BIM在建筑工程管理中的應(yīng)用分析

鄺俊雄

廣州市建設(shè)投資發(fā)展有限公司 廣東 廣州 510000

當(dāng)前，我國建筑工程朝著信息化方向發(fā)展，隨著BIM技術(shù)的應(yīng)用，成為建筑行業(yè)信息化表現(xiàn)，促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)展，同時(shí)為建筑行業(yè)提供發(fā)展動(dòng)力。開展建筑項(xiàng)目，積極引入先進(jìn)技術(shù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)施工質(zhì)量管理模式，以加強(qiáng)工程品質(zhì)，滿足當(dāng)前社會需求，打造高質(zhì)量項(xiàng)目，為社會發(fā)展提供動(dòng)力。

1 BIM技術(shù)特點(diǎn)

BIM技術(shù)，與計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)合使用，建立建筑的信息化模型。技術(shù)人員將施工數(shù)據(jù)輸入到BIM系統(tǒng)內(nèi)，確保模型與施工圖紙一致。應(yīng)用BIM技術(shù)，為施工管理提供參考數(shù)據(jù)，建立三維立體模型，高效開展施工作業(yè)，最大限度提升工作效率[1]。分析BIM技術(shù)的特點(diǎn)，可以劃分為以下幾點(diǎn)：

第一，可視化：在傳統(tǒng)建筑工程中，施工人員、管理人員對于項(xiàng)目的認(rèn)知與了解不全面，利用CAD圖紙的元素想象，建立建筑模型。此種方式極易受到人為因素影響，并且對人員素質(zhì)要求高，人員必須具備高專業(yè)能力，并且只能應(yīng)用到簡單建筑結(jié)構(gòu)中。而BIM技術(shù)能將三維建筑模型直觀地展示給施工人員和管理人員。

第二，模擬性：BIM技術(shù)模擬性，在于推演不存在事物，利用參數(shù)設(shè)定自行模擬項(xiàng)目。在此期間，管理人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工問題，優(yōu)化調(diào)整施工思路，通過BIM技術(shù)模擬功能，消除不良質(zhì)量影響[2]。正是由于此種特點(diǎn)，才可以發(fā)揮出BIM技術(shù)的優(yōu)勢，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

第三，可出圖性：在建筑設(shè)計(jì)，通過BIM技術(shù)可視化功能，驗(yàn)證建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。建筑工程項(xiàng)目復(fù)雜，涉及到較多分部分項(xiàng)工程與系統(tǒng)，各設(shè)計(jì)專業(yè)之間容易出現(xiàn)沖突，影響建筑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，還會引發(fā)現(xiàn)場質(zhì)量問題，屬于項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作難點(diǎn)。采用BIM技術(shù)可解決上述工作難點(diǎn)。

第四，協(xié)調(diào)性：建筑行業(yè)發(fā)展速度加快，建筑工程規(guī)模擴(kuò)大，施工環(huán)節(jié)、工序復(fù)雜，各部門都要積極履行職責(zé)。工程施工中，工程具備明顯的整體性特點(diǎn)，所以要加大各部門、各環(huán)節(jié)的配合度，順利開展工程建設(shè)任務(wù)。施工過程存在的不良問題多，應(yīng)當(dāng)聯(lián)合會議方式，制定科學(xué)的處理方案，但是消耗的人力、時(shí)間非常多，無法按期完工。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以加大各部門的溝通度，從而處理好施工過程的不良問題[3]。

2 BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用

圖1為BIM技術(shù)的建筑施工管理體系框架圖。

圖1 BIM技術(shù)的建筑施工管理體系框架圖

2.1 工程設(shè)計(jì)管理

第一，方案輔助設(shè)計(jì)：BIM技術(shù)，主要參考數(shù)據(jù)信息建立模型。當(dāng)信息快速變化時(shí)，也可以及時(shí)作出反應(yīng)，是一種參數(shù)化設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)復(fù)雜建筑時(shí)，通過參數(shù)化設(shè)計(jì)法，控制好建筑的使用性能、形態(tài)變化，并做好對比分析[4]。利用設(shè)計(jì)圖紙的數(shù)據(jù)庫，篩選方案予以優(yōu)化，全面提升建筑設(shè)計(jì)管理質(zhì)量。

第二，設(shè)計(jì)協(xié)同優(yōu)化：建筑工程涉及到多個(gè)施工環(huán)節(jié)，所以要求多部門合作設(shè)計(jì)圖紙。但由于各部門的專業(yè)不同、設(shè)計(jì)理念差異，會增加設(shè)計(jì)圖紙的漏洞。各部門的溝通交流少會增加設(shè)計(jì)圖紙的出錯(cuò)率。工程設(shè)計(jì)工作中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)，可以設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)共享平臺，從保證設(shè)計(jì)人員處于同一個(gè)模型內(nèi)。利用BIM數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)，可以檢測設(shè)計(jì)模型，分析設(shè)計(jì)的差異性，并且反饋至設(shè)計(jì)人員。設(shè)計(jì)人員利用平臺，查看設(shè)計(jì)人員編制的方案。在BIM技術(shù)體系中，擁有協(xié)同設(shè)計(jì)功能，可以提升設(shè)計(jì)精確度，減少設(shè)計(jì)沖突。

