BIM技術(shù)提高建筑工程管理效率的有效途徑分析

趙陽松

湖北省建工第二建設(shè)有限公司 湖北 武漢 430000

引言

BIM技術(shù)最初在20世紀80年代初期誕生，最早的BIM技術(shù)應(yīng)用更多的是在工業(yè)生產(chǎn)中，并且技術(shù)的滲透性不強，往往只能夠作為信息存儲與一體化的信息平臺使用。在20世紀90年代，BIM技術(shù)逐漸開始在建筑領(lǐng)域內(nèi)有所應(yīng)用，針對項目建筑的整個環(huán)節(jié)作為控制對象，通過一體化的控制方法在很大程度上提高了建筑工程的施工管理效率。現(xiàn)階段，BIM技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了以融合3D、傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等新型技術(shù)為一體的信息化綜合平臺，能夠幫助項目管理人員監(jiān)督建筑工程實施的全過程，有效提升了建筑工程的開展與施工管理效率。BIM技術(shù)的應(yīng)用是貫穿于整個建筑生命周期的有效信息手段，也是新時期在建筑施工的前期、中期與后期實現(xiàn)全過程管理的重要方法。基于BIM技術(shù)開展建筑施工管理可以為管理過程提供有效的科學(xué)決策依據(jù)，并且全面加強項目虛擬建設(shè)與精細化管理水平，在不同維度的建筑信息模型上實現(xiàn)多元化的數(shù)據(jù)分析與內(nèi)容管理的轉(zhuǎn)移。本文對我國現(xiàn)階段建筑工程施工管理中存在的實際問題進行討論，并確定BIM技術(shù)在建筑施工管理中應(yīng)用的優(yōu)勢性與有效性，通過有效方法全面提高建筑工程施工管理的效果，以減輕工作人員負擔，提高建筑工程施工效果為核心展開討論。

1 BIM技術(shù)的特點和價值

BIM技術(shù)的核心在于根據(jù)建筑工程施工項目階段所涉及的各類信息技術(shù)進行整合，構(gòu)建符合規(guī)劃與建設(shè)施工結(jié)果的建筑模型，并基于數(shù)字信息方針策略對建筑的基本構(gòu)造與整體信息進行有效模擬。BIM技術(shù)的應(yīng)用最大的特點在于可視化，BIM技術(shù)可以基于信息數(shù)據(jù)移構(gòu)造出建筑的三維特征，從而讓工程技術(shù)人員與項目管理人員能夠更加直觀地了解建筑的特點以及工程實施情況。此外，BIM技術(shù)其核心在于數(shù)字化技術(shù)的運用，協(xié)調(diào)性較高，對應(yīng)的三維模型有著更高的模擬性，可以幫助技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)建筑施工管理過程中存在的實際性問題。BIM技術(shù)可以提高數(shù)字化模擬效果，有效改善了傳統(tǒng)建筑模型中細節(jié)性的缺陷，從而有效提升了設(shè)計質(zhì)量以及設(shè)計效果，最終得到的建筑模型符合建設(shè)預(yù)期與建筑的最佳狀態(tài)。BIM技術(shù)構(gòu)建的三維建筑模型可以通過平臺系統(tǒng)自動導(dǎo)出不同格式的施工圖紙，并對實際施工進度以及產(chǎn)出效率進行分析和預(yù)測，模擬工期的進行狀態(tài)與預(yù)期交付結(jié)果，減少建筑施工管理過程中質(zhì)量風險問題以及安全隱患問題[1]。

BIM技術(shù)下獲得的建筑施工圖紙與三維模型，通過三維宣傳后的展示效果帶來的直觀感更加明確，并且隨著技術(shù)的進步，對應(yīng)的三維渲染效果也得到了不斷提升，通過建設(shè)快速算量的方式有效提升了計算的精確度，確保能夠在最短的時間內(nèi)對工程量進行有效計算，后續(xù)的施工預(yù)算精度以及施工條件都有效加強了施工管理落實的效率。基于BIM技術(shù)運用可以提升計劃的精確度，項目施工單位以及各個部門都可以通過BIM技術(shù)了解當前建筑施工的進度與管理狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上制定周密的管理計劃，盡可能減少資源浪費的情況產(chǎn)生。除此之外，BIM技術(shù)在建筑施工管理中的應(yīng)用可以根據(jù)不同的條線獲取工程基礎(chǔ)管理數(shù)據(jù)，從而提升建筑施工企業(yè)的管理效率，有效減少了資源浪費后續(xù)施工環(huán)節(jié)中的不必要消耗問題，管理技術(shù)人員可以基于BIM系統(tǒng)進行風控管理與對比強化，根據(jù)合同、施工消耗、計劃等方面的管理周期加強項目成本風險的管控工作，通過BIM技術(shù)對施工過程的模擬也可以提高實際的協(xié)同性與安全性，從而提出適合當前工程實際的短期優(yōu)化施工方案，減少建筑環(huán)節(jié)中返工的問題，對后續(xù)可能產(chǎn)生的質(zhì)量問題以及安全隱患實施一體化的控制，最大化提升建筑施工管理質(zhì)量，確保建筑工程進程順利高效地進行。

