建筑工程管理中BIM技術的應用研究

孔巍

［摘 要］隨著信息技術的快速發展，建筑行業開始引入新技術工藝，從而打造智能建筑工程。多數建筑企業不太了解信息技術，開展建筑工程建設時，整體施工工藝復雜，涉及較多的專業內容，導致工程管理的問題突出。建筑企業要協調各專業、各工序，提升建筑工程管理效率。基于此，文章著重分析BIM技術的特點，BIM技術在建筑工程管理中的具體應用，以及討論BIM技術的應用效果，僅供相關人員參考。

［關鍵詞］建筑工程；工程管理；BIM技術

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.12.034

［中圖分類號］TU71；TU17［文獻標識碼］A［文章編號］1673-0194（2023）12-0105-04

0 ? ? 引 ? ?言

建筑信息模型（Building Information Modeling，

BIM）技術屬于建筑行業智能化技術，將為建筑業的發展提供助力。我國住房和城鄉建設部印發《“十四五”住房和城鄉建設科技發展規劃》后，提倡將信息技術應用到建筑業，加快建筑業的數字化轉型［1］。建筑企業需要分析BIM技術與其他信息技術的融合方法，以及數據資源體系、項目智能化審批、建模軟件應用等，并形成數字化管理平臺［2］。BIM技術的應用，可以為建筑業提供轉型條件，有助于提升決策效率，縮短建設周期，減少成本支出，全面保障工程質量與安全?？梢哉f，現代科技的快速發展，提升了建筑管理水平，為建筑工程提供了增值服務。

1 ? ? BIM技術的特點

1.1 ? 可視化

現代建筑的形式、形狀比較復雜，普通手工建筑設計圖紙難以滿足復雜工程、異形空間的結構要求。建筑企業通過應用BIM技術設計項目方案，可以借助三維物理圖像、三維渲染方式，為人們提供直觀的三維展示服務，確保決策者作出正確的決策。

1.2 ? 協調性

以往建筑方案設計環節，不同專業采用獨立設計方式，不注重交流與溝通，如對于空調、通風、供暖通道，各部門只負責各自施工圖紙。但建筑工程建設過程中涉及較多結構構件，所以會出現碰撞問題，增加建設難度。為了處理以上問題，需要引入BIM技術提前干預。在施工初期，利用BIM技術調節各專業沖突，提供數據參考。處理沖突問題，并非BIM技術的單一功能，其還可以調整地下排水、電梯井等的布局。

1.3 ? 優化性

建筑企業借助BIM技術的優化性特點，能夠優化部分項目設計，如大空間、立面、三角屋頂等部位的設計。盡管上述部位的占比小，但是花費的時間、資金非常多，建造難度大，引發的施工問題多［3］。利用BIM優化施工計劃，能夠減少時間、資金的支出。

2 ? ? BIM技術在建筑工程管理中的具體應用

2.1 ? 在場地分析中的應用

施工現場情況與工程質量的關系密切，因此在施工之前，施工人員要全面分析各施工場地狀況，從而獲得管理數據支持。該項工作的復雜度高，對管理人員的專業要求高，在解析現有參數時，如果管理人員不太了解專業知識，則會出現分析錯誤等問題。應用BIM技術，可以有效減少問題。管理人員應用BIM技術，可以實現模擬定位，提升分析過程的透明度，獲得準確的分析結果，從而為工程管理奠定基礎。

2.2 ? 在方案設計中的應用

當建筑工程項目的施工標準較高時，施工單位要組織專業人員、施工部門開展技術交底，確保施工人員了解施工要求，遵循施工方案、圖紙要求施工。為了提升設計方案的可行性，設計人員也要應用BIM技術建立完整的建筑模型，獲得良好的施工方案［4］。設計人員應用BIM技術，可以預演工程建設過程，針對性調整模擬數據的參數，保障施工方案的合理性。當建筑工程的難度較大時，設計人員可應用BIM技術，開展多元化方案設計，篩選出最佳方案，從而為施工人員提供指導。

2.3 ? 在圖紙會審中的應用

在建筑工程管理中，圖紙會審屬于重要工作內容，管理人員應用BIM技術，可以檢驗施工圖紙的有效性。管理人員借助BIM技術，可以建立可視化模型，明確建筑結構體系，減少圖紙會審的錯誤。

