BIM在建筑工程中的應(yīng)用研究

郭彥肖 馬常青

摘要：建筑工程是一類關(guān)切著民眾生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)建設(shè)，尤其是在近些年城市化進(jìn)程快速推進(jìn)的背景下，建筑工程的建設(shè)水平就顯得更為重要，需要技術(shù)人員充分結(jié)合高新技術(shù)予以保障。BIM技術(shù)作為一項(xiàng)作用于項(xiàng)目全周期的新型管理手段，其對(duì)建筑工程各階段都具有良好的管理效果，并且可以實(shí)現(xiàn)各階段的緊密聯(lián)系。本文主要從傳統(tǒng)建筑工程管理存在的問(wèn)題出發(fā)，基于工程實(shí)際分析了應(yīng)用BIM技術(shù)開(kāi)展工程管理的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)其具體應(yīng)用展開(kāi)分析，以期能夠?yàn)槲覈?guó)建筑工程管理技術(shù)的提升提供可靠的借鑒。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);建筑工程;工程應(yīng)用

1傳統(tǒng)建設(shè)工程控制存在的問(wèn)題

1.1工程造價(jià)控制獨(dú)立

工程造價(jià)控制是建筑工程的一項(xiàng)關(guān)鍵管理內(nèi)容，其開(kāi)展水平直接決定著項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)效率及建設(shè)質(zhì)量。總體來(lái)看，工程造價(jià)控制的意義就在于對(duì)工程開(kāi)展的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析，在保障項(xiàng)目基本功能與質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡可能地降低成本，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行有效控制[1]。在傳統(tǒng)管理中，工程造價(jià)管理的工作內(nèi)容是對(duì)項(xiàng)目預(yù)算的控制，且項(xiàng)目不同參與方的工作重點(diǎn)往往也存在一定差異，但究其根本就在于對(duì)于不同單位的造價(jià)管理相對(duì)獨(dú)立。尤其是在施工過(guò)程中，由于市場(chǎng)變動(dòng)、設(shè)計(jì)變更等原因?qū)е略靸r(jià)變動(dòng)時(shí)，由于所牽涉到的部門較多，相關(guān)資料的更新難度往往特別大，無(wú)法做到數(shù)據(jù)的同步、即時(shí)更新[2]。總的來(lái)說(shuō)，不同單位的工程造價(jià)管理傾向于獨(dú)立，缺乏共享與聯(lián)動(dòng)，導(dǎo)致信息更新滯后，同時(shí)也為驗(yàn)收交付增加了不必要的阻礙。

1.2項(xiàng)目進(jìn)度監(jiān)管薄弱

進(jìn)度是左右項(xiàng)目綜合效益的關(guān)鍵因素，如果進(jìn)度監(jiān)管薄弱那么很容易導(dǎo)致工程無(wú)法如期完成，并以此間接增加不必要的建設(shè)成本，嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致“爛尾樓”工程的產(chǎn)生。目前，我國(guó)建筑工程在進(jìn)度管理方面主要采用 CPM 關(guān)鍵路徑法，并輔助以其信息化軟件，在實(shí)際的工程中，為了盡可能地縮短工期，提升建設(shè)效率，企業(yè)一般都會(huì)對(duì)不同工序進(jìn)行合理搭接，優(yōu)化組織設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多施工過(guò)程的同步進(jìn)行，但仍舊存在許多影響進(jìn)度的問(wèn)題發(fā)生。譬如工程施工過(guò)程中發(fā)生設(shè)計(jì)之外的事故、施工人員溝通不足等等，并以此導(dǎo)致整體施工工期的后移[3]。

2BIM技術(shù)在建筑工程管理中的優(yōu)勢(shì)

2.1可視化建筑模型

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，大多采用二維平面的設(shè)計(jì)方式，這就會(huì)導(dǎo)致不同設(shè)計(jì)內(nèi)容以獨(dú)立、抽象的二維形式存在，這對(duì)于后續(xù)設(shè)計(jì)以及施工而言都將產(chǎn)生一定的難度，且不利于設(shè)計(jì)方案的復(fù)核。BIM 技術(shù)的加入可以將二維設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)楦庇^的三維立體模型，并借助于模型將各個(gè)位置的做法、外型直接展現(xiàn)出來(lái)[5]。借助這一技術(shù)，不僅有利于設(shè)計(jì)方案的預(yù)覽，同時(shí)也能便于設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)方案做出簡(jiǎn)單的可行性分析，避免構(gòu)件碰撞等問(wèn)題的發(fā)生，降低不必要的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2建筑信息一體化

