初探BIM 技術(shù)在工程施工管理中的應(yīng)用

張爭坡

（霍州煤電集團洪洞億隆煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西霍州 031400）

建設(shè)項目具有投資大、建設(shè)時間長、項目規(guī)模大、參與方多的特點。在整個施工階段，地質(zhì)和環(huán)境因素不僅包括施工階段的自然因素，而且還包括氣象因素、操作方法、技術(shù)措施、管理體制和程序等，要證明工程質(zhì)量，必須有效控制這些因素，我國建筑業(yè)在改革開放三十年來取得了顯著成功。但是現(xiàn)階段在進行施工管理的過程中，仍然存在一系列的問題，如工序安排不合理、設(shè)計與施工銜接不暢、施工材料浪費、施工進度控制不當(dāng)?shù)鹊取＝ㄖ袠I(yè)正朝著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，而信息化的發(fā)展也非常重要。而在建筑施工中應(yīng)用BIM 技術(shù)，可以為建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型奠定良好的基礎(chǔ)。

1 BIM 技術(shù)應(yīng)用要點

在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，BIM 技術(shù)的應(yīng)用屬于第二次革命。BIM 技術(shù)是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，然后通過使用三維建筑信息模型，針對建筑施工進行規(guī)劃和設(shè)計，并通過改進所有項目參與方的方法提高工作效率和效率，使我們應(yīng)該充分尊重BIM 技術(shù)的作用，以提高建筑管理水平。

2 BIM 技術(shù)在建筑工程實施各階段的應(yīng)用

2.1 施工圖深化設(shè)計階段

深化設(shè)計是指在項目實施過程中，對訂單或原始圖紙進行改進和完善，使之能在當(dāng)?shù)貙嵤?。深化設(shè)計具有復(fù)雜工程的特點，包括許多專業(yè)符合專業(yè)技術(shù)規(guī)范和材料設(shè)備知識。由于系統(tǒng)不同，而且廠房管道布置復(fù)雜，特別是在大型復(fù)雜的施工項目中，管道之間或管道與構(gòu)件之間經(jīng)常存在沖突，影響建筑物內(nèi)部的凈高，很難進行深化設(shè)計。在傳統(tǒng)施工過程中，由于存在后期處理和施工問題，各專業(yè)領(lǐng)域的管線在深化過程中由二維管線綜合施工進行協(xié)調(diào)，但是，當(dāng)各項專業(yè)平面管線布置現(xiàn)狀呈現(xiàn)簡單時，一定要遵循原則，進一步確保各項系統(tǒng)管線的具體位置。隨后，確保各個管線的相應(yīng)高度，關(guān)鍵部位的局部路徑設(shè)計并不是專業(yè)與管線碰撞的根本，與二維管道相比可接受BIM，三維管道一體化技術(shù)的目的是將所有學(xué)科整合為一個統(tǒng)一的模型，在真實的比例上進行建模，解決二維拉伸壓力的限制，對深度施工和設(shè)備的優(yōu)化建模和協(xié)調(diào)，并且融合各種專業(yè)的模型，通過利用碰撞檢測功能，可以找到模型當(dāng)中的碰撞點，重點檢測內(nèi)容為專業(yè)之間的沖突及碰撞。通過碰撞檢測的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)模型中多存在的沖突問題，并反饋給專業(yè)設(shè)計師進行調(diào)整，大大提高深化設(shè)計的效率。

2.2 組織結(jié)構(gòu)

2.2.1 總場平布置

隨著經(jīng)濟社會迅速的完善與發(fā)展，建筑行業(yè)也在順流之上的不斷創(chuàng)新，而且，對于建設(shè)項目施工配合需求越來越嚴謹，在提升施工工藝的同時，也要求施工質(zhì)量得到提高，具體詳情主要體現(xiàn)在建筑項目施工現(xiàn)場的作業(yè)面積和各個部門的施工高度不同等方面，施工場地的復(fù)雜性和變異性容易導(dǎo)致地形布局的不斷變化，工程周邊環(huán)境復(fù)雜程度相對較高，存在施工場地狹窄、基礎(chǔ)埋深大以及周邊建筑物臨近等問題，對綠色建筑和安全文明的高要求建筑，技術(shù)為網(wǎng)站提供一個很好的平臺。在完成施工場地模型和施工模型的設(shè)計后，通過建立合適的設(shè)備和資源模型進行系統(tǒng)布局仿真。進行施工前期，注重施工設(shè)計階段組織設(shè)計，進而根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計配備相對應(yīng)的裝配，同時，根據(jù)不同的模型，以及不同的顏色，組成不同的施工區(qū)、材料加工區(qū)和人員生活區(qū)，對于系統(tǒng)和位置布局是一個可視化的示意圖，同時項目周圍的當(dāng)前環(huán)境和網(wǎng)站也可以鏈接到模型中，以數(shù)據(jù)信息的形式創(chuàng)建一個三維的位置布局，如圖1 所示。通過參考項目計劃，可以直觀地模擬各個階段的情況，進行靈活的頁面布局，實現(xiàn)合理高效的頁面布局。

