BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用

文/曹忠紅 武漢科技大學(xué)城市學(xué)院 湖北武漢 430083 余金輝、張超 湖北新冶鋼有限公司 湖北武漢 435000

建筑工程具備投資大、施工周期長(zhǎng)、工程體系龐大等特點(diǎn)，在決策階段以及施工階段會(huì)受到很多因素的影響，比如地質(zhì)、天氣、操作方法等，因此難免會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠改變傳統(tǒng)的建筑施工管理模式，提高建筑工程的信息化及工業(yè)化水平，因此研究BIM 技術(shù)在建筑施工管理中的應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1、BIM技術(shù)的定義

BIM 技術(shù)，即建筑信息模式，其涉及范圍非常廣泛，例如建筑原件樹(shù)立、建筑空間理念以及地理信息等，可以全方位的對(duì)建筑的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述。在建筑工程中應(yīng)用BIM 技術(shù)，可以有效的整合各個(gè)施工流程，并進(jìn)行數(shù)字化模型建立，從而加大模型的應(yīng)用力度。在傳統(tǒng)的建筑工程管理中，一般都是采用二維圖紙方式進(jìn)行，而利用BIM 技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)建筑效果圖的立體性。

BIM 技術(shù)其實(shí)就是通過(guò)收集各種施工信息，并根據(jù)這些信息創(chuàng)建三維模型。在建筑工程建設(shè)中，在整個(gè)過(guò)程都可以利用到BIM 技術(shù)，而且要充分發(fā)揮出BIM 技術(shù)的作用，也必須將其應(yīng)用在所有環(huán)節(jié)，只有這樣，收集的信息才夠全面，進(jìn)而才能夠有效的幫助建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工程的有效管理。BIM 技術(shù)源于國(guó)外，因此在一些西方國(guó)家應(yīng)用非常廣泛，但是在我國(guó)由于BIM 技術(shù)起步較晚，所以相關(guān)的應(yīng)用還不夠成熟，而且有關(guān)BIM 技術(shù)的一些政策法規(guī)也不夠完善，因此相關(guān)單位要想實(shí)現(xiàn)對(duì)BIM 技術(shù)的應(yīng)用，就必須不斷的學(xué)習(xí)國(guó)外的一些先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合自身的實(shí)際情況，在施工管理中利用BIM 技術(shù)，以達(dá)到提高工程施工質(zhì)量的目的。

2、BIM技術(shù)的現(xiàn)狀

我們可以對(duì)BIM 在工作成果和技術(shù)創(chuàng)新兩方面進(jìn)行簡(jiǎn)略分析。在工作成果上，BIM 通過(guò)3D 的表現(xiàn)方式更加真實(shí)性、精確性、預(yù)瞻性的對(duì)建筑建造產(chǎn)生重要的作用。在技術(shù)創(chuàng)新上，BIM在以前2D，3 D 軟件基礎(chǔ)上，有了更新的功能，對(duì)項(xiàng)目?jī)?yōu)化升級(jí)、碰撞檢查、設(shè)計(jì)修改，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

BIM 主要是利用三維技術(shù)在調(diào)研項(xiàng)目所在地周?chē)鎸?shí)信息的基礎(chǔ)上利用數(shù)字仿真模擬建筑物設(shè)計(jì)，還可帶動(dòng)與其相關(guān)科技、產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。BIM 相對(duì)于CAD 設(shè)計(jì)軟件來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)化項(xiàng)目工程分析程序和不用太深入研究，具有所調(diào)查的所有信息虛擬建筑模型，可視、可模擬、可協(xié)調(diào)、可優(yōu)化、可出圖，直接解決工程建設(shè)中可能遇到的問(wèn)題。但BIM 也有一些缺點(diǎn)，成本高，收益較低，且BIM 在國(guó)內(nèi)的技術(shù)研究開(kāi)發(fā)和拓展沒(méi)有得到很好的重視。因此，BIM 只有在保證技術(shù)質(zhì)量的同時(shí)降低成本花費(fèi)，大力推進(jìn)建設(shè)、勘察、設(shè)計(jì)、施工等技術(shù)的研發(fā)，才能得到大面積推廣和運(yùn)用。這樣就能大大縮短工程施工周期，提高建筑施工管理質(zhì)量。