2 建筑工程管理的主要工作和現(xiàn)存問題

2.1 建筑工程管理工作

質(zhì)量控制的核心是根據(jù)對應(yīng)法律法規(guī)的要求，明確項目施工質(zhì)量的基本條件，提出對應(yīng)的風險控制方法，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建項目質(zhì)量控制的有效方案與基本方法，確保在質(zhì)量控制過程中結(jié)合工程施工監(jiān)理、工程施工設(shè)計、工程施工建設(shè)等多方面構(gòu)建差異化的項目質(zhì)量控制模式，提升建筑施工項目控制的效果與實際水平。加強成本管控工作也是建筑工程管理中面臨的核心問題，為了在滿足建筑設(shè)計標準的基礎(chǔ)上加強建筑施工的可靠性與經(jīng)濟性，需要深入了解投資的具體目標，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建對應(yīng)的預(yù)算規(guī)劃編制，了解項目施工階段各個環(huán)節(jié)的風險問題以及風險成因，在此基礎(chǔ)上編制對應(yīng)的項目管理方案，明確在施工各個階段可能存在的風險隱患，從而加強成本控制與進度控制，編制施工階段的初期方案規(guī)劃以及成本預(yù)算分析指標[2]。

2.2 建筑工程管理存在的問題

由于建筑工程的實際規(guī)模相對較大，建筑行業(yè)實施的各類項目管理過程往往需要各個單位以及部門之間構(gòu)建緊密的聯(lián)系與信息交流，但是大規(guī)模的作業(yè)模式與不同狀態(tài)的工作條件，導(dǎo)致建筑施工各個部門之間難以實現(xiàn)工作信息傳遞的及時性與有效性，后續(xù)的成本管控以及工期管理都面臨實際性的問題，相關(guān)建筑管理人員以及單位也可能由于技術(shù)不到位的問題導(dǎo)致施工項目受到外部因素的影響，各個部門之間的信息溝通不暢導(dǎo)致了信息孤島的產(chǎn)生，嚴重限制了的工程的順利實施，相應(yīng)的工程施工質(zhì)量以及環(huán)節(jié)控制也無法得到保障，信息傳遞與管理階段不同的溝通管理以及組織協(xié)調(diào)都會因此受到較大的影響。

3 基于BIM技術(shù)的建筑管理應(yīng)用

3.1 BIM算量技術(shù)

BIM技術(shù)可以對不同類型的運算信息進行有效的算量分析，并且根據(jù)現(xiàn)有的運算信息構(gòu)建不同的識別模塊，在建筑施工信息輸入對應(yīng)模塊之后，就能夠根據(jù)信息的性質(zhì)構(gòu)建不同數(shù)量的建筑信息管理應(yīng)用，并對各個建筑環(huán)節(jié)、建筑部門進行有效的管理。通過BIM建筑模型還能夠確定不同施工環(huán)節(jié)中材料數(shù)量以及材料尺寸的具體信息，如果信息出現(xiàn)變更，也可以通過數(shù)據(jù)庫信息的調(diào)整在對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表中更改相應(yīng)的內(nèi)容，并及時對BIM建筑數(shù)據(jù)信息進行重構(gòu)處理，識別后的建筑信息精確度更高，不同性質(zhì)的構(gòu)件數(shù)量也能夠根據(jù)實際情況進行精確識別[3]。

3.2 BIM三維碰撞檢查

建筑施工前期規(guī)劃完成之后，設(shè)計得到的二維圖紙中一般包含各個環(huán)節(jié)與項目的具體施工條件和相關(guān)參數(shù)，如果實際應(yīng)用過程中如果出現(xiàn)不合理的問題，那么必然會導(dǎo)致實際解決問題的過程受到多方面因素的影響，實際施工進度以及施工質(zhì)量無法得到有效提升。現(xiàn)階段，建筑行業(yè)中已經(jīng)實現(xiàn)了BIM技術(shù)的全面應(yīng)用，基于BIM技術(shù)的建筑工程項目可視化管理已經(jīng)成為常態(tài)，相應(yīng)的技術(shù)手段也較為成熟，在施工的前期階段可以對各個工藝設(shè)備以及管線的狀態(tài)進行評估，通過BIM的自動化處理方式優(yōu)化工程設(shè)計內(nèi)容，最大化提升建筑施工的整體質(zhì)量以及穩(wěn)定性，確保施工質(zhì)量能夠按照相關(guān)標準高質(zhì)量完成，減少施工過程中外部不可控因素的影響。