BIM 技術(shù)借助于計(jì)算機(jī)終端以及信息化軟件，能夠建立起內(nèi)容豐富、詳實(shí)準(zhǔn)確的建筑信息，并且借助于功能強(qiáng)大的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)不同信息的一體化。通過(guò) BIM 平臺(tái)儲(chǔ)存的建筑信息涵蓋范圍很廣，可以記錄建筑、結(jié)構(gòu)、管線等多方面的信息，在項(xiàng)目的不同階段，這些信息可以自由轉(zhuǎn)換并生成該階段所需要的模型，從而保證信息更新的即時(shí)性、準(zhǔn)確性、一致性[6]。

3BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用

3.1工程質(zhì)量管理

如上文所述，質(zhì)量管理是建筑工程管理的核心內(nèi)容，其對(duì)建筑的舒適感、安全性、耐久性等基本性能都有著顯著的影響，因此建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)對(duì)此予以足夠的重視。若建筑工程質(zhì)量發(fā)生問(wèn)題，建筑物自身的功能性將得到極大的折損，嚴(yán)重的甚至還會(huì)產(chǎn)生安全隱患，威脅使用者的人身安全，同時(shí)也會(huì)給承建單位造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失[8-9]。

3.1.1準(zhǔn)備階段的質(zhì)量管理

在施工正式開(kāi)始前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)通過(guò) BIM 技術(shù)完成建筑物的三維立體模型建立，并根據(jù)模型對(duì)其中存在的不足與矛盾進(jìn)行調(diào)整。在方案確定后還需要對(duì)施工工序的搭接順序進(jìn)行安排，尤其是應(yīng)注意構(gòu)件管線集中位置的工序安排，以免先施工結(jié)構(gòu)覆蓋工作面，妨礙后續(xù)施工的開(kāi)展。借助于準(zhǔn)備階段的核查工作，設(shè)計(jì)人員能夠很好地排除方案中存在的隱患與問(wèn)題，并采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理，綜合提升方案科學(xué)性與可靠性。在準(zhǔn)備階段的最后，還可以通過(guò) BIM 技術(shù)進(jìn)行對(duì)施工中需要預(yù)留的孔道進(jìn)行檢查與標(biāo)注，核查其合理性。

3.1.2建設(shè)過(guò)程的質(zhì)量管理

建設(shè)過(guò)程的管理是質(zhì)量管理的重點(diǎn)，實(shí)踐表明在 BIM 技術(shù)的輔助下，項(xiàng)目工期、質(zhì)量、成本三個(gè)基本指標(biāo)都能夠達(dá)成很好的平衡，使得施工水平得到綜合提升。具體來(lái)說(shuō)，BIM 技術(shù)的可視化處理能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案中的節(jié)點(diǎn)做法以圖像的形式直觀展現(xiàn)出來(lái)，提升施工人員作業(yè)的技術(shù)水平并幫助其合理規(guī)劃材料使用以及工序搭接。譬如在對(duì)鋼筋連接工序進(jìn)行可視化處理時(shí)，能夠通過(guò)示意圖明確鋼筋數(shù)量、類型、位置等。此外，其也能夠提升對(duì)孔洞預(yù)留位置、尺寸的把控，強(qiáng)化建設(shè)準(zhǔn)度。具體來(lái)說(shuō)，在管線設(shè)計(jì)時(shí)能夠自動(dòng)優(yōu)化其排布方式，智能確定最優(yōu)的開(kāi)孔位置，并對(duì)位置進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，保障開(kāi)孔洞效率的同時(shí)也提升了其科學(xué)性。

