建筑工程管理中BIM 與大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用

趙 靜，楊秀謙

（廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530000）

現(xiàn)代建筑市場越發(fā)激烈，建筑工程行業(yè)需要從效益和質(zhì)量兩個(gè)方面入手，借助先進(jìn)技術(shù)手段和工具做好相應(yīng)分析管理工作，提高建筑工程質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益，提升建筑企業(yè)在市場中核心競爭力，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 BIM 和大數(shù)據(jù)技術(shù)理論基礎(chǔ)

1.1 BIM 技術(shù)理論基礎(chǔ)

BIM 技術(shù)應(yīng)用到建筑行業(yè)中是時(shí)代發(fā)展的趨勢。通過對BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程管理中每個(gè)環(huán)節(jié)和程序的合理整合，進(jìn)而為大數(shù)據(jù)整合、統(tǒng)計(jì)、分析、管理各項(xiàng)工作開展提供便利條件。施工中采用大數(shù)據(jù)能夠做好建筑工程管理，實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)數(shù)據(jù)的合理處理，而BIM 技術(shù)可以作為處理大數(shù)據(jù)的一項(xiàng)關(guān)鍵操作方法，在建筑工程建設(shè)期間，能夠隨時(shí)對涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、存儲、處理，完成管理工作[1]。此外，通過對BIM模型應(yīng)用，能夠及時(shí)對建筑工程中的關(guān)鍵信息和主要數(shù)據(jù)進(jìn)行排查，進(jìn)而形成具有針對性的各項(xiàng)指標(biāo)，為建筑工程管理工作提供依據(jù)，提高建筑工程管理合理性和有效性[2]。

1.2 大數(shù)據(jù)理論

現(xiàn)階段對于大數(shù)據(jù)定義較為抽象，其具有數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)量大、處理速度快、價(jià)值密度低、數(shù)據(jù)來源真實(shí)性高等特點(diǎn)，在行業(yè)中都得到了合理應(yīng)用與實(shí)踐，而且從具體應(yīng)用情況來看，取得了不錯(cuò)應(yīng)用效果。大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢明顯，通過對其進(jìn)行合理應(yīng)用能夠全方位采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對大數(shù)據(jù)的排查、識別、分別，為相關(guān)工作開展提供數(shù)據(jù)參考[3]。由此可見，將大數(shù)據(jù)應(yīng)用到建筑工程管理中具有良好適用性，能夠滿足建筑工程管理作業(yè)的工作量大、復(fù)雜性強(qiáng)、時(shí)效性高等要求。大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程管理中應(yīng)用流程如圖1 所示。

圖1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程管理中應(yīng)用流程

2 BIM 技術(shù)在建筑工程管理中的具體應(yīng)用

2.1 BIM 技術(shù)的積極作用

（1）優(yōu)化管理模式。BIM 能夠被廣泛應(yīng)用到建筑工程管理中，其在具體應(yīng)用過程中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：①可以實(shí)現(xiàn)對管理模式的合理優(yōu)化，通過對BIM 技術(shù)應(yīng)用能夠完成對建筑工程整體結(jié)構(gòu)的全面掃描，能夠采取可視化方式完成對建筑工程中各項(xiàng)細(xì)節(jié)的管理。通過這一方式，工作人員可以全面掌握建筑工程結(jié)構(gòu)，從建筑工程總體入手，實(shí)現(xiàn)對建筑工程整體質(zhì)量的合理把控[4]。②現(xiàn)代建筑工程規(guī)模多較大，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，這也就導(dǎo)致建筑工程建設(shè)周期長，施工開展容易遭受外界因素影響，可能會(huì)發(fā)生不同類型的安全事故。而通過對BIM 技術(shù)應(yīng)用，能夠提前預(yù)知建筑工程施工中可能存在的各種安全隱患，施工人員能夠提前進(jìn)入施工現(xiàn)場，做好安全布置工作，減少安全問題的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)合理管理，減少事故發(fā)生[5]。

