淺析BIM在建筑工程管理中的應(yīng)用

楊瑞斌

摘要：本文從BIM技術(shù)概念和在建筑工程管理中的應(yīng)用意義出發(fā)，結(jié)合BIM技術(shù)特性，研究該技術(shù)在實(shí)際工程管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并初步對(duì)BIM在建筑工程管理中的應(yīng)用及拓展做簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞：BIM;建筑工程管理;應(yīng)用

引言

我國(guó)綜合國(guó)力日益增強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和普及度也廣泛提升，在建筑行業(yè)中，應(yīng)用BIM技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)不可或缺的標(biāo)配。得益于BIM技術(shù)的應(yīng)用，建工程管理工作取得可觀的現(xiàn)代化進(jìn)展，從可優(yōu)化的路徑角度來(lái)說(shuō)，建筑行業(yè)應(yīng)該更深入借用BIM技術(shù)的效力，將其優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)掘和發(fā)揮，助力建筑工程管理更上一個(gè)臺(tái)階。

1BIM的概述

BIM主要是指建筑信息模型，是近幾年來(lái)工程建設(shè)中出現(xiàn)的一種新型數(shù)字化技術(shù)，BIM的出現(xiàn)，逐漸改變了工程建設(shè)項(xiàng)目中的運(yùn)作方式，并在工程建設(shè)行業(yè)產(chǎn)生極大的影響。BIM一方面將工程建設(shè)從二維空間帶人三維空間，另一方面還通過(guò)數(shù)字化技術(shù)，為建筑三維模型提供了一個(gè)與實(shí)際情況相同的工程信息庫(kù)，在這個(gè)信息庫(kù)中，不僅能搜索到建筑物構(gòu)建信息、專業(yè)信息、狀態(tài)信息等基本信息資源，還能將空間、運(yùn)動(dòng)行為等非構(gòu)件對(duì)象的狀態(tài)信息通過(guò)三維模型展現(xiàn)出來(lái)，這就極大的提高了建筑工程的集成程度，使得建筑工程項(xiàng)目全過(guò)程處于一個(gè)可視化控制狀態(tài)，極大的提高了工程建設(shè)質(zhì)量，降低了工程建設(shè)成本。

2BIM的技術(shù)及應(yīng)用意義

BIM，即建筑信息模型化，應(yīng)用三維技術(shù)來(lái)模擬建筑物及建筑區(qū)域環(huán)境的真實(shí)信息，將其立體化、模型化，從而給建筑施工各個(gè)環(huán)節(jié)工作者提供全面真實(shí)的依據(jù)和信息及時(shí)反饋，促進(jìn)各個(gè)流程的信息流通，最終提高決策科學(xué)性和執(zhí)行質(zhì)量。BIM的應(yīng)用意義可以概括為兩個(gè)方面，一是在建筑工程管理過(guò)程中，對(duì)于建筑工程本身的明確信息變動(dòng)、降低決策風(fēng)險(xiǎn)、提高管理效率、控制意外成本等工作具有促使其進(jìn)步、以保證和提高整個(gè)工程質(zhì)量的意義，此外BIM技術(shù)還有很多拓展空間可以推進(jìn)，比如針對(duì)一些綠色建筑、超現(xiàn)代化建筑等。二是對(duì)于我國(guó)建筑界和建筑行業(yè)的數(shù)字化、信息化意義。運(yùn)用好BIM中的5D技術(shù)，能夠?qū)ㄖこ讨械碾[患提早排查和解決，它對(duì)于縮短建筑工程周期，提高安全性意義重大，智慧建筑、數(shù)字建筑，最終目的還是要提高工程質(zhì)量，加強(qiáng)工程安全，提升經(jīng)濟(jì)效益。

3BIM在建筑工程管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1提高建筑工程管理中的協(xié)調(diào)性