3、BIM技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用

3.1 BIM 技術(shù)在工程項(xiàng)目決策上的應(yīng)用

在決定建筑工程項(xiàng)目之前會(huì)考慮很多的因素和條件，其中就有國(guó)內(nèi)區(qū)域物價(jià)水平，建設(shè)項(xiàng)目預(yù)想?yún)^(qū)域的地形、氣候、生態(tài)環(huán)境、地理方位，人們的建筑需求等。在以往的建筑工程項(xiàng)目決策中，決策人員只是通過(guò)傳統(tǒng)的模擬當(dāng)?shù)氐匦蝸?lái)分析項(xiàng)目的可行性，思慮考量做出決策，這種方法的前提是需要大量人員對(duì)當(dāng)?shù)氐娜宋?、水文、自然條件進(jìn)行仔細(xì)充分的調(diào)研分析，同時(shí)還需要對(duì)這些信息進(jìn)行分析總結(jié)處理，這些統(tǒng)統(tǒng)影響到建筑工程項(xiàng)目決策。但是如果運(yùn)用BIM 技術(shù)，就可以通過(guò)收集到的預(yù)想項(xiàng)目周邊的信息進(jìn)行精密的模擬計(jì)算和分析，還可以進(jìn)行建筑形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的模擬分析和改進(jìn)。即可判斷該建筑建設(shè)項(xiàng)目是否能在預(yù)想地建造。在一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)始之前最主要且最重要的是項(xiàng)目的決策，這一步是工程進(jìn)行的前提基礎(chǔ)，還是決定建設(shè)項(xiàng)目工程質(zhì)量的最重要因素。所以，決策人員應(yīng)該督促工作人員在工程項(xiàng)目決策之前運(yùn)用BIM 技術(shù)，為建設(shè)項(xiàng)目決策提供更加全面精確的數(shù)據(jù)和信息，保證決策合理性。

3.2 設(shè)計(jì)的深化階段

設(shè)計(jì)的深化階段就是再次檢查、補(bǔ)充和改善原有圖紙，得到更加合理、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)圖和施工圖。設(shè)計(jì)圖紙的深化改進(jìn)需要涉及更大的范圍，改進(jìn)的內(nèi)容更加復(fù)雜，需要更加專業(yè)的能力，考量建設(shè)過(guò)程中所有需要的材料和工具設(shè)備。所以，在設(shè)計(jì)圖紙的深化過(guò)程中工作繁雜，精確度要求更高，容易失誤。但是BIM 技術(shù)可以有效改善這些問(wèn)題。BIM 通過(guò)建設(shè)空間三維復(fù)雜模型重點(diǎn)檢測(cè)設(shè)計(jì)圖紙中設(shè)計(jì)專業(yè)性、功能、形態(tài)的沖突點(diǎn)和碰撞點(diǎn)，根據(jù)信息的共享準(zhǔn)確及時(shí)找出存在的問(wèn)題，自動(dòng)協(xié)調(diào)改善設(shè)計(jì)圖紙相應(yīng)的信息，使技術(shù)人員得到相關(guān)報(bào)告，設(shè)計(jì)深化效率可以大大提高。

