BIM技術在建筑工程施工現場管理中的應用研究

摘要：簡要概述BIM技術及其在建筑領域的作用，分析施工現場管理存在的主要問題，闡述了BIM技術的各項功能在施工現場的應用效果，并分析運用BIM技術加強施工現場的安全管控問題，可供建筑工程施工技術人員參考。

關鍵詞：BIM技術；建筑工程；施工現場；應用研究

0 " 引言

近年來，隨著中國建筑業快速發展，BIM技術在建設工程施工中發揮著越來越重要的作用。應用BIM技術可以顯著改善施工現場管理的品質與效果，其可視化、集成化和模擬化的特性，可以為施工管理人員創造便利的條件，及時控制工程造價、施工進度、施工材料、施工質量等關鍵要素。

在建筑工程施工過程中引入BIM技術，既可以保證建筑工程正常施工，又可以高效解決建筑工程施工中的質量、安全以及突發的重大問題，為建筑工程順利進行提供了強有力的支撐。本文簡要概述BIM技術及其在建筑領域的作用，分析施工現場管理存在的主要問題，闡述了BIM技術的各項功能在施工現場的應用效果，并分析運用BIM技術加強施工現場的安全管控問題。

1 " BIM技術簡介

BIM即建筑信息模型（Building Information Modeling），是一項能夠表現出建筑數字化特征的技術。BIM技術廣泛用于建筑設計和施工，可有效提高建筑設計和施工質量。BIM技術可集成各時段產生的信息、數據，綜合使用這些信息、數據，有利于提高設計和施工的準確性，大大降低相關成本，促使縮短建筑項目的建設周期和提高經濟效益。

2 " BIM技術在建筑領域的作用

2.1 " 為建筑工程項目的實施提供重要信息

BIM技術可為建筑設計的優化提供必要的條件，能夠自動、準確地統計工程量。BIM技術不僅可以使建設項目的管理者充分了解項目內容，還可以識別建設中的重要信息，為建設項目的決策提供科學依據。

2.2 " 為不同環節人員提供高效溝通渠道

在裝配式建筑設計中應用BIM技術，將使整個設計過程集成化、標準化，使設計更加直觀。在建筑工程施工前利用BIM技術，便于技術人員及時發現設計上的缺點和不足，并進行調整和修正。通過構建3D模型，施工人員可以準確把握工程重點，對整個施工過程有更充分的信心。不同專業、用人單位在BIM技術的輔助下，可以及時疏通建筑工程相關問題。

2.3 " 為施工現場檢查提供有力技術支持

參與施工管理的人員熟練應用BIM技術，可以在多個專業人員之間形成較強的協同性，營造良好的施工管理一體化格局，是設計、生產、施工一體化的必要條件。在施工前應用BIM技術，可以及時發現并修改現建筑設計中的紕漏和不足，使施工人員的后續檢查工作更具有針對性。

3 " 施工現場管理存在的主要問題

3.1 " 質量控制不足

施工現場質量控制是保證建筑工程質量的重要環節。目前施工現場管理方面還沒有形成完善的現場質量控制機制，不能有效防范和識別施工現場各項工作運行過程中的潛在風險，從而給后續的建筑施工埋下了隱患。建筑工程施工現場的施工質量控制未廣泛運用現代信息技術，且沒有落實到施工現場各項施工中。現場施工環節未進行及時的信息交流與共享，使得現場施工質量控制受到影響，不利于施工成本和整體施工效果的控制。

3.2 " 進度控制不足

建筑工程屬于復雜的系統性工程，其施工過程會受多方面因素影響，由此導致施工進度控制力度不足。具體表現在以下2個方面：一是施工現場地質條件、氣候因素等客觀因素，對各項施工進度形成限制，甚至會對施工質量產生不利影響；二是現場施工過程中資金投入不到位、資金分配不合理以及施工材料供應不足等主觀因素，對施工進度產生不利影響。

3.3 " 成本控制不足

施工現場管理的關鍵環節之一是成本控制。施工成本控制力度不足表現在以下2個方面：一是成本控制計劃不合理。例如施工工期管控、施工質量管控等方面出現差錯，造成實際成本高于預算成本、經濟效益下滑、資金出現浪費等。二是成本控制計劃不落實。例如施工項目與其成本指標脫節、施工項目實際成本過高、在施項目頻繁改變設計等。上述不良現象嚴重影響建筑工程整體進度和施工企業的成本控制。

4 " BIM技術的各項功能在施工現場的應用

4.1 " 模擬功能的應用

應用BIM技術的模擬功能，可對建筑施工各過程進行仿真，便于技術人員及時發現存在的問題，并采取應對措施。在施工現場安全控制方面，應用BIM技術的仿真功能，對施工地質條件進行掃描，對施工組織結構建模，可確定施工現場能否滿足施工安全要求。同時可有效辨識施工現場及周邊環境中可能出現的危險源，便于相關人員制定出合理的處置方法。

應用BIM技術對施工危險過程進行仿真，既能保證施工安全，又可以提升施工效率。仿真畫面可直接呈現出施工中可能發生的安全隱患，便于技術人員科學設計施工方案，選用適宜的施工方法。對施工過程中的抽象性范圍進行仿真展示，有利于技術人員細致地了解整個施工過程，從而制定出更加合理的安全防范措施，有效保障施工的穩固性和安全性。應用BIM技術模擬的嘉峪關市某施工現場如圖1所示。

4.2 " 協同功能的應用

應用BIM技術的協同功能，讓工程參與各方、各專業的高效協作，進行有效交流和信息共享，有利于確保工程施工項目管理的協同性與有序性。

將BIM技術的協調性應用在施工現場管理工作中，可以進一步強化施工現場各專業的聯系協調。通過開展基于BIM技術的模型碰撞試驗，確定各個工種現場施工詳細任務，實現各環節施工的高效協調，有利于防止在工程施工中出現沖突。

