BIM在建筑工程管理中的應用研究

呂澤紅 （浙江廣廈建設職業技術大學，浙江 東陽 322100）

建筑行業的發展提高了市場內相關建設項目的規模，與此同時，建筑工程圖紙越來越復雜，項目施工難度越來越高，早期的工程管理技術與手段不僅難以滿足工程項目的管理需要，還增加了施工中的人力投入[1]。為順應時代發展需求，一些以計算機技術為支撐的管理技術被提出，BIM技術便是這一時代背景下衍生的技術，根據現階段工作經驗可知，應用BIM技術可以建立工程施工中的三維模型，提高建筑工程信息交互與共享程度，使工程施工能夠更加順利地實施[2]。本文將以BIM 技術的應用為切入點，展開工程管理的詳細設計與研究。

1 某建筑工程項目概況

表1 某建筑工程概況

為滿足工程設計施工需求，打造地區精品辦公建筑群，全面落實“安全生產、科學建設”等目標，提出將BIM 技術作為該建筑施工的主要技術，本文將予以參照，展開詳細的設計研究。

提出以塔樓標準層的整體布置為起點的施工方案部署模式，在施工前，首先在計算機上對圖紙進行“預裝配”，以此直觀反映出設計圖紙，特別是在不同專業間設備、管道的位置、高度的沖突[3]。

在對工程圖紙進行深入分析的基礎上，結合原設計圖紙的要求和方向，對其進行全面分析，最終形成了一張可供施工參考的實用圖紙。

2 BIM在建筑工程管理中的應用

2.1 建筑工程BIM模型運行與實時維護

2.1.1 碰撞檢查管理

將BIM 技術應用到建筑工程管理當中，可實現對碰撞點的檢查。以往以二維平面圖紙為基礎的管理方式無法找出不同體系的管件之間存在的碰撞問題，進而會造成嚴重的成本浪費和工期延誤問題。針對這一問題，結合BIM 技術，對建筑工程模型進行構建，以此在三維空間環境當中針對各個碰撞情況進行更快捷和詳細的檢查。圖1 為建筑工程中進水管與風管碰撞示意圖。

圖1 建筑工程中進水管與風管碰撞示意圖

在對碰撞檢查時，若出現如圖1 中所示的問題，則需要重新對建筑工程結構進行設計，并在完成優化后，再次對建筑工程的BIM 模型進行構建，直到檢查不到碰撞點后，按照優化后的BIM模型開展后續施工[4]。以此，結合BIM技術，針對各個管線的碰撞進行可視化的檢查，提前反映施工設計當中存在的問題，可以有效避免返工和施工材料、資源浪費的問題產生。

2.1.2 精裝修配合管理

針對建筑工程中的精裝修配合問題，也可通過引入BIM 技術對其進行管理。在以往的CAD 設計中，各個部分都是相互獨立的，但應用BIM技術后，通過創建各個部分的結構模型，將其在計算機上模擬并相互連接，可實現對其在線配合的仿真[5]。在配合管理過程中，產生的數據均可以通過計算機模型計算完成，確定各個設計單元之間的關系。在這一管理階段，還可實現對精裝修配合中涉及工程量進行自動統計[6]。盡管多次計價可以確保工程造價逐步深化，逐步細化，逐步逼近真實的造價，但同時也會增加工程造價的管理工作，導致很多大型建筑公司在實際操作中，只注重一頭一尾兩個價錢，而對過程中的成本管理卻是徹底忽視，因此往往項目完成后，實際成本與原先的預算相差甚遠，到那時想要采取行動已是為時已晚。針對這一問題，利用BIM技術的建模，可以使建筑、結構、機電等信息在一開始就能得到完整、高效的信息，同時還能對工程量進行精確、快捷地統計、分析，從而達到對工程成本的有效控制。

