BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的有效應用

李志才

（蘭州新區(qū)城建工程有限公司，甘肅 蘭州 730300）

1 引言

隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，建筑施工的過程也變得越來越智能化、信息化，而BIM技術(shù)近年來已逐漸成為工程施工過程中的主要技術(shù)，該技術(shù)在結(jié)構(gòu)復雜的施工項目中具有非常明顯的優(yōu)勢。可視化、模擬性、協(xié)同性等諸多特性均屬于BIM技術(shù)的優(yōu)勢所在，因此在建筑工程施工管理中應用BIM技術(shù)，能夠?qū)κ┕さ母鱾€環(huán)節(jié)進行優(yōu)化模擬，從而提高施工的質(zhì)量和安全性，加快施工進度，使建筑行業(yè)能夠長期穩(wěn)定地發(fā)展下去。

2 BIM技術(shù)簡介

所謂的BIM技術(shù)實際上就是信息建模技術(shù)，在建筑項目中應用該技術(shù)主要是為了利用數(shù)據(jù)信息在施工前對建筑工程進行三維建模，從而較為具體地將整個施工過程模擬出來。相關(guān)管理人員可對模擬出來的施工過程進行分析，找出其中的安全隱患和技術(shù)重難點，并針對這些問題制定出合理的解決措施，避免施工過程中出現(xiàn)問題而導致延長工期的現(xiàn)象發(fā)生，確保建筑工程的整體質(zhì)量。同時，BIM技術(shù)還可將施工過程中的安全設(shè)施數(shù)據(jù)輸入到該技術(shù)中去，從而起到輔助安全管理的作用。除此之外，BIM技術(shù)還可以隨時將建筑工程的實際進度與模擬出來的建筑工程相比對，以便相關(guān)工作人員能對整個施工過程有一個全面的把控，能及時針對對比中出現(xiàn)的問題進行解決，從而提高建筑項目的整體質(zhì)量和安全性。

3 BIM技術(shù)特點

可視性、協(xié)調(diào)性、模擬性是BIM技術(shù)眾多優(yōu)勢中的三個顯著特點。①可視性。與平面圖相比，BIM技術(shù)通過三維建模使建筑圖紙變得極具立體化，能夠更為直觀地將建筑工程的整體構(gòu)造展現(xiàn)出來，在實現(xiàn)建筑項目數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)上使設(shè)計更具可靠性。②協(xié)調(diào)性。相關(guān)管理部門可通過BIM技術(shù)中的模型平臺構(gòu)建信息共享平臺，方便項目人員在施工過程中進行信息間的交流和各施工環(huán)節(jié)間的銜接工作，從而達到協(xié)同作業(yè)的目的。③模擬性。BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖ椖康脑O(shè)計過程和施工過程進行模擬，相關(guān)管理人員可通過分析模擬的全過程對施工現(xiàn)場的突發(fā)問題進行預測，從而制定出科學合理的應急預案，確保建筑項目的順利開展。

4 BIM技術(shù)在施工中應用的優(yōu)勢

4.1 提升管理效率的需要

就當下而言，工程項目的施工環(huán)節(jié)眾多，現(xiàn)場勘查、主體設(shè)計、施工材料及設(shè)備管理、施工建設(shè)、施工過程監(jiān)理、竣工驗收等環(huán)節(jié)屬于建筑工程項目中的主要環(huán)節(jié)。其中施工建設(shè)作為上述眾多環(huán)節(jié)中的核心環(huán)節(jié)，其施工周期最長且安全管理的壓力最大，它對建筑工程項目實施的順利與否有著直接的關(guān)系。復雜性與高危性是建筑項目施工過程中的顯著特點，因此相關(guān)工作人員應協(xié)調(diào)好施工各主體信息之間的交流，確保施工過程中各部門之間能夠互相協(xié)同、高效工作。傳統(tǒng)施工項目管理中的信息化管理工具較為落后，其技術(shù)不夠先進，故不能將建筑項目中的重要信息全面地表達出來，從而造成了一定的局限性，嚴重阻礙了施工管理工作的開展。此外，傳統(tǒng)的施工技術(shù)其施工圖紙一般使用二維技術(shù)，該技術(shù)只能展現(xiàn)建筑設(shè)計的結(jié)構(gòu)卻無法將建筑項目的具體參數(shù)信息展現(xiàn)出來，因此管理人員不能直觀了解施工的具體過程和建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。除此之外，傳統(tǒng)信息管理模式多通過人工的方式進行信息間的傳遞和溝通，這使得信息傳遞和溝通的效率降低，以至于管理人員無法第一時間對施工過程中出現(xiàn)的問題進行處理，增大了施工管理難度。