應用BIM技術進行生產流程協調，有利于防止出現施工進度延遲、施工質量下降、安全風險發生等問題。BIM技術的協同功能如圖2所示。

4.3 " 可視功能的應用

應用BIM技術的可視功能，采用三維信息模型展現建筑工程施工現場，便于管理人員更加直接、生動地看到其施工過程和施工流程。應用BIM技術的可視功能，能夠使施工人員更加清晰地看到建筑工程施工過程中存在的問題，以便他們及時調整施工計劃和施工方法。

應用BIM技術的可視功能，直接展示重大安全事故的全過程，讓施工人員了解安全隱患的重點部位，有利于提高施工人員自身安全意識，從而達到杜絕發生重大安全事故、確保施工安全的目的。

在建筑工程施工過程中常出現突發性各種問題，應用BIM技術的可視功能，能夠對突發性問題進行實時展示。這為建筑工程施工管理者準確掌握突發性問題的原因，正確解決突發性問題、減少和杜絕突發性問題提供了有益幫助。

5 " 運用BIM技術加強施工現場安全管控

5.1 " 構建施工現場安全管控指標

施工現場安全管理的順利進行，必須以健全的施工現場安全控制指標為基礎。施工單位可運用BIM技術，構建施工現場的施工項目模型。根據該模型的準確計量，確認現場實施階段的所有建筑安全參數，從而確保施工項目安全的合法性與可實現程度。在BIM技術模式中，所有信息均具有實時關聯特性。技術人員根據實時收集的信息數據，更新模板上的信息，并對其進行大數據分析，便于施工人員即時了解施工現場施工項目的實際情況，形成精細化、科學合理的安全控制指標體系。

5.2 " 優化施工現場安全管控措施

5.2.1 " 場地規劃方面

隨著人們對房屋使用需求的日益增加，現代房屋結構日益向復雜化、多樣化發展。同時隨著建筑工程的施工工藝、施工程序的改進，建筑機械、施工裝備、施工材料等也在不斷改進，施工現場的交叉點越來越多、現場管控也更加復雜化。在紛繁復雜的建筑工程施工現場的三維空間內，施工中出現的安全隱患也愈來愈多。

應用BIM技術進行建筑工程施工現場仿真、搭建虛擬施工現場，尋找最優化的工程施工方案，合理規劃物料存放、機械布置，科學設計通道，合理劃定安全施工范圍，對塔式起重機、施工升降機、物料提升機等關鍵施工機械設備進行精確定位，有利于防止建筑工程施工現場發生重大空間碰撞問題，杜絕各類安全隱患。

5.2.2 " 確定風險源方面

施工現場的安全風險具有高度隨機性，任何一個環節上的過失，都可能導致重大安全事故。管控施工現場安全風險的最有效方法，就是確定風險源、監控風險點，從根源上防止重大安全事故的發生。

利用BIM技術，通過三維動態施工模式對實際施工過程進行仿真演示，可以對臨邊、洞口、支模、等高風險點做出預警。同時可以通過碰撞檢測，及時發現施工過程中潛藏的風險源。運用模擬技術進行風險防范措施的建模，形成風險預警制度，可有效預防重大安全事故的發生。

5.3 " 為施工現場安全管控提供保障

應用BIM技術，能夠在信息模式中構建互動網絡平臺，完成參建的各單元的分工，開展施工現場信息交流，進行施工現場合理調度，將施工人員安全隱患降至最低。因此在進行施工現場安全管控時，現場安全負責人應將施工過程中收到的各種安全資料進行整理研究，并根據整理研究的結果進行正確評估。

5.3.1 " 信息溝通方面

在信息傳輸流程中，由于施工現場的各種復雜的因素，很容易造成安全信息丟失，進而影響現場安全負責人科學管控與正確決策。而信息模型中的信息平臺，可以更有效處理安全信息傳輸流程的失真、錯位等問題。在BIM模式中搭建的信息交流平臺，各階段的安全主管之間能夠實現更加直接的信息溝通互動，并可就施工現場安全問題展開交流討論，從而得出更加科學合理的施工現場安全控制措施。

5.3.2 " 安全教育方面

在建筑工程施工現場安全管理工作中，對從業人員的安全知識培訓是保證建筑施工安全工作的關鍵手段，同時也是增強工程從業人員安全意識、實施安全管控方案的前提條件。過去的講座式、口頭動員式的安全知識培訓往往成效不佳，難以達到理想效果。

而應用BIM技術在建筑工程施工現場進行安全知識培訓，其高仿真性、協調性、可視性功能，可有效克服過去在安全教育培訓方面的缺陷。在組織施工人員安全教育訓練活動時，通過形象生動的方式，介紹施工安全危害情況和安全事故所造成的危害，讓施工人員身臨其境，進行體驗式的教育訓練，可切實增強施工人員的安全意識，幫助他們認真履行安全責任，達到安全施工的目的。

6 " 結束語

伴隨著中國建筑行業的發展，建筑工程的施工也日益向大型、復雜化方向發展，施工中安全管理難題也隨之增加。BIM技術在建設施工現場安全監督管理中的廣泛運用，可以充分發揮其模擬、協調、可視的信息技術資源優勢。通過確定建筑工程施工安全管控目標，優化施工安保管控措施，強化施工安全管理保障體系，可以有效提升建筑工程施工現場的安全管理水平。

在未來施工安全管理體系中，應當進一步加大對以BIM技術為標志的先進信息技術融合體系的運用，為實現建筑工程施工安全管理體系的實質性突破，為建筑工程安全施工水平的全面提升，為推動建筑行業的平穩發展打下更加扎實技術基礎。

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