（2）優(yōu)化總體規(guī)劃。建筑工程施工是一項(xiàng)復(fù)雜工作，具體施工中會(huì)應(yīng)用到許多技術(shù)，涉及的內(nèi)容較多。正式施工作業(yè)開展前，要針對建筑工程具體情況，采取科學(xué)合理方式進(jìn)行規(guī)劃，規(guī)劃是否合理，會(huì)對施工開展，以及建筑工程竣工后的整體質(zhì)量造成直接影響[6]。從以往建筑工程建設(shè)情況來看，為了提高施工質(zhì)量，要提前做好前期總體規(guī)劃。而通過對BIM 技術(shù)的合理應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)全局把控，進(jìn)而使相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙具有可操作性，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程具體施工情況的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，管理人員能夠第一時(shí)間掌握建筑工程進(jìn)度情況。

（3）降低成本投入。現(xiàn)代建筑企業(yè)競爭越發(fā)激烈，建筑企業(yè)要想獲取更高經(jīng)濟(jì)利益，需要降低建筑工程成本投入。而通過對BIM 技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠降低成本投入。采用BIM 技術(shù)能夠依據(jù)建筑工程具體施工情況，對建筑工程材料采購清單進(jìn)行確定。施工單位依據(jù)事先制定好的清單采購材料，不僅能夠避免由于材料不足而影響施工工期，而且也能夠避免發(fā)生材料浪費(fèi)現(xiàn)象。同時(shí)，合理應(yīng)用BIM 技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對各種材料的細(xì)致對比，施工單通過分析對比結(jié)果，能夠從眾多材料采購方案中選擇出一個(gè)最佳分配方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對各種資料的高效利用。

2.2 BIM 技術(shù)在建筑管理中的具體應(yīng)用

（1）規(guī)劃階段對BIM 技術(shù)的應(yīng)用。建筑工程施工作業(yè)正式開展前，要提前做好規(guī)劃設(shè)計(jì)，確保后續(xù)施工作業(yè)順利、高效進(jìn)行。規(guī)劃階段對BIM 技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以幫助設(shè)計(jì)人員開展概念設(shè)計(jì)，提高建筑工程整體設(shè)計(jì)合理性。設(shè)計(jì)人員結(jié)合各項(xiàng)數(shù)據(jù)建設(shè)建筑工程模型（圖2），實(shí)現(xiàn)對建筑工程中各項(xiàng)信息的合理整合[7]。需要相關(guān)工作人員注意的是，在規(guī)劃期間，不僅要合理規(guī)劃建筑工程結(jié)構(gòu)，而且還要做好估算報(bào)價(jià)，此時(shí)，通過對BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠提高估算報(bào)價(jià)合理性。通過對BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)畫模擬，直觀展現(xiàn)設(shè)計(jì)效果，提高建設(shè)單位核心競爭力。

圖2 建筑工程模型

（2）設(shè)計(jì)階段對BIM 技術(shù)的應(yīng)用。設(shè)計(jì)階段對BIM 技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，需要做好參數(shù)優(yōu)化、建模、綠色設(shè)計(jì)等各項(xiàng)工作。利用BIM技術(shù)能夠組建結(jié)構(gòu)模型，分析建筑工程具體結(jié)構(gòu)情況，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程各項(xiàng)細(xì)節(jié)的合理模擬。在設(shè)計(jì)階段對BIM 技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)圖紙的合理審定，確保建筑工程圖紙中各項(xiàng)細(xì)節(jié)內(nèi)容都與建筑工程需求相符。對于建筑工程來說，要深化施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)情況，把控好各項(xiàng)細(xì)節(jié)，保證整體設(shè)計(jì)方案的合理性與科學(xué)性。

（3）施工階段對BIM 技術(shù)的應(yīng)用。建筑工程施工是一項(xiàng)周期長、復(fù)雜的工作，而且施工地點(diǎn)地質(zhì)條件十分復(fù)雜，這提高了建筑工程整體建設(shè)難度。建筑工程施工中對BIM 技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程施工質(zhì)量的有效控制，而且能夠降低成本投入，提高施工過程管理效率。建筑工程施工期間，通過對BIM 技術(shù)的合理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對施工現(xiàn)場具體情況的合理布置。在具體布置期間，不僅要科學(xué)放置各項(xiàng)材料和設(shè)備，而且需要施工人員互相配合，保證整體布置合理性。建筑工程具體施工期間，通過合理方式結(jié)合VR 設(shè)備和BIM 技術(shù)，能夠通過三維可視化方式呈現(xiàn)建筑工程具體施工過程，提高建筑工程整體質(zhì)量，避免工程竣工后發(fā)生大量返工現(xiàn)象，以免影響工期，增加成本。

