BIM技術在工程管理與控制施工成本中的應用分析

胡錚 劉珍

江西理工大學（341000）

目前，建筑業正處在高速度增長向高質量發展的轉折期，為響應住房和城鄉建設部等十三部委聯合印發《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》，迫切需要BIM新技術融入工程的項目管理中。BIM在我國一些大型項目中的項目管理、工程造價及施工過程中取得良好的應用效果，但是由于近幾年才引進我國，因此BIM技術在我國建筑領域的應用方面還存在很多的問題，如技術人員存在缺口、軟件開發不到位等，影響BIM技術在我國建筑行業的應用效果。本研究運用BIM技術對工程管理和控制施工成本進行分析，促進BIM技術在實際工程施工中更好的應用。

1 BIM技術的概述

建筑信息模型BIM（Building Information Modeling）是一種基于工程數據的建筑管理工具，用于參數化信息和建立建筑模型，可以在施工全過程中共享信息[1]。BIM技術作為新興技術廣泛的應用于建筑領域，在項目劃劃、實施和建筑項目維護的全生命周期過程中共享建筑項目的信息。在建筑工程項目的各個階段，都可以通過BIM技術將信息及時更新，使得項目的各個參與方及時獲得項目進展的最新情況。BIM技術的出現大幅提高了項目效率，節約了施工成本[2]。同時，通過BIM技術將傳統技術的二維建模模式改為三維或者多維建模模式，促使工作人員更加清晰的了解建筑設計布局情況。將BIM5D平臺應用于建設項目的管理中，可以及時發現施工階段存在的問題，及時更改相關建筑信息確保施工項目按計劃有序完工。通過BIM技術在工程管理中的應用，可以在工程項目的的各個階段的設計方案中獲得最優施工方案，對項目管理和控制成本起著關鍵作用。

2 基于BIM技術可視化應用

2.1BIM技術在工程管理中的應用

近年來新建工程項目逐漸增多，相關的工程信息也發生了更加全面的變化，傳統的平面設計在實際使用中已無法滿足人們的需求。因此為降低施工的難度，可以充分使用BIM技術的可視化特點，及時發現施工中存在的問題，方便工程管理人員及時調整。

利用BIM技術的可視化可以及時了解項目各環節的實際情況，包含項目進度情況、施工風險問題、建材使用情況等，便于項目管理人員進行項目管理，從而提高項目管理工作的全面性和時效性。通過三維技術展示項目模型，在設計階段找出最優方案，實現施工各個階段的資源合理分配，保證設計方案與實際施工保持一致[3]。使用BIM技術的可視化功能利用對應的項目管理軟件，可實現BIM技術管理全員參與，施工過程全周期管控，增強各方、各專業間的協調溝通，大幅度提高工作效率，保證工程質量。有效的避免了傳統工程管理與施工中出現的問題。

2.2 BIM技術在控制施工成本中的應用

BIM技術在控制施工成本中的應用主要分為在設計階段、施工階段、運營使用階段的分析，主要概括為以下幾點:

1）設計階段。設計階段是保證工程建設質量和控制施工成本的關鍵階段。由于傳統的二維CAD平面圖無法顯示復雜的管道布局，因此導致難以實現優化管道空間布局。通過BIM技術，工程設計師可以進行管道碰撞分析，并且能夠構建性能分析。通過建筑的性能分析，了解建筑節約能耗的潛力，節約施工成本同時實現建筑節能綠色發展。在工程各部位信息交流方面，BIM技術與傳統二維圖對比，可以大范圍的避免信息的缺失以及施工過程中各部位的相互干擾，提高信息傳遞的時間成本。

2）施工階段。施工階段作為整個項目工期最長、風險因素最多的階段，是項目的重點階段。通過BIM5D平臺的應用，可以將項目進度、質量、安全等因素進行形象化展示。建立4D建筑信息模型，對項目施工過程進行模擬仿真，排查施工階段的問題和風險因素。一對一的提前進行調整優化建筑模型，通過模型的輸入、輸出、更正，規避可能存在的風險因素，降低施工階段由于施工問題導致的返工成本。

