BIM 技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用分析

張 明

（甘肅省長城建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

1 簡述BIM 技術(shù)

1.1 BIM 技術(shù)概述

BIM 技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合的建筑信息模型。技術(shù)人員可以輸入BIM 技術(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和數(shù)據(jù)，以便BIM 建立的模型可以滿足建設(shè)工程項目的施工圖紙的要求。應(yīng)用BIM 技術(shù)可以為施工管理提供全面可靠的數(shù)據(jù)支持，通過構(gòu)建三維模型，可以協(xié)助相關(guān)人員開展工作，提高工作效率，并且可以根據(jù)員工的需求，具體制定方案。采用BIM 技術(shù)，能夠幫助施工技術(shù)人員選出最合適的方案，施工人員可以根據(jù)這個方案進(jìn)行調(diào)整，保證了施工每個環(huán)節(jié)都能順利地進(jìn)行。同時，BIM 技術(shù)還可以完美的顯示建筑細(xì)節(jié)，使施工管理工作的細(xì)化程度大大提高，提高了工作效率。另外，借助BIM 技術(shù)，技術(shù)人員可以根據(jù)施工現(xiàn)場的情況進(jìn)行指正，這樣能及時地發(fā)現(xiàn)施工時候的安全風(fēng)險，提高施工安全。BIM 技術(shù)還可以幫助人們充分了解工程項目機械設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)、工程項目零部件的結(jié)構(gòu)、施工情況等，也可以用于施工項目的監(jiān)督管理，確保施工的準(zhǔn)確性。將BIM 技術(shù)應(yīng)用于建筑工程項目，可以有效降低施工安全風(fēng)險，保證施工環(huán)境的穩(wěn)定和安全，改善施工管道的科學(xué)布局，保證建筑的美觀實用。BIM 技術(shù)的應(yīng)用可以有效地控制工程項目施工中的項目規(guī)劃階段、項目執(zhí)行階段、施工準(zhǔn)備和施工維護(hù)階段，及時更新數(shù)據(jù)信息，確保施工的有序開展。

1.2 BIM 技術(shù)的特征

所謂BIM 技術(shù)簡單來說就是利用信息技術(shù)把建筑模型可視化，具體地展現(xiàn)出來，幫助設(shè)計人員更好地完成工作。BIM 技術(shù)是建筑信息模型的英文縮寫，目前，該技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑信息模型的搭建中。建筑信息模型的建立需要綜合考慮建筑工程施工的具體地理位置以及用戶對建筑的具體需求，技術(shù)人員應(yīng)該全面收集所有的數(shù)據(jù)信息，從而建立更加可靠的數(shù)字化模型。與傳統(tǒng)建筑工程方案設(shè)計方法不同，BIM 技術(shù)可以將前面的二維設(shè)計模式轉(zhuǎn)換為三維設(shè)計模式，可以自動形成一個3D 建筑模型。這個模型更直觀、生動，可以為施工提供參考和幫助技術(shù)人員開展建筑工程相關(guān)的性能測試。除了三維參數(shù)化的應(yīng)用特點外，BIM 技術(shù)還可以實現(xiàn)建筑工程細(xì)節(jié)的具體展示，體現(xiàn)數(shù)字虛擬化的應(yīng)用特點。例如，技術(shù)人員可以通過BIM 系統(tǒng)建造建筑門窗等設(shè)備。此外，BIM 技術(shù)可以顯示工程施工順序、過程及其他相關(guān)信息，支持各種工程基本分類，可以閱讀其他工程軟件的信息，在應(yīng)用過程中反映了開放互動的特點。

2 建設(shè)項目管理中存在的問題

2.1 成本管理

成本管理人員考察市場價格的材料和勞動力成本時沒有注意實際施工環(huán)境的影響，因此很難掌握建設(shè)項目的工程造價。在制定建筑材料采購計劃時，管理者往往忽視了實際的施工需求，導(dǎo)致材料短缺或浪費，增加了采購成本。