3.3 BIM虛擬技術(shù)

基于BIM技術(shù)還可以通過虛擬技術(shù)對項目設(shè)計與建設(shè)的全過程實施管理，基于虛擬技術(shù)可以對建筑狀態(tài)以及外形條件進行全面的分析，并制定有效的建筑設(shè)計規(guī)范標準。在實際分析的過程中，為了全面提升BIM的技術(shù)管理水平，最大化提升建筑工程的施工管理效率，可以基于虛擬建造技術(shù)將建筑規(guī)劃設(shè)計方案以及步驟的物理特征進行直觀展現(xiàn)，確保建設(shè)人員以及業(yè)主可以通過可視化軟件直接觀察建筑模型的狀態(tài)。在具體實施過程中，應(yīng)該根據(jù)實際情況對施工過程進行必要的管理和防范，規(guī)避可能出現(xiàn)的施工風險，最大化提升施工方案的可行性與安全性，利用BIM技術(shù)實現(xiàn)對建筑工程項目的全生命周期管理[4]。

3.4 BIM技術(shù)的施工模擬技術(shù)

利用BIM技術(shù)可以構(gòu)建信息交流平臺，有利于共享建筑項目信息資源，密切聯(lián)系承包單位和業(yè)主以及設(shè)計院等，可以加強溝通和管理，簡化建筑醒目工程管理工作，最大化提高管理質(zhì)量。此外，利用BIM技術(shù)，可以創(chuàng)建造價數(shù)據(jù)，確定實際施工階段的成本?？紤]到施工項目涉及的環(huán)節(jié)以及管理部門眾多，相應(yīng)的施工模擬技術(shù)是減少人為失誤對建筑施工過程影響的有效方法。基于BIM技術(shù)實施施工模擬技術(shù)可以有效提升施工的整體水平與效率。考慮到天氣環(huán)境的變化、施工進度的變化都會對施工過程產(chǎn)生一定的影響，并且實際施工階段外部條件的改變也會造成施工進度偏離正常預(yù)期的情況。因此，在實際施工階段，相關(guān)管理人員需要充分分析建筑施工質(zhì)量的可控變化條件，構(gòu)建質(zhì)量安全管控體系，基于BIM技術(shù)可以構(gòu)建4D的施工模擬與狀態(tài)分析，根據(jù)施工現(xiàn)場的信息以及資源分布情況構(gòu)建對應(yīng)的建筑施工模型，幫助施工技術(shù)人員對施工界面以及施工順序進行有效判斷，并通過專業(yè)化的施工分包管理措施提升全過程的管理協(xié)調(diào)性，對不同部門進行施工材料與勞動力的合理分配，盡可能減少施工階段可能存在的外部風險，全面提高建筑工程施工的實際質(zhì)量。

4 BIM在建筑工程管理當中的具體應(yīng)用

4.1 設(shè)計階段

在前期設(shè)計階段，基于BIM技術(shù)可以對建筑設(shè)計階段的規(guī)劃進行導(dǎo)入分析，對后續(xù)施工階段可能使用的設(shè)備、結(jié)構(gòu)、外部環(huán)境、人員等進行明確，在設(shè)計階段可以基于三維設(shè)計模型進行數(shù)據(jù)信息的共享，各個部門根據(jù)預(yù)處理的模型進行分析，并將自己部門職責內(nèi)的數(shù)據(jù)進行錄入，從而盡可能避免多次相同的數(shù)據(jù)錄入BIM系統(tǒng)中，確保前期規(guī)劃階段各個結(jié)構(gòu)、設(shè)計內(nèi)容以及設(shè)備環(huán)節(jié)等都能夠?qū)崿F(xiàn)合理的協(xié)調(diào)與銜接[5]。

4.2 施工階段

基于BIM軟件的應(yīng)用可以對三維設(shè)計模型進行數(shù)據(jù)虛擬化的建設(shè)，相應(yīng)的項目建設(shè)可以通過虛擬的手段進行有效預(yù)演與分析，在實際建造的過程中針對可能存在的問題采取有效的措施進行改進和修正。在后續(xù)的檢測過程中，如果不可避免地出現(xiàn)構(gòu)件的碰撞或者預(yù)期之外的施工問題，需要技術(shù)人員通過BIM軟件及時對設(shè)計方案進行修正處理，提升建設(shè)質(zhì)量，盡可能節(jié)約工期與成本的投入。

4.3 運維階段

在后續(xù)的運營與維護管理階段，合理利用BIM信息技術(shù)是全面提升建筑運營管理的有效方法，也是提升建筑后續(xù)投入使用質(zhì)量與業(yè)主滿意度的有效方法。技術(shù)人員基于BIM軟件可以對信息進行集成化處理，為后續(xù)建筑投入使用的物業(yè)管理、設(shè)備管理提供必要的基礎(chǔ)。后續(xù)在運營過程中也可以通過BIM技術(shù)判斷故障的位置以及實際情況，采用針對性的措施準確迅速判斷故障點進行修復(fù)[6]。

5 結(jié)束語

未來建筑領(lǐng)域內(nèi)BIM技術(shù)會逐漸稱為常態(tài)，建筑施工管理人員應(yīng)該充分掌握BIM技術(shù)的運用方法，明確工程管理的信息化水平與三維化實施效率，并根據(jù)信息模型構(gòu)建BIM數(shù)據(jù)的全面共享，加強各個部門之間的聯(lián)系與溝通，實現(xiàn)建筑工程施工管理的標準化、規(guī)范化與信息化發(fā)展。