BIM技術在工業建筑施工管理中的應用

邵杰祥

佛山市房建集團有限公司，廣東 佛山 528200

1 BIM技術在與施工管理概述

1.1 BIM基本理論

建筑信息模型（BIM）技術完美地使用模型技術，對建筑內容進行模擬，通過數據分析，找出項目建設過程中存在的安全隱患；應用數字化科技，通過特定的軟件對數據、信息進行整合，能夠形成良好的模擬效果圖。BIM技術經過長時間的發展，已經從傳統的3D模型發展至當前的5D模型，施工方可根據具體的施工情況，選擇適合的模型進行分析，以便實現對施工成本、施工質量等施工過程的控制。BIM技術具有可視化、模擬化、協調化的特點，是促進施工項目高效進行的一種有效管理方式。

1.2 施工管理基本理論

在工業建設過程中，對施工過程、施工技術、施工成本等進行的綜合管理工作，稱為項目施工管理。負責人員需要具備良好的規劃、統籌、管理、監控能力，以便提高工程管理效率，實現工程穩定、高效的施工運轉。

2 工業建筑施工管理中存在的具體問題

2.1 成本管理方面

（1）建筑企業缺乏專業的企業管理人員，成本管理制度不嚴格，單位內員工缺乏成本管理意識。主要表現為單位內財務、合同、計劃統籌工作不能良好協調，不同崗位職責與權力不對等，項目處于長期虧損狀態。（2）對建設項目的監督力度不夠，并沒有確立切實的成本控制目標[1]。（3）建筑企業不能較好的認識成本管理工作。在具體施工期間，工程的采購、質量、技術等不同管理環節出現脫節現象。（4）建筑企業的成本管理制度有待完善，沒有合理制定內部定額、取費標準，導致以包代管、重包輕管現象的發生。

2.2 進度管理方面

在工業建筑具體施工過程中，由于項目過大、施工內容過于復雜，施工場地往往會出現比較混亂的現象。使用傳統施工管理方法，難以提高工地施工人員的工作效率、工作質量。主要原因：（1）沒有掌握專業的進度管理方法，無法實現資源的高效配置。（2）過于強調工程的工期，并沒有考慮到實際施工情況，導致項目消耗巨大的人力資源、物料，降低企業效益。（3）缺乏完善的工程管理體系，工人工作積極性不高，管理人員的責任心不足，導致工作效率低。（4）沒有協調好工程進度、工程成本、工程質量之間的關系，造成惡性循環。

2.3 質量管理方面

當前，影響工程施工質量管理工作的主要原因有以下幾點：（1）人為原因。大部分工地施工人員受教育程度較低，質量意識淡薄，導致在工作過程中常出現偷懶懈怠、粗制濫造的現象。同時，由于施工人員技術不熟練，缺乏技術創新意識，沿用被淘汰的施工工藝，導致工程質量難以得到有效提升。（2）設備原因。在建筑施工過程中，一些設備由于長時間的使用出現老化現象，工作狀態并不穩定，不僅增加了工作危險系數，還影響了工程的施工質量[2]。（3）物料原因。在工業建筑過程中，缺乏對物料質量管理的標準，導致物料質量參差不齊，影響建筑物質量。

2.4 安全管理方面

（1）施工人員的安全意識薄弱。（2）工程建設施工環境過于復雜，危險系數較高。隨著城市化的不斷加劇，高層、超高層建筑成為當前建筑開發的熱門。在大密度的高層樓房建筑過程中，施工人員必須高空作業、露天作業，提高了安全風險。（3）工地缺乏良好的安全防范措施。