2.2 進(jìn)度管理

結(jié)構(gòu)工程屬于綜合建設(shè)工程，涉及電氣工程、暖通工程、消防工程等各方面的工作，需要多個施工部門協(xié)調(diào)施工，以滿足施工項目的施工需要。施工項目管理人員在現(xiàn)場施工進(jìn)度管理工作中，經(jīng)常出現(xiàn)施工計劃與實際施工操作不符合的情況，甚至有施工人員擅自修改建筑設(shè)計，造成施工差異較大、延誤工期，不能如期交付。

2.3 現(xiàn)場監(jiān)督

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，國家高度重視施工質(zhì)量，企業(yè)質(zhì)量管理意識逐步提高，并強化了質(zhì)量管理。施工現(xiàn)場監(jiān)督也存在專業(yè)質(zhì)量不高、經(jīng)驗不足等問題，施工現(xiàn)場的施工人員應(yīng)更加重視質(zhì)量管理。此外，房屋建筑工程的施工過程是復(fù)雜的，涉及范圍廣泛的建筑工程質(zhì)量和安全監(jiān)督管理更加困難，會造成很大的影響。在施工過程中，任何環(huán)節(jié)的質(zhì)量問題都會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，甚至危及人身安全，造成嚴(yán)重的安全事故。

3 BIM 技術(shù)在建筑項目管理中的應(yīng)用

3.1 BIM 技術(shù)在施工設(shè)計階段的應(yīng)用

深化設(shè)計，又稱補充設(shè)計，是指對存在的問題進(jìn)行修改或完善設(shè)計圖紙的行為。深化設(shè)計的操作復(fù)雜，對從業(yè)者的要求很高。要求工作人員掌握多種專業(yè)知識，詳細(xì)了解工程情況，確保設(shè)計圖紙滿足施工要求，同時滿足相關(guān)規(guī)范。在大型和復(fù)雜的工程建設(shè)中，深化設(shè)計的缺點更加突出，在深入的設(shè)計中涉及到很多管道，如果不夠細(xì)心，就會出現(xiàn)管線的交織和管線與零部件的混合，很容易耽誤施工進(jìn)度，增加成本[1]。

或者說，深化設(shè)計最大的用處就是為不同的行業(yè)安排管道的位置。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，經(jīng)常根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定選擇性的調(diào)整，僅針對某些關(guān)鍵的不完整路段，它的方式更加全面和直觀。在遵循實際比例尺的基礎(chǔ)上，建立了一個可以覆蓋所有行業(yè)的模型，從而克服了上述缺點。構(gòu)建民用與設(shè)備專業(yè)化水平模型，結(jié)合不同的專業(yè)模型進(jìn)行調(diào)整，需要在模型中找出碰撞點并對碰撞進(jìn)行檢驗，這是因為技術(shù)本身具有一些功能，主要集中在目標(biāo)檢測上。最后得到了反映模型中所有碰撞問題的報告，這些信息將及時反饋給員工，員工收到信息后，可以及時的調(diào)整，大大節(jié)省了時間[2]。

3.2 各參與方的具體責(zé)任

1.BIM 主要單元：業(yè)主、施工單位和BIM 咨詢單位。主要職責(zé)包括創(chuàng)建BIM 參數(shù)模型、動態(tài)管理的模型和對接管理不同軟件之間的基本模型。

2.設(shè)計單位：控制施工圖紙的質(zhì)量，并配合完成圖紙審查。

3.施工單位：施工質(zhì)量管理的主要承擔(dān)者，BIM 技術(shù)可以提供有效的技術(shù)支持整個施工過程的管理，及時進(jìn)行質(zhì)量信息驗收，分析質(zhì)量事故處理和質(zhì)量情況。

4.監(jiān)理單位：主要采用BIM 模型、物聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用技術(shù)等，完成施工過程的質(zhì)量監(jiān)督和控制。