3）運營使用階段。工程竣工驗收過程中，運用BIM可視化技術排查問題，將給整個項目的安全運營提供保障。通過BIM技術建立項目維護模型，記錄項目各部位的使用情況、設備運營情況等信息。以此保證了項目運營期的有效管理，降低了設備維護成本。

3 BIM技術工程應用案例分析

3.1 華邦國際中心

華邦國際中心項目總承包工程位于廣州市海珠區琶洲西區AH040108、AH040110地塊，建設總用地9293m2，總建筑面積13.2917 萬m2，利用BIM技術建模及進度模擬如圖1～9所示。

圖1 筏板施工階段

圖2 地下室封頂-塔樓動臂塔吊安裝完畢

圖3 地上核心筒施工開始施工、爬模安裝完畢

圖4 地上鋼結構開始安裝

圖5 幕墻開始安裝

圖6 外框架施工至29F/30F設備避難層

圖7 塔樓核心筒封頂

圖8 塔樓頂層鋼結構花架安裝完畢

圖9 幕墻安裝完畢-竣工

3.2 BIM技術應用的優勢

華邦國際中心在建設過程中，BIM技術的優勢是利用BIM技術建模及施工過程運用BIM技術對項目總進度計劃進行模擬，使用無人機每日對現場巡查，與模型進度對比，直觀展示實際施工進度情況。協助計劃管理部對主體結構施工進度，將裝飾裝修、機電安裝、幕墻等專業工程工序插入時間及現場平面布置進行優化，及時進行進度預警及糾偏。在進度模擬過程中，對各施工單位進行總體組織協調，加強并提高總包的進度管理力度。其優勢主要概括為以下幾點:

1）促進項目設計與實際施工的協調。在得到設計單位提供的模型之后，施工方將利用三維BIM模型結合二維CAD圖紙，對整個項目進行綜合會審。通過項目的BIM模型的展示，高效率的熟悉整個工程項目。進而進行綜合圖紙會審，對項目進行可行性分析。最后對項目的各專業節點進行深化設計，提供加工詳圖及節點應力應變分析，保證設計意圖的實現。

2）減少施工現場碰撞檢查。BIM可視化可以先對各專業之間進行碰撞檢查及管線綜合等操作，然后再進一步進行檢查，一方面是檢查可能疏漏的碰撞，另一方面主要是考慮施工現場的因素對模型進行檢查調整。如因為安裝工藝、安裝空間等要求，可能需要重新調整管線的位置等，并將調整更新到BIM模型。

3）優化施工進度計劃及流程。利用經過深化設計的BIM模型，對項目不合理之處做出優化方案，這相當于在項目實際建造之前，對整體施工過程進行了一次彩排，同時也讓項目相關人員直觀地了解了項目的整體施工進度及工藝流程，為實際施工過程提供了堅實的基礎保障。

4）可視化模型指導現場施工。將BIM模型進行局部分拆，放入移動設備，例如Ipad，在施工現場在Ipad里對模型進行瀏覽，指導現場施工人員進行施工。對于復雜部位的安裝方案，將制作的安裝動畫也在施工現場播放給施工操作人員，讓其直觀了解信息，準確施工。

5）利用BIM技術建立真實尺寸的建筑模型。模型中所有施工項目反映了現場施工情況，及時發現存在的問題，在模型中找尋解決方案，節省了大量的人力、物力、財力。從而提高現場施工效率，避免了現場施工階段的損失。BIM使工程師正確理解和有效應對不同類型的建筑信息，并以此為基礎用于設計和施工團隊之間的合作。因此，BIM在提高生產力方面發揮著重要作用，降低成本且縮短施工時間。

6）BIM的數據模型和可視化功能結合現有的移動通訊設備，施工項目所有參與方都可以在BIM三維模型中進行查詢，提高了項目參與方溝通交流的效率[4]。

4 總結與建議

隨著社會的發展，BIM技術的應用范圍越來越廣泛。傳統的工程管理模式具有一定的缺陷，不利于現代化工程管理。BIM技術在工程管理上的應用，很大程度的節約了人力、物力、財力，同時也降低了施工風險。目前，BIM技術在我國工程項目的應用中仍有需要改進的地方，其理論的完善、技術人員的培訓及將其進行本土化的推廣仍然需要加強[5]。