第三，碰撞試驗(yàn)檢查：在建筑工程中，管線設(shè)計(jì)的繁瑣度較高，要求設(shè)計(jì)人員處理構(gòu)件碰撞問題。傳統(tǒng)平面設(shè)計(jì)圖，無法呈現(xiàn)出立體結(jié)構(gòu)，也不能明確建筑與構(gòu)件的碰撞情況，對施工進(jìn)度的影響大[5]。工程設(shè)計(jì)期間，通過BIM技術(shù)建立數(shù)據(jù)模型，模擬建筑內(nèi)部的碰撞情況。以可視化設(shè)計(jì)優(yōu)勢，高效處理管線碰撞問題，優(yōu)化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案。

第四，信息管理模式：不同的建筑形體，具備不同的使用功能，會使圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、施工過程、工程維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)不同。在應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，要科學(xué)管理建筑實(shí)際情況。部分BIM技術(shù)的管理數(shù)據(jù)不具備復(fù)制性，所以在管理數(shù)據(jù)時(shí)，會面臨較多難題[6]。通過BIM技術(shù)進(jìn)行管理，可以提升技術(shù)的開放性、適用性，減少后期維護(hù)費(fèi)用，確保其他單位也可以使用BIM管理經(jīng)驗(yàn)。

2.2 工程造價(jià)管理

第一，成本控制：項(xiàng)目開工之后，材料、設(shè)備的市場價(jià)格變化，要求工程人員控制好造價(jià)成本，以免超出預(yù)算。BIM技術(shù)應(yīng)用之后，可以收集和分析數(shù)據(jù)信息，制定科學(xué)的解決方案，避免對工程進(jìn)展產(chǎn)生影響，降低工程成本。

第二，造價(jià)設(shè)計(jì)：工程造價(jià)管理中，將造價(jià)設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)。現(xiàn)代工程造價(jià)管理，多以限額設(shè)計(jì)法為主，要科學(xué)控制工程投資與支出，合理分配投資資金。利用科學(xué)的BIM技術(shù)，可以提升造價(jià)控制與管理效率，優(yōu)化整合數(shù)據(jù)資料，從而完善造價(jià)設(shè)計(jì)方案，減少設(shè)計(jì)資金浪費(fèi)，使工程成本造價(jià)降低[7]。

第三，項(xiàng)目招投標(biāo)：在工程招投標(biāo)過程中，內(nèi)容較為復(fù)雜，且工程量大，要求招投標(biāo)雙方重視工程量，并且做好準(zhǔn)確計(jì)量與審查工作。招標(biāo)方計(jì)算定額消耗量，但人工計(jì)算的數(shù)據(jù)結(jié)果偏差大。通過應(yīng)用BIM技術(shù)，整合工程數(shù)據(jù)，按照指標(biāo)制定工程量清單。通過數(shù)據(jù)運(yùn)算方式，減少計(jì)算的錯(cuò)誤率，維護(hù)工程管理效率。

第四，工程施工：工程施工過程中，利用BIM技術(shù)建立數(shù)據(jù)模型，準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)和整合工程造價(jià)數(shù)據(jù)。利用模型分析，可以使工程人員明確建筑工程問題，采取科學(xué)的處理對策。通過BIM技術(shù)，科學(xué)分析施工過程的構(gòu)件布置，為現(xiàn)場施工提供便利性，全面提升施工效率，降低成本支出。

第五，竣工結(jié)算：項(xiàng)目完工之后，要統(tǒng)計(jì)工程造價(jià)問題，涉及到大量數(shù)據(jù)信息，以人力方式很難準(zhǔn)確結(jié)算，因此要應(yīng)用BIM技術(shù)控制工程成本，維護(hù)成本匯總的準(zhǔn)確性。同時(shí)，全方位審查和管理施工進(jìn)度、施工質(zhì)量，保證質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，高效完成施工任務(wù)[8]。綜合整理數(shù)據(jù)信息，開展自動(dòng)化分析，掌握工程維護(hù)、管理問題，獲得準(zhǔn)確的竣工結(jié)算。

2.3 施工質(zhì)量管理

建筑工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)，才可以使建筑項(xiàng)目投入運(yùn)營中，增加施工方的投入回報(bào)。建筑工程管理中，通過BIM技術(shù)建立工程模型，科學(xué)管理施工質(zhì)量。

第一，施工前期準(zhǔn)備：通過BIM技術(shù)，整合和歸納數(shù)據(jù)信息，建立建筑數(shù)據(jù)模型。利用3D立體模型，試驗(yàn)檢測構(gòu)件碰撞情況，實(shí)現(xiàn)模型結(jié)構(gòu)的可視化分析。通過模型的可視性特點(diǎn)，準(zhǔn)確審核設(shè)計(jì)圖紙。深化設(shè)計(jì)圖紙，合理控制設(shè)計(jì)變量，以數(shù)據(jù)審查方式掌握施工難點(diǎn)、質(zhì)量控制點(diǎn)，積極預(yù)防工程圖紙所致誤差。