5.業(yè)主：基于BIM 模型、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，綜合管理所有工程數(shù)據(jù)和質(zhì)量信息，掌握工程質(zhì)量情況(總體情況和當(dāng)?shù)厍闆r)的建設(shè)項目網(wǎng)站，為質(zhì)量的維護(hù)提供可靠的依據(jù)。

3.3 BIM 技術(shù)在施工階段的應(yīng)用

1.流程管理。它是實現(xiàn)對整個工程項目的整體實時監(jiān)控，包括初步測量施工方案是否可以應(yīng)用到施工各個階段的直觀顯示，對于順利完成施工有著重要的作用。BIM 平臺的精細(xì)管理，不僅保證了施工進(jìn)度，也保證了施工質(zhì)量。

2.計劃管理。過去人們主要使用的是WBS 模板編輯器，BIM技術(shù)的突破可以與各個節(jié)點保持緊密的聯(lián)系，然后可以實時將信息反饋給工程，施工進(jìn)度可以自動上傳數(shù)據(jù)平臺，監(jiān)督人員的調(diào)整，并保證隨時都能夠取得進(jìn)展和計劃。不僅實現(xiàn)了全過程的監(jiān)控，而且保證了項目的進(jìn)度，節(jié)省了員工的工作量和時間[3]。

3.成本管理。包含了工程建設(shè)成本、工程規(guī)模、材料和設(shè)備使用等絕大部分費用的管理，可以想象出工程造價管理的難度。成本管理實現(xiàn)了工程造價的實時管理和控制，實時掌握工程造價情況，并給出了詳細(xì)清單。這樣可以確保項目的透明度，提高預(yù)算的準(zhǔn)確性。

4.質(zhì)量管理。項目管理的關(guān)鍵是項目質(zhì)量，施工質(zhì)量會受到一些因素的影響，比如施工時候的技術(shù)等，而且容易受到人為因素的影響。操作技能水平、知識水平和工作態(tài)度都會對工程質(zhì)量有非常大的影響。主要管理的方式就是通過移動終端完成對施工的影響因素和技術(shù)人員的控制，以此確保施工的質(zhì)量。移動終端主要是瀏覽和輸入信息，幫助人員及時地完成土建、機電的工作。另外分布式平臺可以提供更便捷的技術(shù)，方便施工方案的查詢，能及時把移動終端更新之后的數(shù)據(jù)發(fā)給員工，大大縮短了時間，提升了質(zhì)量的管理效率。移動終端還能獲得現(xiàn)場施工的數(shù)據(jù)，從而減輕工作人員的工作壓力，提高了工作效率[4]。

3.4 完整的維護(hù)管理

維護(hù)養(yǎng)護(hù)也是建設(shè)項目管理中的一項重要工作。BIM 可以輔助完工時的驗收，確保達(dá)到驗收的指標(biāo)，同時也能及時發(fā)現(xiàn)驗收工作中存在的問題，保證了施工項目的質(zhì)量。此外，還能用BIM 技術(shù)形成一個建筑維護(hù)的模型，加強了建筑設(shè)備的操作和管理，系統(tǒng)能自動記錄、操作和維護(hù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了建筑設(shè)備的監(jiān)督。實踐證明，BIM 技術(shù)在竣工維護(hù)管理中的應(yīng)用可以有效地解決施工項目的質(zhì)量問題，提高施工設(shè)備運行的有效性，同時可以進(jìn)一步縮短工期，在提高管理水平的同時實現(xiàn)按時交貨[5]。

3.5 通過BIM 技術(shù)進(jìn)一步確保工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量水平