3 BIM技術在工程建設施工管理中的具體應用

3.1 建立成本控制體系

建立完善的成本控制體系，建筑企業需要做到以下幾點：（1）在招投標階段使用BIM技術進行成本控制[3]。在此過程中，企業需結合招標方給出的文件進行具體操作。如果招標方給出的是簡單的設計圖紙，施工方需要依據圖紙信息構建3D立體模型，并將數據信息上傳至BIM軟件，以此計算工作量，通過建模將成本控制到最低。如果在招標方給出的是3D模型系統，施工方可以直接在BIM軟件中計算，控制成本。（2）在簽訂合同階段，使用BIM技術進行成本控制。一般情況下，項目造價將影響合同條款，使用BIM技術進行智能化運算，能夠對整個項目進行嚴謹的模擬，并找出該項目中不合常理的地方，標明甲乙方的責任，從而有效實現控制施工風險的工作目標。（3）在優化施工方案過程中，使用BIM技術。建立建筑信息模型，并將施工工序、施工時間等內容輸入模型系統，利用信息技術計算出所需成本，并對軟件中顯示成本超支的項目進行優化和整改，進而達到有效控制成本的施工目標。（4）在工程竣工結算期間使用BIM技術。使用BIM技術將工程中的所有信息錄入模型，通過模型計算即可獲得施工過程中的所有信息，如現場簽證、設計圖紙等。

3.2 BIM技術管理施工進度

BIM技術的應用能夠優化傳統施工管理手段。一方面，施工方可使用碰撞檢查技術，使用BIM技術建立4D模型，并及時更新模型信息，并對模型的“施工進度”進行分析檢查，以此達到控制實際施工進度的效果。在此過程中，項目管理工作人員需要將3D模型保存至NEF文件夾內，在“選擇樹”和“查找對象”中創建“選擇集”，并設置檢測條件[4]。在完成以上操作后，開啟碰撞檢查項目，通過系統對項目內容進行自動“碰撞”，獲得系統自動生成的管理報告。依據報告內容，對工程進行進度管理，能夠有效提高進度管理工作效率，同時可以縮短工期。另一方面，施工方可采用4D模擬建造技術，進行施工進度管理。4D模擬建造技術是基于BIM技術之上創設的四維視圖，能夠將工程建筑項目、工程實際實施情況等內容直接展現在4D模型中，有利于施工方及時了解項目的進行程度、項目目前面臨的問題。同時，4D模擬建造技術能夠確定工程項目的工作重點和難點，并提供一系列解決措施。

3.3 搭建質量管理系統框架

將BIM技術應用于質量管理工作過程中，有利于施工方提高質量管理工作效率。使用BIM技術進行質量管理，主要流程如下：首先，搭建BIM質量管理系統框架。這項技術比較復雜，分為4個層次（數據服務層、拓展應用層、功能平臺層、用戶終端層）、3個模塊（現場模型與對比資料驗收模塊、深化設計與碰撞檢測模塊、可視化效果與輔助較低模塊）。其次，通過終端對工程質量進行動態化的管理：“數據服務層”對質量管理計劃、設計IFC文件、3D-Revit模型等內容進行處理，在“功能平臺層”進行碰撞檢查、可視化效果輔助交底，并在“拓展應用層”生成材料統計、碰撞檢查報告、設計變更報告、施工模擬動畫、動態樣板引路等內容。最后，項目經理、勞務分包施工、業主等人員在“用戶端層”觀看相關內容，實現對項目質量的智能化管控。

3.4 模擬施工過程保證安全施工

使用BIM技術對項目施工過程進行模擬，能夠有效提高工地的安全系數，對于推動安全生產工作具有促進作用。首先，將BIM技術應用于安全管理工作中，BIM軟件能夠自動生成3D施工模型。工作人員只需要將工地的實際情況（如噪聲分貝、樓層高度、車輛進出頻率、塔吊位置）輸入軟件中，3D模型即可自動預測施工風險，調整符合安全生產規定的施工方案。其次，施工方可以使用BIM技術進行動態模擬。使用Revit軟件搭建3D模型，生成“.rvt”文件，并使用Navisworks軟件中的TimeLiner功能，對工地的施工狀態進行動態模擬。通過動態模擬，施工方能夠觀察出施工人員是否能夠良好運用相關建造設備。最后，可將BIM技術應用于防高層墜落安全管理工作中。使用BIM技術構建4D虛擬模型，并與3D模型相結合，依托其可視化特點，找出可能發生墜落事件的地點。在模型中搭建防墜落保護裝置，并利用BIM技術對其進行全方位檢測。當模型中的防墜落保護裝置起到作用，施工方即可應用至施工現場，從而避免施工人員在工作過程中發生墜落意外。

4 結束語

綜上所述，工作人員需要從項目實際建設情況出發，利用模型，建立成本控制體系來控制項目成本，以實現企業效益最大化的施工目標。此外，工作人員可以將BIM技術應用至施工管理、安全管理中，降低施工人員工作的危險系數，進一步推動安全生產。