建筑工程管理中BI M技術的運用分析

劉洪江

（四川幼兒師范高等專科學校，四川綿陽 621000）

1 引言

BIM技術為建筑工程項目管理工作的開展提出了新思路，為工程進度管理、成本管理、質量管理以及安全管理工作的優化實施提供了更為先進的技術支撐，保證在降低管理工作量的同時提高管理成效，以此為建筑工程項目建設的順利展開提供支持。在當前的研究中，更多的是針對BIM技術在建筑工程深化設計、質量管理等方面的應用做出論述，但是現有研究在利用BIM技術完成建筑工程項目管理中所有工作內容方面的探索與實踐較為缺乏，并沒有全面發揮出BIM技術的作用與價值，建筑工程管理工作的提升空間仍較大。在本文的研究中，主要圍繞某建筑工程案例，對基于BIM技術的工程項目全方位、全過程管理措施與要點展開論述，針對工程管理中的主要工作內容展開分析，包含橫向管理與縱向管理內容，全面性以及借鑒性更強，可為同類工程管理工作的強化展開提供更多的參考。

2 項目概述

某建筑工程所有建筑物內均包含地上5層結構以及地下兩層結構，地下結構均用于停車場建設。地上建筑耐火等級設定為一級、地下建筑耐火等級設定為二級；屋面防水等級設定為I級；建筑物的使用年限設定為50年；結構設定為框架結構。為了確保本建筑工程項目高質量、高效率展開，在工程管理工作中引入了BIM技術。

3 BI M技術在建筑工程管理中的應用探究

3.1 在施工進度管理中的應用

3.1.1 施工進度管理

進行施工進度管理，主要是對各個施工項目的進度安排與施工步驟的編制，并在此基礎上，結合BIM軟件進行人工工日計算，將相應數據信息導入計算軟件內，即可獲取各項工作的綜合工日。同時，需要參考主要工種工作面的相關數據，完成對工期、人工量的確定。其中，可以參考的主要工種工作面數據見表1，在本工程中得到的各項工序的工期數據以及人工量數據見表2。由于本建筑工程實際施工工序相對較多，在本文中節選部分主要工序進行表述。

表1 可以參考的主要工種工作面數據表

表2 各項工序的工期數據以及人工量數據表（節選）

同時，要參考各項工序的工作量以及人工量，結合斑馬夢龍網絡計劃軟件的應用，完成雙代號網絡圖以及橫道圖的繪制，對關鍵線路使用紅色標記進行明顯標識[1]。

3.1.2 基于BIM 4D的虛擬建造過程

BIM 4D模型的基礎為三維BIM模型，通過在其中加入時間維度從而實現4D施工模擬，為建筑工程項目管理工作的更好展開提供有力支持，實現對建筑工程施工計劃的仿真模擬，結合對整個施工過程的多次模擬，精準定位施工過程中可能發生的問題并提前完成處理，促使整個施工計劃得到優化，支持施工進度管理工作的升級。BIM 4D模型的建立過程主要如下：搭建BIM三維模型；結合時間維度制作4D虛擬動畫；組織模擬施工，在模擬過程中確定問題1、問題2、……、問題n，并落實針對性解決；形成最優方案，以此為基礎指導實際施工直至項目竣工。

3.2 在施工成本管理工作中的應用

3.2.1 資源配置方面的施工成本管理

在BIM軟件內導入人工工日相關信息，即可完成項目中不同構件施工需要完成的工程量、定額價與市場價等信息，為施工成本管理工作的高效展開提供有力支持。同時，在前期進行雙代號網絡圖以及橫道圖繪制的過程中，可以在其中輸入人力、材料以及機械設備投放量，完成施工資源配置方案的確定，并參考相應內容實施資源合理配置，從而達到有效管控建筑工程施工成本的效果。在此過程中，需要完成建筑工程施工機具需求量、人工需求量、主要施工材料需求量、構件與半成品需求量等內容的確定，盡可能以表格的形式展示出來。節選本工程中部分施工材料的需求量表進行說明，見表3。依托BIM技術的應用，可以實現對施工資源的直觀、便捷、快速統計與合理配置，促使施工資源利用率達到最理想水平，有效規避施工資源分配不均、資源浪費等問題的發生，支持施工成本的合理控制，同時也可以達到縮短施工工期的效果。

