計算機信息技術在建筑工程中的應用探討

祖建平

安徽建工集團控股有限公司 安徽 合肥 230001

引言

BIM 技術的應用可大幅度提高工程建設的集成化程度，促進工程建設行業生產方式的轉變，提高投資、設計、施工乃至整個工程生命周期的質量和效率，提升科學決策和管理水平。近年來BIM 的發展得到了我國政府和行業協會的高度重視，2020 年住房和城鄉建設部等9 部門聯合印發了《住房和城鄉建設部等部門關于加快新型建筑工業化發展的若干意見》（建標規[2020]8號文），意見明確提出加快信息技術融合發展，大力推廣建筑信息模型（BIM）技術。

1 BIM時代計算機信息技術特征

1.1 模擬性

首先BIM技術本身就是一種建筑信息模型，是建設工程及其設施的物理和功能特性的數字化表達，通過對數字信息的處理，使得相關涉及建筑工程的數據得到有效的保存和展現。相關數據涵蓋范圍十分廣泛，不僅包含了建筑本身的設計參數，也包含了眾多原材料的數據內容。通過運用這一技術，將整個建筑中涉及數據進行數據庫建立，不僅可以有效保證對當前建筑物具體情況的詳細掌握，同時也可以作為該工程項目相關信息的共享知識資源，為項目全生命期內的各種決策提供可靠的信息支持[1]。

通過對計算機軟件的運用，不僅可以對建筑本身進行模型建立，同時也可以開展相應的模擬仿真工作，例如模擬熱傳導、緊急疏散、氣候和日照情況等，甚至可以將該項技術進行4D模擬，根據原有的組織與設計方案進行整個施工過程模擬，從而使相關決策人員與管理人員編制出更加合理的整體施工管理方案。

1.2 可視性

伴隨著計算機技術的進一步革新，目前而言，已經可以將可視化技術順利應用在建筑工程行業。對于整個建筑行業而言，可視化技術可以有效地協助設計人員完成相關工作，同時使整個工程管理更加順利。

建筑工程本身是一項綜合性施工過程，其中參與部門眾多，參與人員眾多，在相關文件交接的過程中，可能會由于專業素質與，思維方式的不同，出現理解上的問題，影響整個工程施工，但是如果對建筑工程進行可視化的展示，就可以讓相關人員更好地對整個工程全貌進行預覽，了解各方面的相關工程信息與內容。

同時，在傳統的建筑設計與管理模式下，由于氣候原因，地質原因，還有其他各種各樣的因素，十分容易對整個施工過程造成影響，使相關工程不能按期完成，但是如果將BIM計算機技術順利應用，則可以通過利用該項技術的可視化特點，更加直觀地對建筑結構情況進行展示，使相關人員更好地發現整個設計過程中可能存在的問題，并進行修正，保證整個施工的順利開展。

1.3 協調工作

通過BIM技術的應用，可以對各個部門展開協調，保證各個部門順利進行交接與合作。對于建筑工程而言，除了進行土建工作，還需要進行電氣、照明、水利等施工建設，整個工程內容繁雜，需要各個部門進行合作才能最終完成。但是傳統的管理模式本身存在眾多問題，各部門間的職能并不能很好的明確，尤其對于可能存在職能交叉的部門，相關協調工作存在較大困難，并且由于各部門的施工人員專業素養，能力和思維方式的不同，彼此溝通之間可能存在一定的問題，但是通過引入BIM技術，增強各部門之間的協調性，整合各種有利資源，對相關資源更進行更為協調和合理的配置，加快整個項目工程的速度與質量。

2 BIM時代計算機信息技術應用分析

2.1 工程項目審計

工程項目審計的具體工作涵蓋范圍較多，主要包括了對相關工程的投資成本和工程量的審計工作，整個工作十分煩瑣，工作量較大，將信息技術與計算機技術有效的引入到項目審計工作中，有著十分重大的意義。建筑工程數據庫進行數學模型構建和相關程序編寫，對各個項目的供需成本，工程量等重要指標數據進行整理與收集，同時進行相應的審核工作。

