN 技術在實際建設工程施工中的應用，對建筑工程項目精細化管理具有顯著的推動作用，是未來建筑工程發展的趨勢。應用BIM 技術可以增強行業競爭能力，BIM 技術同樣可以用于未來招投標及深化設計工作中，在工程建設中用于優化施工過程控制和管理，集成3D 維度、時間維度、成本管理維度，從而建立5D 模型技術應用于建筑工程施工管理中，為建造優良工程提供助力。