3.3 危害因素識(shí)別

在建筑施工管理過(guò)程中，安全管理是一個(gè)很重要的管理方面，因此，必須要在管理過(guò)程中識(shí)別工程建設(shè)中的潛在隱患和對(duì)人員安全有任何一點(diǎn)影響的因素，從而使決策人員提前讓下面工程人員做好各項(xiàng)安全準(zhǔn)備措施，提高整個(gè)工程的安全性，增強(qiáng)工程人員的安全感，提高建設(shè)施工管理的效率。BIM 技術(shù)可以整合所有共享項(xiàng)目信息，把建設(shè)項(xiàng)目的所有建筑結(jié)構(gòu)和形狀信息，施工過(guò)程的進(jìn)度等全部有效應(yīng)用到BIM 的安全管理系統(tǒng)中。BIM能將所有被納入其中的有效正確信息進(jìn)行快速整合、分析、處理，通過(guò)形成4D 模型，將施工過(guò)程中所有能遇到的問(wèn)題和隱患進(jìn)行識(shí)別分析后提示出來(lái)。比如，在當(dāng)今研究的建設(shè)施工中，有研究者提出在RFID 中設(shè)計(jì)加入危害識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在建設(shè)施工之前的設(shè)計(jì)深入中通過(guò)簡(jiǎn)單的操作就可以有效的識(shí)別施工過(guò)程中的隱患和問(wèn)題，進(jìn)而有效的提高安全管理水平。

3.4 在施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用

影響工程質(zhì)量的因素有很多，施工人員個(gè)人技術(shù)的好壞，建筑材料和工藝如何選擇等等，這就造成了施工的復(fù)雜性。所以加強(qiáng)BIM 技術(shù)的應(yīng)用很有必要，這樣所有的工作人員能夠及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，保證施工質(zhì)量，相關(guān)專業(yè)人員可以通過(guò)手機(jī)對(duì)模型有一個(gè)很好的掌握，查詢施工的方案和施工中各種所需技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也很便捷，分布式的云平臺(tái)技術(shù)能夠針對(duì)模型存在的問(wèn)題進(jìn)行改正。

3.5 竣工結(jié)算環(huán)節(jié)的應(yīng)用

BIM 技術(shù)在竣工結(jié)算環(huán)節(jié)可以把建筑構(gòu)件特點(diǎn)，尺寸規(guī)格以及空間的相互關(guān)系這幾點(diǎn)作為依據(jù)，多方面的進(jìn)行考慮，從而提高決策的速度與質(zhì)量，減少工作人員的工作量，提高審核的準(zhǔn)確度等等。建筑模型的聯(lián)動(dòng)能力是被BIM 技術(shù)的數(shù)據(jù)化處理特征所影響的，相關(guān)數(shù)據(jù)變化是依據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容的變化而變化的?？梢员ＷC各種因素相互關(guān)聯(lián)，項(xiàng)目的相關(guān)信息顯示更加直觀易懂，可以及時(shí)地更新因項(xiàng)目變動(dòng)而改變的信息，防止信息出現(xiàn)重復(fù)或者遺漏的問(wèn)題。此外，在改變?cè)O(shè)計(jì)方案的時(shí)候，BIM 技術(shù)所進(jìn)行的方案利于節(jié)約成本，使2D 設(shè)計(jì)圖紙費(fèi)用減少。不僅可以高效的完成工作，又可以節(jié)約工程的成本，一舉兩得。根據(jù)對(duì)BIM 技術(shù)的使用情況的分析，BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)發(fā)展越來(lái)越快，應(yīng)用越來(lái)越成熟，此項(xiàng)技術(shù)對(duì)降低成本，提高效率等有著重要的作用。BIM 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多，可以降低設(shè)計(jì)中的失誤與漏洞，利于保障工程的質(zhì)量，可以減少成本增加企業(yè)的利益。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，BIM 技術(shù)可以讓工程管理更加信息化、規(guī)范化以及三維化，通過(guò)信息模型的構(gòu)建，可以讓建筑工程在設(shè)計(jì)、施工以及后期運(yùn)維等方面實(shí)現(xiàn)信息貫通。隨著B(niǎo)IM 技術(shù)的不斷發(fā)展，將會(huì)改變傳統(tǒng)的建筑施工管理模式，讓項(xiàng)目的參與人員都能夠在一個(gè)平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，使他們能夠及時(shí)、有效地進(jìn)行溝通交流，方便相關(guān)人員對(duì)建筑施工的管理。