表3 主要施工材料需求量表（節選）

3.2.2 場地布置方面的施工成本管理

由于本工程建設地位于區域繁華地段，因此，實際施工中可以利用的土地面積較小，提升了施工現場布置的難度。為了更好地應對這一問題，在本工程中主要引入了BIM技術完成施工現場布置，使現場場地狹小這一缺陷的影響降至最低，獲取最大的施工現場場地利用率。在此基礎上，還根據已經完成布置的三維場地規劃，進行構件數量、價格等數據的確定與計算，并對相應數據實施匯總處理，結合公式編輯完成對施工場地布置材料用量以及總體價格成本的自動化統計與輸出，提升成本管理工作的便捷程度。

3.3 在施工質量管理工作中的應用

3.3.1 事前質量控制

本工程的整體施工規模較大，管線排布復雜程度偏高，為避免后續施工中發生設計變更、返工等問題，在施工前期依托BIM技術展開了碰撞檢查。碰撞檢查流程為：整合結構模型、建筑模型、機電模型，形成綜合模型；在BIM技術相關軟件內針對該綜合模型實施碰撞檢查；判斷是否存在碰撞問題，如果判斷結果為“是”，則迅速生成碰撞報告，以此為基礎組織協同修改，并在修改后再次實施碰撞檢查；如果判斷結果為“否”，則直接提交施工模型即可。

3.3.2 事中質量控制

1）可視化施工技術交底中的模型渲染。在BIM技術的支持下，能夠實現對三維模型的渲染，以此實現對更為真實場景的直觀展現，促使制作的項目三維模型更加接近實際情況，為各方參建人員迅速、直觀地了解項目以及建筑內容提供支持。

2）可視化施工技術交底中的漫游與VR技術。依托漫游與VR技術的利用，能夠在實際施工前更為真實的感受、了解施工現場，且對于一些較為復雜的施工工序，也可以利用這樣的方式完成技術交底，支持建筑工程施工的高質量展開[2]。

3）可視化施工交底中的二維碼制作。應用二維碼的形式針對三維模型中所有構件信息進行存儲與展現，可確保施工人員能夠在實際施工過程中更為準確、全面地了解各類構件信息，明確構件平面位置、細節要求、施工參數，確保施工質量水平達到預期。

3.3.3 事后質量控制

在本工程的質量管理工作中，主要依托BIM技術完成了施工項目所有數據信息的匯總分析，并以此為基礎完成對施工質量問題的確定以及可行性解決方案的制定，并分類保存在信息庫內，為后續同類工程的展開以及施工質量問題的解決提供參考。同時，本工程還結合BIM技術形成了技術文件（電子版）以及質量檢驗數字報告，為完成施工后的質量審核工作提供支持，縮減竣工驗收時間，提升實施工作效率。

3.4 在施工安全管理工作中的應用

在本工程中，為完成上層結構的施工，需要在外部搭建腳手架。此時，為確保施工人員能夠利用腳手架安全完成高空作業，要求在腳手架搭建前期確定安裝技術參數，包括立桿地基承載力、連墻件承載力等，計算量較大。選取腳手架的立桿地基承載力PK展開詳細說明，通過式（1）進行該技術參數的計算：

式中，NK為腳手架主體結構傳遞給基礎上表面的軸力標準值；Ac為基礎的底面積[3]。整體計算過程煩瑣且極容易發生錯誤，而應用BIM技術能夠規避這一問題，自動輸出各類計算結果，為施工安全管理的高質量、高效率展開提供支持。選取腳手架的立桿地基承載力這一數據，對比人工計算值以及BIM計算值，結果見表4。

表4 人工計算值以及BI M計算值的對比

對比發現，兩種計算方法所得到的結果并不存在較為明顯的差異性，且本工程的腳手架的立桿地基承載力滿足安全標準。但是，從計算速度方面來看，基于BIM技術的計算更為快速，能夠為腳手架布置方案的優化調整提供更為充足的時間，整體顯現出的安全性更為理想，而這是人工計算無法實現的。因此，應用BIM技術展開施工安全管理有著更高的優勢性。

4 結語

綜上所述，建筑工程管理工作量大、難度高，特別是對于一些施工規模較大的建筑工程項目，其管理工作的復雜性更強。為確保建筑工程項目管理工作的更好展開，需要應用更為先進的管理方式，即基于BIM技術的建筑工程管理模式，高效、高質量地完成施工方案深化、工期合理安排以及工序協調、施工資源優化配置、管線碰撞檢測、各項施工技術參數計算等工作，以此實現建筑工程進度管理、成本管理、質量管理以及安全管理的升級，確保建筑工程項目的施工質量與現場安全性始終維持在合理水平，盡可能降低成本并提升工程經濟收益，促使建筑工程項目如期保質完工。