4.2 節(jié)約材料，降低成本

建筑項目施工成本涉及各個環(huán)節(jié)，其中材料成本在整個建筑成本中所占的比例非常大。由于傳統(tǒng)的工程建設(shè)管理模式較為粗放和單一，以至于材料使用不合理、施工人員對物料需求預算出現(xiàn)誤差、材料浪費等現(xiàn)象層出不窮，從而加大了建筑工程的總成本。而BIM技術(shù)則能很好地避免上述問題的發(fā)生，最主要原因是其具有數(shù)據(jù)處理功能，能夠結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)對施工過程中所用材料的規(guī)格和數(shù)量進行計算，工作人員可按照計算數(shù)據(jù)購買建筑材料，避免材料浪費的現(xiàn)象發(fā)生，既提高了材料的利用率，又降低了施工的成本。

4.3 科學管理的需要

建筑項目的工程量大且施工周期長，這就使得施工過程中經(jīng)常發(fā)生突發(fā)情況，不利于工程建設(shè)項目保質(zhì)保量地完成，因此對其進行科學合理的管理是非常必要的。傳統(tǒng)管理模式下的施工圖紙一般使用二維技術(shù)，以至于管理人員不能直觀的對其設(shè)計意圖、工程細節(jié)等進行全面的了解與分析，從而降低了施工的管理效率。而BIM技術(shù)有其自身的數(shù)據(jù)信息平臺，能夠?qū)こ添椖康母鲄?shù)信息進行動態(tài)化管理，相關(guān)管理人員可隨時對工程數(shù)據(jù)進行查閱或更新，從而確保了建筑項目信息溝通和數(shù)據(jù)處理的及時性。

5 BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的應用分析

5.1 優(yōu)化施工準備流程

管理人員在建筑工程施工前應對施工人員、施工設(shè)備、施工技術(shù)、施工所用材料等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并協(xié)調(diào)好各施工部門間的具體工作內(nèi)容，確保施工過程中各環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運行。

（1）仿真模擬試驗。BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖこ痰恼麄€施工過程進行模擬，相關(guān)工作人員可結(jié)合模擬所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，及時對施工過程中出現(xiàn)的不合理現(xiàn)象進行調(diào)整，提高建筑項目的安全性。

（2）檢驗施工設(shè)計方案。傳統(tǒng)管理模式下建筑設(shè)計方案的檢驗工作主要靠管理人員完成，這樣的檢驗方式存在一定的局限性，而BIM技術(shù)則具有可視化屬性，檢驗人員和設(shè)計人員可利用此技術(shù)共同對設(shè)計方案進行檢驗，以便及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的不足之處，第一時間對設(shè)計方案進行優(yōu)化。

（3）實地考察。施工單位在工程施工過程中必須派專業(yè)的工作人員對施工現(xiàn)場進行考察，只有這樣才能為建筑模型的創(chuàng)建提供較為精準的數(shù)據(jù)。因此，相關(guān)工作人員可將施工現(xiàn)場所收集到的數(shù)據(jù)輸入到BIM技術(shù)中去，并對其數(shù)據(jù)信息進行優(yōu)化，確保通過BIM技術(shù)所模擬出的模型的準確度，從而提高施工現(xiàn)場的安全性與工程的整體質(zhì)量。