2.2 建筑工程設計

現階段，建筑工程早已擺脫過去所謂的“片面化工程施工”，取而代之的是把建筑工程中涉及的不同環節進行有機整合的系統性施工方案，它包含著建筑工程中需要的對應專業、相關行業中的技術人員，借助各個技術人員完美協作確保建筑工程得以順利高效完成。而 BIM 技術則在此過程中給對應人員提供一個用于溝通和協調的平臺，充分應用BIM 技術在方案設計、初步設計和施工圖設計階段進行推導選擇、深化分析和模型優化，保證模型的傳遞性，做到“一模到底”，最大限度減少“錯、漏、碰、缺”等設計質量通病，逐步推行正向設計。同時BIM 技術能夠對3D立體模型設計平臺進行不斷完善和優化，設計人員利用該平臺可以直接剖析二維圖像之中存在的一些潛在問題，并在經過多方商討之后確定最終設計方案，做到圖模一致，在實施過程中確保模型與圖紙同步修改，以此實現對于設計風險精準且嚴格把控[2]。

2.3 施工安全管理

施工安全對整個建筑工程而言是重要任務，如何有效開展相關工作，一直是施工安全人員重點思考的問題，通過BIM技術對原有數據的采集，建立起相應的施工模型與管理模型，對現場施工情況進行在線監控與自動報警。同時還可實現工程交底的可視性，借助BIM技術將施工方案、施工步驟、施工程序等內容，直觀呈現給施工人員，有利于各項措施的執行和落實，對施工過程中遇到的各種問題提前進行預判，有效防止建筑事故的發生，有效提高建筑工程施工的安全性，尤其在面對惡劣環境下，如地下施工中，運用BIM技術的可視化，制作科學的模擬動畫，有效規避很多風險，減少人員傷亡事故發生，在建筑工程實施過程中，如果引發安全事故，其后果不堪設想。因此，對于建筑承包和施工方來說，在建筑工程管理中，必須要體現出安全理念。其安全管理模型如圖1所示。

2.4 施工質量管理

對于建筑工程施工質量的把控，必須實行科學的管理辦法，進行全方位嚴格的管理管控，在BIM時代背景下，計算機信息技術可以有效地完成相應的工作，運用 BIM 技術可以全方位地對場地和施工進度進行實時監控。發現隱患或錯誤問題及時處理，并且施工進度信息和分析研判工作都可以利用移動終端來進行，更加靈活方便地進行質量管理工作。分布式云技術平臺的運用，使建立起來的技術模型更加精確化，保證的不僅僅是工程的安全，也有利于整個工程質量的提升，同時還能使用戶根據不同要求進行及時的處理和交底，還可以運用三維可視化功能對施工的每個環節進行全方位模擬，科學有效地保證了建筑工程的施工質量和管理[3]。

2.5 成本造價控制

成本管理是建筑工程項目管理工作中重要一環。控制施工成本進行有效的造價管理非常關鍵，BIM時代的計算機信息技術，擁有十分強大的計算能力與信息共享能力，它可以利用科學數據和三維設計模型，對各個施工進度節點和時間節點的成本投入和預測。組建起全面建筑成本數據庫，促使建筑工程的原材料成本和人力投放成本以及機械設備信息向智能化、自動化方向發展。不僅如此，還可以提高管理人員及時掌握施工進度和數據管理的效率，同時，要想在整體上將造價管理水平提升上來，還要加強全過程造價管理模式的應用，明確不同階段的相關事宜，做到有序規范實施，防止失誤現象的出現，從而給予造價管理強有力的保障，如圖2 所示。

圖2 全過程造價管理模式

2.6 協同管理

充分利用BIM 的直觀性、可分析性、可共享性及可管理性等特性，充分利用BIM 信息為項目管理提供可視化、參數化、標準化的管理手段，配合項目管理的流程、統計分析等管理手段，實現數據產生、數據使用、流程審批、動態統計、決策分析的完整管理閉環，建立BIM管理平臺，參建各方主體能基于平臺實現協同管理，實現彼此之間的溝通與協作，消除參建各方主體之間的“信息孤島”，減少參建各方出現推諉扯皮的現象，以降低管理溝通難度。通過已建立的 BIM 管理平臺，匯總計算施工現場的各類傳感器、攝像頭統計數據及管理人員的信息反饋，確保參建各方主體能夠及時快速地獲取并反饋各自所需的相關工程信息，有效及時的實現信息的共享與調用，提升項目綜合管理能力和管理效率[4]。

3 結束語

在BIM背景下，以BIM 為核心技術的項目全生命期高效管理方法及其潛在效益正在不斷被認識和實現，BIM 技術具有可視化、參數化、標準化、協同性等特點，具有信息共享、協同工作的價值。BIM 基礎數據來源于工程應用中各類信息數據的綜合，建筑企業通過建立可視化模型，可進行工程項目的技術運用及業務流程的信息管理，在協助整體設計管理工作，保證招投標工作的順利完成等眾多方面都有十分顯著的應用效果。