建筑工程的實施會受到多種不確定因素的影響，比如施工圖紙的變更、地質(zhì)條件的變化、工程建設(shè)資金未能及時到位等，這些因素都會消耗大量的時間，無形中增加了工程的建設(shè)成本，因此做好工程進(jìn)度的控制可以節(jié)約施工成本。BIM 技術(shù)可借助計算機進(jìn)行虛擬化的設(shè)計，提高人們對建筑工程施工情況的認(rèn)識。通過構(gòu)建的3D 模型，結(jié)合各階段的數(shù)據(jù)信息來進(jìn)行施工材料的分類和應(yīng)用，為施工過程中合理選取材料提供保證。技術(shù)人員也能結(jié)合3D 模型呈現(xiàn)出的信息更好地掌握建筑工程的施工工藝，不斷優(yōu)化施工方案，進(jìn)一步保證工程的進(jìn)度和施工成本。同時，利用BIM 模型中各種數(shù)據(jù)信息的對比，可以及時發(fā)現(xiàn)工程施工過程中的各種問題，找出影響工程施工質(zhì)量的影響因素，并給出有效的管理措施[6]。

3.6 在建筑工程造價管理中靈活運用BIM 技術(shù)

在建筑工程造價管理工作中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用具有不可替代的作用。首先，施工人員可以利用BIM 技術(shù)構(gòu)建BIM 模型，詳細(xì)地展示出建筑工程造價中涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，提升工程造價數(shù)據(jù)存儲工作的便捷性，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，同時也保障了數(shù)據(jù)信息的可靠性和完整性。與此同時，通過利用BIM 技術(shù)可以彌補傳統(tǒng)建筑工程造價信息管理模式的漏洞，以直觀、形象的立體圖形模式來改進(jìn)線條式構(gòu)建管理模式的不足，展現(xiàn)全面的造價信息內(nèi)容，充分發(fā)揮出工程造價信息的價值。例如，建筑工程施工項目中涉及到了不同空間部位和施工時間點的造價信息，BIM 技術(shù)具備的三維優(yōu)勢和仿真優(yōu)勢能夠使得不同的造價信息更全面、詳細(xì)地展現(xiàn)出來，不遺漏任何細(xì)節(jié)。為了提升建筑工程施工項目的經(jīng)濟效益，需要在工程造價管理中有效融合BIM 技術(shù)[7]。

3.7 根據(jù)模擬施工開展安全管理

在建筑工程施工的時候，安全永遠(yuǎn)都是第一位。我們經(jīng)常會聽說某某工地有工人發(fā)生了意外等，這些安全事故伴隨著施工進(jìn)行，是不可行的。這極有可能是在設(shè)計階段沒有做好安全設(shè)計措施，導(dǎo)致發(fā)生安全事故的概率提高。所以要通過BIM 技術(shù)及時解決此類問題，排查出建筑施工過程中的安全隱患，降低安全事故的發(fā)生率。通過BIM 技術(shù)建立三維模型，可以有效看出建筑工程中所存在的問題，進(jìn)行及時地解決，降低事故發(fā)生率，提高建筑工程的經(jīng)濟效益[8]。

BIM 技術(shù)可以建立起可視化三維模型，并且可以模擬建筑施工的過程，進(jìn)行安全管理，減少安全事故的發(fā)生。在進(jìn)行模擬的時候，可以對高空墜落事故進(jìn)行模擬，由此估計出這種事故帶來的傷害，根據(jù)這種情況做好解決措施，分析它對建筑工程施工帶來的危害，對安全事故進(jìn)行分析總結(jié)。同時告知設(shè)計人員，管理人員以及施工人員要時刻注意安全，防患于未然，根據(jù)相關(guān)情況做出有效措施，保證人員的生命安全。

利用BIM 技術(shù)可以進(jìn)行安全識別，比如在已經(jīng)發(fā)生安全事故的地方利用BIM 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和標(biāo)記，到下次遇到此類情況的時候會自動提出報警，防止人員的進(jìn)入。此種方法有效的保證了人員的安全，在施工的時候加強了對施工人員的保護(hù)，提高了施工安全水平。

4 結(jié)論

總之，BIM 技術(shù)是基于建模技術(shù)，將先進(jìn)的管理信息技術(shù)應(yīng)用于建設(shè)項目管理工作中，發(fā)揮出BIM 技術(shù)可見性的優(yōu)勢，實現(xiàn)了信息資源共享，從而提高了施工項目成本管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理和完成的管理效率，保證了建筑工程施工的質(zhì)量。