2.4 ? 在施工管理中的應用

開展施工管理工作時，要合理應用BIM技術，從而實現規范化管理，保障施工質量。管理人員利用BIM技術，可以借助其可視化功能，科學管理物力、人力資源，使各參建方共享數據信息［5］。

2.5 ? 在竣工管理中的應用

在竣工管理中應用BIM技術，能夠優化驗收流程，修復工程缺陷，全面提升竣工驗收效率、質量。

2.6 ? 在成本管理中的應用

在建筑工程管理中，成本管理屬于重要內容。在成本管理中，BIM技術具有極大的應用價值。在施工之前，管理人員應用BIM技術，建立建筑的可視化模型，能夠保證工程量、材料量的準確性［6］。之后，結合數據與建筑實況，能夠對成本控制方案進行優化，從而增加經濟效益，減少不良損耗。

2.7 ? 在進度管理中的應用

在工程施工期間，管理人員通過BIM技術協調工程管理。BIM技術按照不同信息、參數，能夠預測工程竣工時間，促使管理人員優化施工流程，合理劃分施工任務。當施工流程不合理時，BIM會發出預警，幫助管理人員優化調整，提升進度管理效率。

2.8 ? 在材料管理中的應用

在建筑工程項目中，材料屬于項目施工的基礎要素。在傳統建筑工程管理中，材料性能與質量不達標，會增加工程質量隱患，因此必須關注材料質量管理。在控制材料成本時，也要保障材料性能與質量。將BIM技術應用到材料管理中，可以匯總分析不同的建筑材料信息，之后記錄在檔案內，以供相關人員隨時查找材料信息。此外，應用BIM技術能夠實現材料質量、成本信息同步化，在維護材料質量的同時，合理控制成本投入。利用BIM技術，可以科學管理建筑材料，根據材料的類型、性質、適用范圍進行分類，選擇合適的儲存方式，降低材料的受損度，保障工程建設質量。

2.9 ? 在碰撞檢測中的應用

開展施工之前，要檢測建筑各構件的碰撞、沖突情況，保障施工過程順利。碰撞檢測對施工質量的影響較大，特別是管道施工［7］。在檢測管道碰撞時，檢測人員借助BIM技術，可以深入分析管道結構碰撞情況，以直觀形式記錄不合理的問題。設計人員按照管道線路的檢測結果，做好設計方案的優化，以便后續順利開展施工建設。

2.10 ? 在統籌管理中的應用

傳統施工模式下，各部門溝通不暢，導致施工安全隱患比較多。鑒于此，施工企業通過BIM技術，可以對施工現場進行模擬，通過互聯網平臺共享數據［8］。管理人員按時上傳管理記錄，參建方可以掌握工程建設進度［9］?？梢哉f，BIM技術可以加強各部門的聯系，減少交叉作業，保證溝通流程的簡便性，同時可以幫助施工企業開展統籌管理，有序推進施工任務。

2.11 ? 在運維管理中的應用

將BIM技術應用到建筑工程運維管理中，可以延長項目使用年限，增加建筑企業的經濟效益。在經濟快速發展背景下，建筑工程項目運維管理的內容非常多，涉及空間管理、設備運維管理、公共安全管理、資產管理等。在項目運維管理中應用BIM技術，管理人員可以及時采集各類管理數據，根據數據信息優化項目的運維管理方案，全面提升工程資源使用效率。另外，工程建成后，利用BIM技術來分析建筑使用情況，以此為依據，可以優化、調整供電方案，保證用電設備應用的合理性，從而全面控制電能消耗。由長期經驗可知，BIM技術在項目運維管理中的應用成效顯著，可以實現建筑的全生命周期管理，推廣價值高。

3 ? ? BIM技術在建筑工程管理中的應用實踐

本研究以A項目為例，探究BIM技術在建筑工程管理中的應用情況。A項目位于某市的城區，是市中心、北郊區的連接點。在項目規劃中，要保留原有建筑，重點改造區域內的工業建筑、公共建筑、少量住宅建筑。項目包括幼兒園、建筑群、社區中心、學校等。勘察項目區域可知，該地區夏季溫度為20℃，濕度為50%；冬季溫度低于0℃，濕度約為25%。調查項目區域可知，夏季可利用自然通風，降低室內的熱負荷。