（4）施工安全管理對BIM 技術(shù)的應(yīng)用。安全貫穿建筑工程施工整個(gè)過程，這主要是因?yàn)榻ㄖこ淌┕?fù)雜，涉及內(nèi)容多，容易引發(fā)安全事故，不僅會(huì)制約建筑企業(yè)發(fā)展，而且還會(huì)對施工人員安全造成威脅。目前，人們對建筑工程功能提出更高要求，這也提高了建筑工程整體設(shè)計(jì)復(fù)雜性。針對復(fù)雜的施工難度和環(huán)境，若長期沿用傳統(tǒng)施工技術(shù)，難以確保建筑工程施工安全性[8]。由此可見，要加強(qiáng)對BIM 技術(shù)的應(yīng)用，預(yù)防安全事故的發(fā)生。為了充分發(fā)揮BIM 技術(shù)作用，需要加強(qiáng)對施工人員的培訓(xùn)。通過對BIM 技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，將施工階段數(shù)據(jù)信息都展現(xiàn)在施工人員面前，使施工人員能夠清楚意識到施工安全的重要性，提高施工人員安全意識。此外，采用BIM 技術(shù)能夠細(xì)致分析各項(xiàng)事故，及時(shí)總結(jié)安全事故，合理應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，避免類似事故的再次發(fā)生。

2.3 合理應(yīng)用BIM 技術(shù)的有效措施

（1）構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在建筑行業(yè)中構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)對BIM技術(shù)的合理應(yīng)用。現(xiàn)階段，我國發(fā)布了一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但是標(biāo)準(zhǔn)并不具備強(qiáng)制性，只是明確各種軟件的應(yīng)用方式。在采用BIM技術(shù)期間，需要做好中心模型與接口銜接作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)信息的高效交流。

（2）轉(zhuǎn)變原有理念。轉(zhuǎn)變原有理念是應(yīng)用BIM 技術(shù)的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，要將全新思維模式應(yīng)用到建筑工程中。對于BIM 技術(shù)的應(yīng)用并非簡單的利用軟件，而是一種思想與理念。相關(guān)工作人員只有充分掌握BIM 技術(shù)內(nèi)涵，才能通過合理方式對其進(jìn)行應(yīng)用，一方面可以提高建設(shè)效率，另一方面也可以降低成本投入，提高經(jīng)濟(jì)效益。

（3）構(gòu)建BIM 技術(shù)應(yīng)用小組。針對BIM 技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用構(gòu)建小組，實(shí)現(xiàn)對BIM 技術(shù)的深入研究，從而使建筑企業(yè)可以全面、盡早掌握BIM 技術(shù)，合理利用人力資源。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 掌握建筑工程數(shù)據(jù)規(guī)律

建筑工程管理中各項(xiàng)數(shù)據(jù)規(guī)律主要有以下兩種：①半結(jié)構(gòu)化或結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，分析和處理起來相對較容易。②非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，其具有特異性，針對其樣本要采取單獨(dú)方式分析，做好處理工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程管理的補(bǔ)充和完善。

從現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)的整體發(fā)展情況來看，建筑工程管理不僅具有復(fù)雜、任務(wù)重等特點(diǎn)，而且涉及建筑工程投資、設(shè)計(jì)、施工、竣工多個(gè)過程，在該期間會(huì)涉及建筑工程資金、工程量、工期等多項(xiàng)問題，而利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程中相同數(shù)據(jù)的收集與整理，采取平均化方式完成相應(yīng)處理。通過分析，能夠完成對建筑工程質(zhì)量、資金、工期等各項(xiàng)內(nèi)容的判斷與確定，為建筑工程造價(jià)分析提供可靠數(shù)據(jù)支持。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)具有的特異性指的是部分建筑工程缺少具有針對性的參考對象，要全面結(jié)合建筑工程具體情況，詳細(xì)研究這一部分建筑工程，提高建筑工程整體質(zhì)量，而且要對將獲取到的數(shù)據(jù)結(jié)果作為相似工程建設(shè)的指導(dǎo)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對建筑工程管理的合理優(yōu)化。