建筑工程管理中，溝通協(xié)調(diào)的時(shí)間和作用占據(jù)了重要位置。傳統(tǒng)的溝通方式是利用二維平面圖紙，但是二維平面圖紙的制約性和缺點(diǎn)已經(jīng)很明顯：牽一發(fā)動(dòng)全身，重新讓全員梳理的時(shí)間成本太高，并且容易造成邏輯混亂，在各部門(mén)專業(yè)協(xié)調(diào)上也不能發(fā)揮較大的作用，比如布局建筑內(nèi)部構(gòu)件存在交叉和排斥現(xiàn)象，所以傳統(tǒng)二維圖紙已經(jīng)不能適應(yīng)建筑工程的需求。BIM技術(shù)本身就具有協(xié)調(diào)性這一重要特征，不管是設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)督單位，都能借助它來(lái)了解當(dāng)下建筑施工情形，實(shí)現(xiàn)配合上的無(wú)障礙性和可溝通性。并且，BIM技術(shù)能及時(shí)反映出作業(yè)流程中的問(wèn)題，這樣一來(lái)，工作人員就可以運(yùn)用BIM技術(shù)模擬操作模式，來(lái)模擬解決問(wèn)題的有效辦法，選出最優(yōu)辦法，減少實(shí)際工程中的返工成本。此外，運(yùn)用BIM技術(shù)的管理者可以借助模型來(lái)收集各部門(mén)的問(wèn)題和意見(jiàn)，來(lái)促進(jìn)統(tǒng)籌調(diào)配和全局管理，使得各部門(mén)工作更加協(xié)調(diào)化開(kāi)展。

3.2提高建筑工程管理中的可視性

BIM技術(shù)本身具有可視性，透明性，所以工程建筑工作人員能夠直接看見(jiàn)，避免憑主觀臆測(cè)而造成的決策失誤。這與以往的二維設(shè)計(jì)圖、二維效果圖大相徑庭，準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，二維施工圖和效果圖是不負(fù)溝通責(zé)任的，缺少建筑過(guò)程中的信息流通和傳達(dá)，也缺少人員間的互動(dòng)和情況反饋。由于BIM技術(shù)具有可視性，整個(gè)工程情況能夠曝光在“眾目睽睽”之下，所以能夠使得工程管理者達(dá)到科學(xué)管理、可視化管理，無(wú)形附加了一層監(jiān)督的功能。在可視化管理模式下，管理者決策者運(yùn)籌效果大增，方便組織工作組人員討論溝通，從而使建筑工程信息傳達(dá)更暢達(dá)。

3.3利用模擬性提高建筑工程效率與質(zhì)量

BIM技術(shù)的模擬性可以對(duì)建筑內(nèi)外部及周?chē)h(huán)境進(jìn)行精確模擬，并且有能力讓管理者在這上面進(jìn)行模擬操作。由于建筑工程本身具有內(nèi)外部復(fù)雜性，所以針對(duì)這種復(fù)雜性，管理者可以利用BIM的模擬性來(lái)建模和推演。具體做法有構(gòu)建建設(shè)結(jié)構(gòu)模型和工程進(jìn)度模型。建設(shè)結(jié)構(gòu)模型能突出建筑中的安全重點(diǎn)部位和細(xì)節(jié)部位，工程進(jìn)度模型能算出建筑中的合理指標(biāo)和進(jìn)度，兩者相配合，增強(qiáng)建筑工程的效率和質(zhì)量。

3.4提高建筑工程管理中的復(fù)盤(pán)能力

在一個(gè)工程建筑的有序進(jìn)度和建筑后管理中，管理人員需要不斷進(jìn)行復(fù)盤(pán)，確保建筑過(guò)程的萬(wàn)無(wú)一失。BIM可視化的立體模型和進(jìn)度模型，有助于管理人員在復(fù)盤(pán)過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)、施工上的準(zhǔn)確參考，及時(shí)發(fā)現(xiàn)疏忽的漏洞，來(lái)進(jìn)行后續(xù)的復(fù)盤(pán)處理。

3.5提高建筑工程管理中的造價(jià)管理控制

BIM技術(shù)具有分階段建模的特征，所以借助BIM的分階段模型檢測(cè)工程造價(jià)的方式既透明又科學(xué)。由于是分階段建模，所以可以采用分階段造價(jià)管理。比如在地基工程階段，展開(kāi)此階段的造價(jià)管理。將財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)與工程數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)統(tǒng)計(jì)核算，形成造價(jià)管理中的透明清晰。每個(gè)階段都可采用這種方式比如主體結(jié)構(gòu)施工階段、裝飾裝修施工階段等等。

3.6實(shí)現(xiàn)工程管理的再優(yōu)化過(guò)程

在工程管理過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程設(shè)計(jì)方案的再優(yōu)化過(guò)程，有助于工程建設(shè)質(zhì)量的提升。BIM可以將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為可視化的立體模型，是管理者發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案存在的問(wèn)題與漏洞，進(jìn)行再優(yōu)化處理進(jìn)而確保工程施工的順利完成。