3.1 ? 優化施工設計

為了規范化管理建筑工程，需要基于BIM技術應用情況，優化項目施工設計。由于A項目涉及多個節點，施工圖紙的精細化水平較低。為了減少施工過程中的沖突問題，施工單位要按照工程屬性和參數，建立族文件，包含構件尺寸信息、材質信息、應力分布信息、價格信息。按照項目施工管理要求，校對、修訂族文件，針對不同施工構件的應力傳遞問題，可以采用此種方式，明確不同構件的受力情況，根據預設施工法維護結構安全。分析構件應力分布，可采用以下公式：

σ=W/A（1）

在式（1）中，σ表示節點構件應力，W表示有效受力面積，A表示正向應力。

根據式（1）分析不同節點的構件應力，以終端設備操作可視化建模軟件，用于構建結構模型，之后將結構模型、模型參數導入有限元分析軟件，分析不同位置的塑性、彈性參數，確保建筑力學結構模型與工程實體結構的一致性。校驗建筑模型的空間結構，根據預設施工方案，檢驗建筑結構施工的規范性［10］。在校驗之后，若設計方案高度匹配工程實況，則導出方案施工。檢驗后發現沖突問題，則按照沖突方式調整節點，完善建筑工程施工設計。

3.2 ? 進度可視化管理

在建筑工程管理中，進度管理屬于重要環節。選擇建筑結構空間模型，將其導入BIM軟件。按照預設的工程進度，對接BIM軟件，以集成方式，將進度信息導入三維模型，生成可視化的施工模型。在4D施工模型設計中，可以應用以下公式：

（2）

在式（2）中，、x、y分別表示施工模型，模型橫向參數、縱向參數。

針對以上設計內容，要在BIM軟件內模擬項目施工進度，模擬流程如下：第一，將BIM空間模型錄入可視化編輯軟件；第二，編制工程計劃、施工進度方案；第三，注重施工進度模型、建筑結構模型的銜接，生成4D結構模型；第四，使用輔助性工具，模擬施工進度；第五，按照工程施工情況，優化進度情況。圖1為工程進度模擬流程。

另外，在監控工程進度時，可以應用射頻識別技術，獲取、上傳建筑的構件狀態，確保計劃進度與實際進度的一致性。利用終端軟件，用不同顏色描述建造狀態，掌握構件的建造進度。按照實際建造進度與預期進度的時間差，預警工程構件的延誤狀態，科學管理工程施工進度。

3.3 ? 動態化模擬工程施工過程

上述工作完成之后，需要應用BIM技術，動態模擬工程施工過程。本次工程的規模大、施工復雜度高，所以要全方位把控工程施工過程。在計算機內錄入工程相關信息，操作Project軟件，保證工程管理計劃書的完善度；應用Navisworks軟件，可以高度集成工程時間節點、空間節點來有效管理工程施工過程。

4 ? ? 實例分析

綜合上述分析，可以掌握BIM技術的應用思路。為了驗證該技術的可行性，筆者詳細記錄A項目使用該技術的效果。將工程進度作為評價的指標，獲取各專業的計劃工期，結合上述內容，對比各專業的施工任務、實際工期，如表1所示。

由表1中的數據可知，相比計劃工期，不同專業施工任務的周期明顯縮短，尤其是空調施工。本文提出的應用BIM技術的工程管理方法能夠明顯縮短工程建設周期，驗證了BIM技術的可行性。在具體的實踐中，科學應用BIM技術可以嚴格控制施工進度，提升施工效率。同時，利用BIM技術進行工程管理還可以節約工程施工成本，包括設備租賃費用、人工費用等。

5 ? ? 結束語

本文詳細分析了BIM技術在建筑工程管理中的應用，并以具體的工程案例探討建筑施工管理中應用BIM技術的方式。實踐證明，在建筑工程管理中應用BIM技術能提升不同專業的施工效率，節省設備費用、人工費用，增加經濟效益。因此，在同類工程施工管理中，也可以引入BIM技術，按照工程實況，調整BIM技術的應用方法，充分發揮出BIM技術的應用價值。

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