5.2 碰撞檢查

對建筑物的實際情況進行模擬是BIM技術(shù)的主要優(yōu)勢，相關(guān)工作人員可對模擬出的建筑物各環(huán)節(jié)進行觀察分析，并利用BIM技術(shù)中的可視化分析屬性對其不足之處和參數(shù)信息予以優(yōu)化改進。BIM技術(shù)具有模擬建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的功能，以便工作人員科學地對建筑內(nèi)部的管線配置和空間規(guī)劃進行全面的了解，并及時對不符合實際情況的設(shè)計進行整改，加快施工圖紙設(shè)計和優(yōu)化的效率，降低施工過程中的隱患。此外，BIM 技術(shù)還可對施工過程中各部門所負責設(shè)計的內(nèi)容進行整合，分析并找出彼此之間相互沖突的問題，并針對分析結(jié)果制定出處理措施，從根本上提高建筑設(shè)計方案的可行性，降低由于返工而影響項目整體經(jīng)濟效益問題發(fā)生的頻率。

5.3 工程量統(tǒng)計分析

在建筑項目施工管理中應用BIM模型，有利于工作人員對整個施工設(shè)計的資料和信息、施工材料和設(shè)備的數(shù)量等內(nèi)容進行全面的了解，極大程度地提高了工作人員的管理效率。同時，BIM技術(shù)還能模擬出可視性較強的三維鋼筋結(jié)構(gòu)模型，工作人員可借助于該模型對施工過程進行實時監(jiān)管，以此來提高工程的整體質(zhì)量。此外，建筑單位還可在施工前利用BIM技術(shù)對整個施工過程進行模擬，對模擬中出現(xiàn)的問題及時予以預防和處理，從而確保建筑工程的順利開展。

5.4 BIM技術(shù)在安全組織管理中的應用

隨著科學技術(shù)的不斷提高，建筑工程的施工設(shè)備和技術(shù)也越來越好，施工現(xiàn)場的安全指數(shù)也有所提升，但是在實際施工過程中，絕大多數(shù)施工單位的安全管理方式并沒有提高，仍采用傳統(tǒng)的人工監(jiān)管模式，這樣的管理模式極易受到管理人員的主觀能動性的影響，具有局限性，使施工現(xiàn)場的安全性受到了嚴重的影響。而采用BIM技術(shù)對施工現(xiàn)場進行安全管理則可有效避免上述問題的發(fā)生，其主要原因是BIM技術(shù)可通過對施工過程中的各項參數(shù)進行分析，能實時對施工過程中的各環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，提高了安全管理的精細化程度。與此同時，管理工作者可通過BIM技術(shù)所搭建出的模型對整個施工現(xiàn)場的全部方案進行模擬實驗，從中找出不足之處和安全隱患，并對所發(fā)現(xiàn)的問題及時進行預防與優(yōu)化處理，降低施工過程中的安全隱患。管理工作者還可將現(xiàn)場感應技術(shù)與BIM技術(shù)相結(jié)合，以便對施工現(xiàn)場的危險區(qū)域進行實時監(jiān)測，一旦施工人員出現(xiàn)安全隱患，系統(tǒng)就會第一時間發(fā)出警報，確保施工人員的安全。

5.5 施工進度管理

對施工進度進行合理的把控是建筑施工過程中一項極其重要的工作，因為施工進度的快慢直接影響了建筑工程能否在規(guī)定時間內(nèi)竣工，在施工過程中應用BIM技術(shù)能夠確保建筑工程的如期完成。應用BIM5D平臺軟件使BIM模型與施工進度計劃關(guān)聯(lián)，對圖書館主體施工階段，水暖、通風、機電安裝階段進行4D進度編排及動畫模擬，給進度計劃提供擇優(yōu)依據(jù)，對接現(xiàn)場合理調(diào)整進度計劃，為保證合同工期提供支持。