3.7確保造價(jià)管理控制的完成

工程造價(jià)管理是工程管理的核心內(nèi)容。在造價(jià)管理的難點(diǎn)在于如何將復(fù)雜的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)與工程建設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，形成統(tǒng)一化的造價(jià)管理架構(gòu)。BIM將工程實(shí)施過(guò)程形成了分階段模型體系，使造價(jià)管理可以根據(jù)工程過(guò)程進(jìn)行分階段管理。如地基工程階段、澆筑工程階段、外立面施工階段、內(nèi)裝修階段等，分別開(kāi)展造價(jià)管理，進(jìn)而確保工程造價(jià)管理的順利完成。

4BIM在建筑工程管理中的應(yīng)用

在實(shí)際的工程管理過(guò)程中，BIM被廣泛應(yīng)用在招標(biāo)、設(shè)計(jì)、造價(jià)、信息與決策等各項(xiàng)管理工作中。研究者結(jié)合工程管理經(jīng)驗(yàn)，將BIM主要應(yīng)用工作總結(jié)為以下幾項(xiàng)。

4.1在建筑設(shè)計(jì)管理中的應(yīng)用

4.1.1建筑場(chǎng)地分析應(yīng)用

在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，施工場(chǎng)地的信息情況會(huì)直接影響到整個(gè)建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，因此，在進(jìn)行建筑工程場(chǎng)地分析中，需要對(duì)環(huán)境現(xiàn)狀、建筑交通流量、地形地貌、景觀規(guī)劃等各種因素進(jìn)行詳細(xì)分析。在傳統(tǒng)的場(chǎng)地分析中有存在著很多問(wèn)題，例如主觀影響過(guò)大，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)反映過(guò)于緩慢，在場(chǎng)地分析中，過(guò)于看重定性分析，忽視了定量分析，將BIM應(yīng)用在建筑場(chǎng)地設(shè)計(jì)分析中，能通過(guò)BIM與CIS的有效結(jié)合，對(duì)場(chǎng)地中的建筑物數(shù)量進(jìn)行模擬，并對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這樣就能快速的對(duì)建筑場(chǎng)地進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證建筑項(xiàng)目獲得最佳布局效果。

4.1.2在建筑工程設(shè)計(jì)階段中的應(yīng)用

在建筑工程的設(shè)計(jì)階段，就要對(duì)工程造價(jià)、建筑質(zhì)量、安全狀況進(jìn)行規(guī)劃和把控。在工程造價(jià)上，運(yùn)用BIM技術(shù)，提取相關(guān)成本數(shù)據(jù)，明確工程成本的額度，建立各個(gè)階段的統(tǒng)計(jì)模型，方便后期的造價(jià)控制。在建筑質(zhì)量方面，運(yùn)用BIM的模擬功能事先對(duì)施工大型、中型、小型機(jī)械進(jìn)行合理調(diào)配，并且事先對(duì)涉及整個(gè)建筑過(guò)程的工作人員進(jìn)行BIM技術(shù)使用和應(yīng)用邏輯培訓(xùn)，尤其加強(qiáng)技術(shù)工種的培訓(xùn)。在安全狀況上，建筑工程管理人員可以利用BIM進(jìn)行工程預(yù)演，對(duì)可能出現(xiàn)的安全隱患提前防范于未然。使用BIM技術(shù)能為設(shè)計(jì)人員提供清晰可視化的分析方式，對(duì)于設(shè)計(jì)階段的管理可謂發(fā)揮了重大作用。

4.1.3建筑性能分析

在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以利用BIM技術(shù)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案的安全、布局、照明、色彩、能耗、資源等進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，根據(jù)分析結(jié)構(gòu)來(lái)判斷建筑設(shè)計(jì)方案是否符合可持續(xù)發(fā)展理念。在建筑工程的全生命周期中，設(shè)計(jì)方案發(fā)揮著十分重要的作用，利用BIM技術(shù)能對(duì)設(shè)計(jì)方案、建筑性能進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)，這對(duì)于建筑物生命周期中的穩(wěn)定、安全使用有極大的幫助。

