BIM技術在工業(yè)建筑施工管理中的應用研究

袁騰

建筑信息模型的簡稱為BIM。BIM是以建筑工程中各個施工項目的信息數(shù)據(jù)為基礎，利用這些信息數(shù)據(jù)來模擬建筑工程所創(chuàng)建的信息模型。此模型清晰地展示出了工業(yè)建筑的結構、框架以及各個結構的重要信息和數(shù)據(jù)，在此基礎上結合業(yè)主方的需求與愿望來動態(tài)修改數(shù)據(jù)、更新信息、完善模型，為工程施工提供全新的依據(jù)，從而來確保工程施工達到設計目標，滿足建設單位的需求。

1 BIM技術的主要特征

1.1 圖形化

當今的建筑行業(yè)里，建筑施工中的圖形化發(fā)揮著非常重要的作用，目前的建筑行業(yè)中信息的重要來源就是設計圖紙，通過文字及線條來勾畫出工程結構與設計方案，其基本的設計是由工程設計人員根據(jù)建設單位的需求來創(chuàng)造并設計的。隨著建筑工業(yè)新技術、新材料的發(fā)展，形式各樣且新穎的建筑結構圖產(chǎn)生了，在這種情況下，BIM技術人員就需要具備更好的想象力和創(chuàng)新精神，能夠借助BIM技術為建筑施工提供圖形化構件的相關信息，使得建筑施工更加形象、真實。

1.2 檢查協(xié)調優(yōu)化

從建筑設計者、施工企業(yè)還是業(yè)主，都在做檢查、協(xié)調與配合的工作。BIM建筑模型是在建筑施工前期對可能出現(xiàn)的各種建筑問題進行檢查、協(xié)調、優(yōu)化處理，從而解決問題，并修改與優(yōu)化設計方案。

1.3 真實模擬

模擬不只是簡單的設計物理模型，更應該是模擬在真實建筑工地中進行的各種操作情況。BIM對業(yè)主進行關于工程建筑完成后的相關日照、環(huán)境、應急管理等模擬情況的處理，并提供真正實際地指導設計理念的可行性操作及合理性應用。

1.4 數(shù)據(jù)處理

BIM可以對各個結構圖信息進行存儲，精確有效地匯總出詳細信息并計算工程預算成本，提供技術支撐施工管理項目中的數(shù)據(jù)信息結構，提高建筑工程效率。

2 BIM技術在建筑施工管理中的應用

BIM技術運用于整個建筑施工工程管理中的各個階段，以此來實現(xiàn)工程的集成統(tǒng)一管理，為工程設計、施工到工程竣工的整個過程提供有價值的信息和參考依據(jù)，BIM技術的應用是以信息為載體的信息化管理，無論對建設單位還是施工單位都帶來了多方面優(yōu)勢效益，例如：提高了工程施工效率、保證了工程質量，削減了工程工期、控制了工程成本、也有利于施工的安全管理，具體體現(xiàn)在以下方面：

2.1 立體模型及產(chǎn)品宣傳展示

工程建筑施工中建立一個高效的BIM模型，可以為工程施工，提供更加真實的各個結構、部件的形態(tài)與數(shù)據(jù)，提供三維結構構造模型，進而有效地協(xié)助工程中專業(yè)技術人員對圖紙信息更加深刻地領悟與準確地理解，減少因施工錯誤及返工給工程帶來的不良后果。同時，一個完整真實的BIM模型一般也通過三維圖形呈現(xiàn)給人們?yōu)橛^看者帶來真實、直接的視覺體驗，讓人們快速在腦中浮現(xiàn)出項目施工中的真實影像，用一種三維布局式對施工過程進行動態(tài)寫實性展示，給業(yè)主更大真實立體直觀的體驗，提升項目設計與施工的準確性。

2.2 交互檢驗，互相協(xié)調

BIM的三維立體技術在工程施工前期，用模擬技術進行工程結構實驗，可以使工程施工更加合理，優(yōu)化工程設計結構，減少因各方面人工設計者考慮不足或者設計不專業(yè)、不到位而產(chǎn)生的結構矛盾銜接問題。