第二，施工過程管理：聯(lián)合施工技術(shù)、建筑模型，做好施工模擬與演練工作。按照施工模擬問題，優(yōu)化施工方案。通過材料明細(xì)表，明確材料使用量，保障工程質(zhì)量。利用數(shù)據(jù)共享平臺，能夠?qū)Σ煌瑯?gòu)件生成標(biāo)的。通過數(shù)據(jù)庫、移動(dòng)端聯(lián)合模式，能夠掃描施工現(xiàn)場的信息，處理質(zhì)量隱患。

第三，施工進(jìn)度管理：在建筑工程施工進(jìn)度管理中，通過BIM技術(shù)控制施工進(jìn)度，最大限度縮短施工周期。傳統(tǒng)工程管理中，施工進(jìn)度管理對進(jìn)度圖表的依賴較高。然而此種方式不具備直觀性，很難反映出施工進(jìn)度與相關(guān)問題。合理應(yīng)用BIM技術(shù)，建立工程項(xiàng)目模型，從而掌握網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃、施工模型，劃分好建筑工程計(jì)劃。在BIM模型中，輸入時(shí)間信息，可以對施工過程進(jìn)行模擬，實(shí)時(shí)顯示出施工進(jìn)度，海鮮施工進(jìn)度的可視化管理。應(yīng)用BIM技術(shù)，可以反映出工程量、資金用量等，通過數(shù)據(jù)評估資金用量、施工進(jìn)度，保證進(jìn)度管理的有效性。圖2為BIM技術(shù)在施工進(jìn)度管理中的應(yīng)用。

圖2 BIM技術(shù)在施工進(jìn)度管理的應(yīng)用

第四，竣工管理：在BIM平臺的后端，可以自動(dòng)生成施工信息，歸納整理之后，形成信息數(shù)據(jù)庫。工程施工后，調(diào)取數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量信息標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)分析工程質(zhì)量，提供竣工驗(yàn)收的參考。留存數(shù)據(jù)庫信息，為質(zhì)量檢測、維護(hù)工作提供依據(jù)。

2.4 施工安全管理

第一，場地規(guī)劃管理：施工之前，使用BIM技術(shù)收集數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到模型內(nèi)。收集數(shù)據(jù)信息，涉及到工程環(huán)境、內(nèi)部空間、結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)等，遵照不同類別輸送數(shù)據(jù)。工程人員參考數(shù)據(jù)模型，利用數(shù)據(jù)平臺優(yōu)化方案。在場地規(guī)劃與管理工作中，利用科學(xué)方式計(jì)算材料、設(shè)備的運(yùn)輸成本。

第二，識別施工危險(xiǎn)：建筑工期、成本的影響因素，也屬于施工風(fēng)險(xiǎn)因素。利用BIM數(shù)據(jù)模型，防控計(jì)算工程風(fēng)險(xiǎn)。通過模型的可視性功能，準(zhǔn)確識別、判斷施工過程的危險(xiǎn)。按照不同風(fēng)險(xiǎn)因素，提出相應(yīng)的預(yù)防措施，降低安全事故率。

第三，加大現(xiàn)場安全監(jiān)控力度：基于BIM技術(shù)建立安全管理系統(tǒng)。按照監(jiān)控需求，找尋數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息，提出安全防范措施。施工現(xiàn)場應(yīng)用BIM技術(shù)，提供科學(xué)的安全管理方法，保障施工安全性。施工安全管理中，利用BIM技術(shù)掌握工程進(jìn)展，通過3D數(shù)據(jù)，模擬真實(shí)的施工現(xiàn)場。以數(shù)據(jù)分析法，計(jì)算現(xiàn)場監(jiān)控布局，實(shí)時(shí)調(diào)整安全措施。引入智能監(jiān)控技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測施工過程，盡早處理安全隱患。

第四，員工教育培訓(xùn)：在BIM信息數(shù)據(jù)庫，涉及的數(shù)據(jù)信息資源非常度。項(xiàng)目開工之前，組織員工參與安全教育、培訓(xùn)活動(dòng)。在不同活動(dòng)中，利用BIM信息數(shù)據(jù)庫，對施工人員進(jìn)行分類管理，保證安全教育培訓(xùn)的針對性，使施工人員認(rèn)識到安全問題、防護(hù)措施。

3 結(jié)束語

綜上所述，建筑工程施工過程中，BIM技術(shù)可以提升施工水平，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)。建筑工程應(yīng)用BIM技術(shù)，可以提升施工效率與質(zhì)量，為資源分配工作提供保障。合理應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠保證各環(huán)節(jié)信息整合的前瞻性，為管理人員提供施工監(jiān)管支持，隨時(shí)掌握具體的施工情況，發(fā)現(xiàn)施工問題后提出管控措施，維護(hù)工程建設(shè)的質(zhì)量與安全。本文通過分析BIM在工程設(shè)計(jì)管理、成本管理、施工管理、質(zhì)量管理中的應(yīng)用，明確了BIM技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容與方法，全面提升建筑工程的建設(shè)效益。