3.2 提高建筑工程管理質(zhì)量

信息技術(shù)的飛速發(fā)展使應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)成為必然，通過對大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠提高整體分析數(shù)據(jù)能力，對不同施工階段的管理進(jìn)行協(xié)調(diào)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)管理中的問題，快速解決問題，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。同時(shí)，通過對大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，能夠使建筑企業(yè)全面、清楚了解企業(yè)自身的具體情況，分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對行業(yè)發(fā)展情況的合理預(yù)測，為管理人員工作開展以及整個(gè)行業(yè)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持，提高企業(yè)管理質(zhì)量和效率，降低企業(yè)在具體運(yùn)營期間的各種風(fēng)險(xiǎn)，做好相應(yīng)防控工作。

3.3 提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防能力

安全和資金兩個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)是建筑工程施工過程中需要注意的要點(diǎn)，兩者會(huì)對建筑工程能否順利進(jìn)行，以及經(jīng)濟(jì)效益造成直接影響。由此可見，建筑工程管理人員不僅要加強(qiáng)管理力度，而且還要將各項(xiàng)制度都落實(shí)到實(shí)處。建筑工程管理中，合理應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，挖掘大數(shù)據(jù)隱藏的價(jià)值和信息，為判斷建筑工程中各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)提供數(shù)據(jù)支持。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)將建筑工程中各項(xiàng)相連數(shù)據(jù)結(jié)合到一起，提高信息交流及時(shí)性與便捷性，實(shí)現(xiàn)對各種風(fēng)險(xiǎn)的合理規(guī)避。

3.4 科學(xué)優(yōu)化管理路徑

將信息化手段應(yīng)用到建筑工程管理中，能夠提高信息化處理效率和能力。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)要分析信息路徑，對信息分析、處理、整合能力進(jìn)行優(yōu)化，從而使建筑工程施工質(zhì)量和效率得到進(jìn)一步提高，降低管理人員壓力，減少工作量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)規(guī)范化和系統(tǒng)化。

4 BIM+大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用探究

BIM 技術(shù)在我國建筑行業(yè)經(jīng)過十多年的推廣和發(fā)展，已經(jīng)被一些大型企業(yè)所認(rèn)可。BIM 模型歸根到底就是一個(gè)數(shù)據(jù)信息庫，集合了建筑工程項(xiàng)目全壽命周期過程中的海量數(shù)據(jù)。而建筑工程具有獨(dú)特性，每個(gè)工程項(xiàng)目都是唯一的。因此如何將已建工程項(xiàng)目的海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提煉、挖掘、分析就是大數(shù)據(jù)融入BIM技術(shù)所需要解決的技術(shù)問題。

4.1 建設(shè)BIM+大數(shù)據(jù)挖掘制度與管理層次

為了確保BIM+大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑工程管理中作用能夠得到充分發(fā)揮，要建設(shè)大數(shù)據(jù)挖掘制度框架與管理層次。建筑工程管理中的部門職責(zé)和工作內(nèi)容各不相同。因此，建筑企業(yè)在建筑工程管理可以采取集中控制和分層管理模式開展工作，對建筑企業(yè)中不同部門職責(zé)進(jìn)行明確。通過BIM 模型實(shí)現(xiàn)對建筑工程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的收集、分析、整理，從而為建筑企業(yè)中決策者制定各項(xiàng)決策提供依據(jù)。同時(shí)，結(jié)合數(shù)據(jù)信息與實(shí)際需求，將數(shù)據(jù)通過BIM 模型平臺分享給建筑工程的各個(gè)參與方。采取這一管理模式能夠?qū)崿F(xiàn)對各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析與整理，實(shí)現(xiàn)合理評估，準(zhǔn)確判斷建筑工程，促進(jìn)建筑企業(yè)健康發(fā)展。