5.6 施工成本效益性管控

將BIM模型運用到施工設(shè)計和施工過程中去，可以通過先進的科學技術(shù)對施工設(shè)計和施工過程進行直觀模擬呈現(xiàn)，還能結(jié)合施工中的各項參數(shù)信息對施工的進度、施工材料的數(shù)量、施工安全性等進行規(guī)劃，從根本上降低了施工成本和施工中安全事故的發(fā)生，提高了建筑項目的經(jīng)濟效益。BIM模型貫穿整個項目周期，它涵蓋了建筑工程的全部參數(shù)信息，通過對各項數(shù)據(jù)進行分析和優(yōu)化，能較為精準地對施工成本進行合理的分配與管控，避免了傳統(tǒng)管理模式下通過人工進行成本核算而出現(xiàn)問題的情況，使成本核算更為準確。除此之外，BIM模型中的成本管理系統(tǒng)還可以將系統(tǒng)服務器和建筑項目的成本信息連接到一起，通過系統(tǒng)對成本數(shù)據(jù)進行自動化的整理和分析，并建立與之相關(guān)的成本數(shù)據(jù)庫，以便相關(guān)管理人員進行查閱與監(jiān)管，使建筑項目施工成本的管理越來越動態(tài)化，以此來提高施工項目的整體成本管控效果。

5.7 施工質(zhì)量管理

建筑單位要想提高建筑施工的整體質(zhì)量，就必須加大施工過程中的管理力度，對施工中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量進行嚴格的管控。BIM技術(shù)則可通過建立模型的方式對施工過程中的各個環(huán)節(jié)進行分析，找出施工設(shè)計中的不足之處和安全隱患，并對其進行不斷的優(yōu)化調(diào)整，從而制定出合理的處理方案，以便相關(guān)管理人員能及時發(fā)現(xiàn)問題和處理問題，提高施工的安全性和施工質(zhì)量。同時，BIM技術(shù)還能對施工過程中的實際情況進行預估與掌握，利用模型中的數(shù)據(jù)對施工設(shè)計圖紙和施工人員分布進行優(yōu)化調(diào)整，確保施工中全體工作人員都能夠參與其中并各司其職，從而提高施工現(xiàn)場的管理效率，確保施工的質(zhì)量和效果都符合施工標準。除此之外，建筑單位還可通過定期培訓的形式來不斷提高技術(shù)人員自身的專業(yè)技能，全面的了解與掌握BIM技術(shù)，通過分析數(shù)據(jù)指標找出施工過程中的質(zhì)量隱患，并實施相應的解決措施，從而提高施工質(zhì)量的管理水平。

5.8 強化各專業(yè)施工的協(xié)調(diào)性

隨著科技水平的不斷提高，BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的應用也更加顯著。BIM技術(shù)可以對施工材料的數(shù)量進行精準的統(tǒng)計與規(guī)劃，對施工過程中存在的沖突問題進行識別，非常有利于施工單位對工程的造價和資源進行合理的管控，減小設(shè)計圖紙中出錯的概率，在提高施工效率的基礎(chǔ)上降低施工的成本。例如：建筑中暖氣管和水管的分布、消防與電線的布置等諸多機電項目的施工環(huán)節(jié)均會受到施工現(xiàn)場技術(shù)差異等因素的影響，以至于部分建筑在位置上存在交叉重疊的現(xiàn)象，從而導致部分施工內(nèi)容無法按照施工圖紙進行作業(yè)，出現(xiàn)上述問題的主要原因是各部門間的協(xié)調(diào)配合性較低。

6 結(jié)語

總而言之，BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的有效應用是建筑史上的革新，它對改變整個建筑工程的建設(shè)模式起著至關(guān)緊要的作用。將BIM技術(shù)應用到建筑工程中去，能有效改變傳統(tǒng)模式下的建筑施工模式和施工管理模式，使施工作業(yè)與施工管理更具科學性與合理性。BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)共享能力還增強了施工過程中各部門間的信息溝通效率，使施工管理的水平得到有效提升，對工程項目的建設(shè)起到了明顯的增值作用。此外，建筑企業(yè)在運用BIM技術(shù)時，還應與時俱進，不斷對該技術(shù)的應用進行探索創(chuàng)新，只有這樣才能確保建筑行業(yè)更快更好地發(fā)展下去。