圖1 管線安裝位置三維模擬

2.2.2 施工與過程模擬

在構(gòu)建建筑三維模型的過程中，要不斷進行優(yōu)化和完善，從施工準(zhǔn)備階段到竣工階段，通過應(yīng)用BIM 技術(shù)可以實現(xiàn)全周期的模擬，為建筑整體項目在施工管理中的決策提供相應(yīng)的信息與輔助。BIM 技術(shù)用于模擬基礎(chǔ)、土壤、混凝土、鋼材、臨時水電施工等系統(tǒng)。在使用BIM 技術(shù)構(gòu)建每個過程之前，為了展現(xiàn)設(shè)計技術(shù)，尤其是在施工新工藝方面，將施工新工藝與新工藝的復(fù)雜節(jié)點表達的徹頭徹尾，有效增加了人與人之間的信任，促使新技術(shù)傳授的更加直觀，更加易懂，項目部之間的溝通更有效率。

2.2.3 生產(chǎn)階段的進度、成本、質(zhì)量管理

（1）施工進度管理

施工過程受天氣條件、技術(shù)力量、建筑材料質(zhì)量、時間設(shè)計、材料運輸、施工計劃等諸多因素的影響，對進度管理有一定的影響。另外，設(shè)計單位制定的施工方案與實際設(shè)計之間，在實際設(shè)計中會有一定的差異，這種差異會逐漸累積，導(dǎo)致設(shè)計變更增多，減緩施工進度，在一定程度上控制工程造價和質(zhì)量，BIM 技術(shù)用于創(chuàng)建項目進度的三維模型，如圖2 所示。根據(jù)設(shè)計圖紙和招標(biāo)文件，模型組件（材料、制造商、位置等）的屬性信息完整準(zhǔn)確，模型工作空間與CAD 圖紙鏈接，支持預(yù)約管理3D 模型服務(wù)于設(shè)計工作區(qū)域的精確定義，有助于監(jiān)理人員準(zhǔn)確測量工人的日常工作面，實現(xiàn)工人任務(wù)的及時、合理分配和適應(yīng)，縮短工程施工時間。

圖2 項目進度三維模型

（2）成本管理

工程成本不僅包括原材料成本，同時還包括施工機械的使用費用，以及支付生產(chǎn)工人的費用。在施工管理應(yīng)用BIM 技術(shù)的過程中，可以保證施工成本管理的實時性和動態(tài)性，并且可以做好預(yù)測、控制及核算工作，通過建立完善的成本管理數(shù)據(jù)庫，可以實時根據(jù)所需提取材料、設(shè)備的成本，為項目業(yè)務(wù)部進行數(shù)量提取、成本分析和預(yù)算調(diào)整提供模型支持，提高項目效率，每月進行數(shù)量識別和過程計算（分包、付款），在生產(chǎn)過程中，施工工程師和單項目后的機電預(yù)處理人員可以通過模型和材料采購計劃提取材料清單，創(chuàng)建進場計劃。物料員可現(xiàn)場創(chuàng)建二維碼庫，并與BIM 模型鏈接，實時更新物料，實現(xiàn)現(xiàn)場信息管理[1]。

（3）施工質(zhì)量管理

在進行建筑質(zhì)量管理的過程中，要做好“人、物、機、法、環(huán)”五要素，并且在應(yīng)用BIM 技術(shù)，對于項目經(jīng)理和其他生產(chǎn)管理人員而言，可以有效控制建筑的施工質(zhì)量。設(shè)計技術(shù)人員和電氣工程師可以搜索并輸入模型，查詢相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計手機（手機、iPad）的設(shè)計設(shè)計圖紙，并使用分布式云平臺技術(shù)，使每個用戶都可以修改和修改模型。模型更新后可以打開移動終端進行改進。如果前驅(qū)物、品管和保安人員在使用移動設(shè)備進行現(xiàn)場檢查時可能遇到問題，現(xiàn)場取證[2]。

2.3 在竣工環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

將BIM 技術(shù)運用在建筑工程的竣工環(huán)節(jié)，能有效提高竣工環(huán)節(jié)中各項內(nèi)容的數(shù)據(jù)及質(zhì)量檢測，能將竣工環(huán)節(jié)中遺留的安全隱患及缺陷等進行完善處理，還能將建筑工程的驗收流程進行優(yōu)化完善，并實現(xiàn)建筑工程數(shù)據(jù)信息化。因此，將BIM 技術(shù)運用在建筑工程的竣工環(huán)節(jié)中，能實現(xiàn)全方位的控制建筑工程的整體驗收內(nèi)容，并依照施工前期的工程設(shè)計方案等相關(guān)資料及各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進行施工質(zhì)量的檢測，讓BIM 技術(shù)在建筑工程各項工序的管理中發(fā)揮本質(zhì)作用。

3 結(jié)語

總而言之，在建筑業(yè)未來發(fā)展的過程中，BIM 技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，實現(xiàn)三維、信息化、協(xié)同工程管理。隨著BIM 技術(shù)的引入和發(fā)展，將信息模型技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計、施工、運營和維護中，對傳統(tǒng)項目管理進行創(chuàng)新模式。BIM 對于建筑行業(yè)來說，為了更好地溝通施工管理，具有十分重要的意義[3]。