2.1.3 管線綜合優化管理

在本文提出的管理方法中，基于傳統建模、碰撞、調整這一基本管理流程的基礎上，為更加靠近施工現場的核心需求，緊貼圖紙會審，建立BIM 模型，針對存在的問題生成相應的報告，以此使管線綜合模型基于現場并回歸現場[7]。施工單位從頭到尾都應當以利用BIM 技術建立的三維模型作為基礎，凡涉及施工隔墻、精裝吊頂、設備選型等變更或洽談時，應遵循并尊重雙方協商一致后的管綜排布方案，并根據三維和二維深化圖紙進行檢查和驗收[8]。根據業主的要求，由設計單位和監理單位參與BIM 工程的所有工作，包括使用功能、強制規范、質量要求等，并由雙方簽字蓋章，給出詳細的工程設計圖紙。BIM管道的全面深化工作，既要求各方面的支持和技術力量的完善，又要建立健全的管理體系和規范的執行標準。項目小組在多個工程中制定一套管綜協調管理方法，并與各分包單位簽訂合同，合同中職責劃分、制度明確、獎懲有度，為下一階段的機電一體化施工提供技術保證，同時也為現有的工程建設提供了有力的保障。管線綜合優化管理的基本流程如圖2所示。

圖2 管線綜合優化管理基本流程示意圖

2.2 BIM模型竣工交付管理

在施工階段按照上述內容完成建筑工程BIM模型運行與實時維護，在完工交付階段，將BIM模型提交并進行更規范管理。將項目小組收集的全部施工數據，并對已完成的模型進行二次加工，添加新的設備、能源、安全、運行等信息，將前期冗余信息剔除，再用技術手段將這些信息轉換并提交給運營部門，使其更好地進行后期的管理。在管理時，具體工作包括：在BIM模型基礎上，通過對建筑結構、水、暖、電等各個方面的具體情況進行直觀的描述。BIM 技術的應用可以方便對使用功能、整體質量進行嚴格檢測。在此基礎上，還需要對部件進行認真的檢查和驗收。通過BIM 模型，可以檢驗工程的實際情況，例如管道的布置是否符合要求，是否有利于后期的維修。通過建立完工模型，將項目的設計、經濟、管理等信息整合在一起，方便后期的維護人員對項目的各種信息進行快速查詢，為以后的運行管理工作提供有力的保證。

3 實證分析

BIM技術的運用，使建筑項目中各個管理環節之間的連通性更強，確保了工程方在施工中可以更加準確地獲取各類工程管理的基本資料與信息，為施工方的現場決策提供了極大便利。

在施工中，利用BIM 技術建立針對辦公樓建筑項目的三維立體模型、3D/4D 關聯數據庫，可以有效保障工程中工期、成本、安全、質量控制進度、工程難題的及時反饋。與此同時，項目中各個部門之間的協作、交互、共享效率也將在BIM 技術的應用下進一步提升?？傊?，運用BIM 技術、互聯網技術、云技術等不同技術進行建筑工程管理，可以保證項目部之間的信息具有較高的對稱性，從而確保施工中上級指令能夠及時、準確地下達，降低施工中各參與方之間的溝通費用，從而達到項目的精細管理，實現業主和施工方在合作中的雙贏。

3.1 工期管理效果

將BIM 技術應用到此項目的工期管理中，以某環節中的平行施工項目為例，對其施工中的工期管理效果進行分析，見表2。

表2 某平行施工環節中的工期管理效果

3.2 施工中的成本費用管理效果

將BIM 技術應用到此項目的成本管理中，以上述3.1中的平行施工項目為例，對其施工中的成本管理效果進行分析，見表3。

表3 某平行施工環節中的成本管理效果

3.3 管線碰撞點統計

對基于BIM的施工成果進行各個層間的管線碰撞統計，其結果見表4。

表4 管線碰撞統計

4 結語

該工程在工程建設中應用BIM 技術，提高了工程管理的精細程度，受到了業內的廣泛好評，并收到了良好的經濟效益和社會效益。通過此次研究，得到下述幾個方面的結論：

（1）根據表2某平行施工環節中的工期管理效果，施工中不同環節的平行施工均實現了在計劃施工人數與實際施工人數一致的條件下，在計劃工期內完成施工。

（2）根據表3 某平行施工環節中的成本管理效果，證明該方法可以實現對工程實際支出成本的有效控制，保證在計劃成本內按照標準完工。

（3）根據表4管線碰撞統計結果，該建筑在施工中只有8層、11層與-1層存在管線碰撞，其他施工階段均不存在碰撞，證明該方法可以起到控制管線碰撞的良好效果。