4.2 建設(shè)挖掘大數(shù)據(jù)隊(duì)伍

采用大數(shù)據(jù)技術(shù)要對大數(shù)據(jù)進(jìn)行合理挖掘。因此，要建設(shè)一支專業(yè)能力過硬的大數(shù)據(jù)挖掘隊(duì)伍，讓熟悉BIM 模型的人員建設(shè)大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)對大數(shù)據(jù)的深度挖掘，保證大數(shù)據(jù)在建筑工程管理中能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用。建設(shè)挖掘大數(shù)據(jù)隊(duì)伍可以從以下兩個(gè)方面入手。

（1）建設(shè)建筑工程進(jìn)度數(shù)據(jù)挖掘小組。建筑工程建設(shè)施工開展期間會(huì)在BIM 模型上產(chǎn)生施工方案、資金、施工基礎(chǔ)等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)雜、多，要想實(shí)現(xiàn)對這些技術(shù)的合理應(yīng)用，必須要建設(shè)一支建筑工程進(jìn)度數(shù)據(jù)挖掘小組。小組內(nèi)的工作人員可以對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與處理，同時(shí)，在專業(yè)評估人員的正確指導(dǎo)下，對各項(xiàng)具有價(jià)值的信息進(jìn)行深入挖掘，構(gòu)建數(shù)據(jù)控制體系，實(shí)現(xiàn)對施工計(jì)劃和精度的合理安排，保證建筑工程能夠在工期內(nèi)竣工。

（2）建設(shè)質(zhì)量數(shù)據(jù)挖掘小組。專業(yè)質(zhì)量分析挖掘小組能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑工程中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理整合。通過對大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合BIM 模型，構(gòu)建與實(shí)際情況相符的質(zhì)量控制體系，保證管理人員可以快速發(fā)現(xiàn)建筑工程施工中存在的各項(xiàng)失誤和風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)做出針對性反應(yīng)，避免事態(tài)惡化，保證建筑工程施工順利開展，提高施工效率和質(zhì)量。

（3）建設(shè)成本控制數(shù)據(jù)挖掘小組。成本數(shù)據(jù)挖掘小組在建筑工程施工管理中的主要作用是對各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行合理劃分，做好相應(yīng)整理工作。在此基礎(chǔ)上，形成一個(gè)符合建筑工程實(shí)際情況的工程成本控制體系，以免造成非必要建筑工程成本支出，提高建筑工程成本。除此之外，工程成本數(shù)據(jù)挖掘小組在具體工作開展期間充分發(fā)揮自身作用，能夠避免延誤工期，確保建筑工程可以在工期內(nèi)竣工，以免由于超預(yù)算而降低建筑工程最終質(zhì)量。

4.3 建設(shè)施工工期控制模型

施工工期控制是建筑工程管理中一項(xiàng)重要內(nèi)容。從實(shí)際情況來看，延長建筑工程工期的原因有很多。通過對BIM+大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對各個(gè)管理部門制定的管理制度的優(yōu)化，共享各項(xiàng)數(shù)據(jù)，將分析數(shù)據(jù)獲取到的各項(xiàng)結(jié)果都通過BIM 模型數(shù)據(jù)信息平臺反饋給相應(yīng)管理人員。在存儲數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，深層挖掘數(shù)據(jù)。項(xiàng)目部的工作人員要將施工現(xiàn)場各項(xiàng)數(shù)據(jù)都錄入BIM平臺中，將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，對比分析數(shù)據(jù)，合理調(diào)度和管理各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

5 結(jié)語

將BIM 技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行跨界整合應(yīng)用到建筑工程管理是建筑智慧化發(fā)展的必然趨勢。要實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，在當(dāng)今BIM 技術(shù)深化應(yīng)用的前提下，建筑相關(guān)企業(yè)應(yīng)通過科學(xué)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)，提高建筑工程管理水平，推動(dòng)我國建筑行業(yè)建立良好的科技發(fā)展生態(tài)體系。