目前，工程結構設計與施工中的矛盾問題與交互問題，主要是通過設計者前期繪制圖紙進行調整協(xié)調修改，但由于時間的局限性以及設計者們思考設計的局限性往往都會在圖紙繪制審理階段不能提出全面具體的設計方案，同時各個結構部位的設計也存在矛盾和沖突，如果未能在設計階段發(fā)現(xiàn)，則可能在工程施工中逐漸被發(fā)現(xiàn)，此時再進行補救處理則可能較晚。BIM技術的虛擬互相協(xié)調性則可以輔助處理這些問題，換句話說就是可以通過BIM技術建立施工模型，在建筑物建造施工的前期對各個專業(yè)內(nèi)部與各個工種之間矛盾的部位進行設計實驗，尋找其中的不足來進行數(shù)據(jù)協(xié)調、改進、完善等，通過前期繪制圖紙解決工程施工中可能會出現(xiàn)的各種矛盾問題，發(fā)現(xiàn)問題后再優(yōu)化、完善設計圖，從而減少后期問題。

2.3 模擬施工，協(xié)同工作

隨著科技技術的不斷發(fā)展，新工藝、新方法、新材料等不斷出現(xiàn)，造型復雜、結構繁瑣、超大超高建筑物不斷被建設，一些標桿性的建筑物拔地而起，工程的高度復雜、高要求的安全施工對設計者來說是更加嚴峻的考驗，參與設計的人員本身的能力如果有限，則無法全面準確掌握并協(xié)調好工程的各方面信息，對此就有必要借助先進的科學技術和技術設備，從而達到在工程設計中減少錯誤率、降低工程造價與設計成本、實現(xiàn)每個施工環(huán)節(jié)中優(yōu)化協(xié)助化管理的目的。

BIM技術可以通過各專業(yè)技術人員設計出的圖紙建立一個綜合管理模型，根據(jù)施工隊伍的需求指導對工程設計加以優(yōu)化和協(xié)調。BIM技術還可以進行4D、5D模擬，通過對項目工程時間的計算編制出施工進度表，加之BIM技術數(shù)據(jù)庫中的相關聯(lián)有效的數(shù)據(jù)編輯，可以快速準確地計算出工程的相關信息，實現(xiàn)對整個工程項目的綜合管理工作，如項目進度、工程時間、施工材料及項目預算成本等動態(tài)化控制。

2.4 成本核算，科學管理

項目工程的成本核算是一個數(shù)據(jù)量大、涉及參與部門多、崗位零散、消耗人力物力量大、資金支付使用復雜和工作分配困難的工作。多年以來一直是非常困難的問題，現(xiàn)代工程領域通過使用BIM技術創(chuàng)建實際施工成本數(shù)據(jù)庫，建立5D（3D實體、時間、工序）工程成本關系數(shù)據(jù)庫，可以使工程實際成本的數(shù)據(jù)庫信息及時有效地進入關系數(shù)據(jù)庫內(nèi)，實現(xiàn)工程量管控、成本核算匯總、統(tǒng)計資金情況、分析對應問題和其它無法預料的情況等。具體體現(xiàn)為：各個施工單位對工程量、人員、機器、資金為主要數(shù)據(jù)信息輸入到實際成本管理系統(tǒng)BIM中，未有明確合同報價的項目，按預算成本價計算，有實際成本數(shù)據(jù)后，及時修改補充新數(shù)據(jù)替換舊數(shù)據(jù)。材料費用實際成本、管理費用實際成本、要以最終實際耗損數(shù)量作為最終的工程數(shù)據(jù)，做到每月項目盤點，由專業(yè)的經(jīng)濟管理師及時調整預算成本核對工程用量做為項目實際數(shù)據(jù)成本。通過建立BIM數(shù)據(jù)模型對項目周期性按月份、季度等調整維護、用BIM軟件完整的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析能力可以及時準確全面分析項目需求，進而降低人工的工作強度。

例如：南方某建筑工程總面積約2萬m2，建筑高度120m，為鋼筋混凝土結構結構的綜合寫字樓。通過使用BIM技術施工管理系統(tǒng)對施工進行前期模擬操作，保障工程復雜節(jié)點、大型施工設備順利安裝完成。5D技術的綜合性應用，實現(xiàn)工程領域技術的創(chuàng)新和開展，提升管理水平，達到縮短工期、節(jié)約成本、安裝準確、材料使用合理等多方面優(yōu)勢。

3 總結

BIM信息管理技術是以數(shù)字化技術為依托，通過BIM建立的數(shù)據(jù)庫模型、3D管線的綜合運用、工程量的準確統(tǒng)計、4D技術的模擬施工、數(shù)字化構件的加工、材料使用情況3D技術的管控、工程完工后模型交付等為一體的綜合管理技術，能夠提升項目管理綜合效率、提高建筑安全質量、縮短工期、降低建筑成本等優(yōu)點。

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