4.2在建筑工程招投標(biāo)階段中的應(yīng)用

在建筑工程的招投標(biāo)階段，是一個(gè)多方反復(fù)溝通、反復(fù)對(duì)照?qǐng)D紙的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，如果運(yùn)用上行下效的傳達(dá)方式，很不容易形成通達(dá)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的渠道，比如造價(jià)、質(zhì)量、安全上的問(wèn)題不能及時(shí)反饋。這就需要運(yùn)用到BIM技術(shù)，它的協(xié)調(diào)性能讓多方人員進(jìn)行更高效的溝通和協(xié)作。同時(shí)，管理人員還可以將BIM技術(shù)與已經(jīng)廣泛使用的主流軟件相配合，使得后續(xù)工作更知道怎么抓重點(diǎn)。

4.3在工程施工管理中的應(yīng)用

目前，在我國(guó)還沒(méi)有推出商品化的BIM施工項(xiàng)目管理軟件系統(tǒng)，從當(dāng)前的情況看，在建筑工程行業(yè)中，我國(guó)對(duì)基于BIM的4D項(xiàng)目施工管理系統(tǒng)軟件比較認(rèn)可，這種管理系統(tǒng)是將4D技術(shù)和BIM技術(shù)聯(lián)合在一起，通過(guò)建筑物、施工現(xiàn)場(chǎng)3D模型、施工進(jìn)度、施工資源、安全質(zhì)量、場(chǎng)地布置等集成一體，從而達(dá)到了BIM下下的施工進(jìn)度、人力、財(cái)力、安全、質(zhì)量、施工過(guò)程的4D可視化。

4.3.1在建筑工程施工階段中的應(yīng)用

建筑工程的施工階段是最具復(fù)雜性、系統(tǒng)性的一個(gè)環(huán)節(jié)。BIM除了可以事先通過(guò)施工模擬來(lái)梳理會(huì)遇到的管理問(wèn)題，還可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新工程進(jìn)行的實(shí)際情況。這樣就有助于管理工作人員掌握現(xiàn)場(chǎng)的情況，形成有效的管理和監(jiān)督。將施工中的工程信息實(shí)行參數(shù)化，在具體施工技術(shù)中的幾何尺寸、空間邏輯協(xié)調(diào)可以得到參考的指標(biāo)，使得施工技術(shù)更加具備可推敲性和可靠性。在施工過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)變動(dòng)、人員變動(dòng)等情況，BIM技術(shù)就可以實(shí)時(shí)呈現(xiàn)這些情況，形成溝通上的透明通達(dá)。BIM還能有效監(jiān)督施工過(guò)程中工程財(cái)務(wù)款項(xiàng)有無(wú)被不規(guī)范支付、施工進(jìn)度有無(wú)按計(jì)劃進(jìn)行等。當(dāng)BIM數(shù)據(jù)更新時(shí)，原有的數(shù)據(jù)能夠繼續(xù)被保護(hù)，建立相關(guān)聯(lián)動(dòng)模型，其他數(shù)據(jù)會(huì)隨之聯(lián)動(dòng)配合，避免因?yàn)閿?shù)據(jù)變動(dòng)造成的工程遺漏、工程重復(fù)現(xiàn)象。

4.3.2在建筑工程竣工階段中的應(yīng)用

在工程的竣工階段，BIM已經(jīng)存儲(chǔ)了從設(shè)計(jì)到招投標(biāo)到施工的所有信息，用可視化方式呈現(xiàn)，有助于竣工驗(yàn)收工作的透明度和復(fù)盤(pán)敘述的清晰。BIM已經(jīng)憑借其4D和5D的模型進(jìn)行模擬和管理職能的拓展，對(duì)決算質(zhì)量、安全管理、造價(jià)管理的作用凸顯，其中間過(guò)程的參數(shù)和信息也能夠幫助竣工結(jié)算后的檢查和責(zé)任追蹤，有效避免一旦出現(xiàn)意外狀況而產(chǎn)生的扯皮推諉現(xiàn)象。而管理人員和各流程作業(yè)人員認(rèn)識(shí)到BIM工作邏輯后，會(huì)反過(guò)來(lái)鞭策管理和施工的責(zé)任心態(tài)，對(duì)于建筑工程質(zhì)量和安全來(lái)說(shuō)，具有直觀的進(jìn)步作用。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)本身所擁有的協(xié)調(diào)性、可視化、模擬化、復(fù)盤(pán)能力及工程造價(jià)管理能力等，可以支撐起建筑工程管理中各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)邏輯和行為效率。當(dāng)我國(guó)建筑工程管理普遍性使用BIM技術(shù)時(shí)，整個(gè)建筑行業(yè)和建筑界能夠普遍在現(xiàn)代化程度上邁一大步，促進(jìn)建筑工程可持續(xù)發(fā)展。