3.1.3施工安全管理

施工安全是建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)展的基礎(chǔ)，也是建筑工程的基本要求，且施工安全管理對(duì)于項(xiàng)目質(zhì)量、工期、成本也都有著一定的影響效應(yīng)。通過(guò)有效的施工安全管理，能夠大大降低施工過(guò)程中安全問(wèn)題發(fā)生的概率，并減小因安全事故造成的經(jīng)濟(jì)損失。在施工安全管理中引入 BIM 技術(shù)，即可對(duì)施工過(guò)程展開(kāi)模擬分析，并識(shí)別其中存在的安全隱患及高風(fēng)險(xiǎn)操作，指導(dǎo)技術(shù)人員制定與之相應(yīng)的技術(shù)手段，盡可能地降低存在的風(fēng)險(xiǎn)。具體來(lái)說(shuō)，BIM 技術(shù)在施工安全管理中的應(yīng)用主要可歸為以下幾個(gè)方面：

（1）模擬施工開(kāi)展過(guò)程

基于BIM技術(shù)平臺(tái)，能夠在計(jì)算機(jī)終端中對(duì)施工操作完成預(yù)先的模擬，并對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)的概率進(jìn)行計(jì)算，此外還可指出該問(wèn)題發(fā)生的主要原因及影響因素，在不影響施工基本要求的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善施工方案。在這一過(guò)程中，除了依賴于計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)算外，還需要人工參與對(duì)終端反饋的信息進(jìn)行二次處理，并對(duì)方案的修訂作出主觀判斷。譬如，對(duì)于施工中存在的高空墜物、吊裝事故等問(wèn)題，可以基于軟件運(yùn)算給出的指導(dǎo)意見(jiàn)加強(qiáng)安全設(shè)備的配置、完善安全制度的制定，形成具有針對(duì)性的修訂策略，從源頭上抑制風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)展，強(qiáng)化安全預(yù)防能力。同時(shí)，也可針對(duì)于運(yùn)算結(jié)果總結(jié)與其相應(yīng)的高風(fēng)險(xiǎn)事故及其處理方法，形成一套具有足夠預(yù)防性與實(shí)用性的安全手冊(cè)，為施工人員提供安全警示意義，使其能夠了解到事故發(fā)生的主要原因及其控制要素，調(diào)動(dòng)安全事故控制意識(shí)與處理能力，降低事故發(fā)生的概率。

3.1.4工程進(jìn)度預(yù)測(cè)

通過(guò)在BIM 軟件中輸入基本工程參數(shù)即可生成與其相應(yīng)的三維進(jìn)度管理模型，并在施工過(guò)程中根據(jù)實(shí)際進(jìn)度情況對(duì)模型進(jìn)行即時(shí)同步，來(lái)保障模型預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)具有動(dòng)態(tài)性與真實(shí)性[10]。在 BIM 進(jìn)度預(yù)測(cè)模型生產(chǎn)后，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)首先對(duì)其進(jìn)度目標(biāo)進(jìn)行核查，若與設(shè)計(jì)不符則應(yīng)檢查建模初始參數(shù)，對(duì)于存在取值不當(dāng)?shù)牟糠謶?yīng)通過(guò)試驗(yàn)反復(fù)確定，以此來(lái)確保模型的可靠性。在施工過(guò)程中，技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)將模型預(yù)測(cè)與實(shí)際進(jìn)度相比對(duì)，對(duì)于存在差異的應(yīng)分析其原因并采取有效的措施及時(shí)校正與優(yōu)化，使得實(shí)際工程情況能夠按照預(yù)定計(jì)劃進(jìn)行，避免逾期問(wèn)題的發(fā)生。

4總結(jié)

BIM技術(shù)作為近些年在建筑行業(yè)內(nèi)得到重大關(guān)注與廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)高新技術(shù)，其具備突出的科學(xué)性，能夠?qū)?xiàng)目全周期內(nèi)工程開(kāi)展的方方面面進(jìn)行監(jiān)管，通過(guò)可視化的三維模型，為施工進(jìn)度、成本、質(zhì)量的平衡提供可靠的保障。相較于其他管理方法，BIM 技術(shù)除了可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的智能優(yōu)化，同時(shí)還能夠?qū)εc施工相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)予以有效控制，提出最具競(jìng)爭(zhēng)力的施工方案。

參考文獻(xiàn)：

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