BIM技術(shù)在土建現(xiàn)場施工管理工作中的應(yīng)用

劉加福

（中建遠(yuǎn)南集團(tuán)有限公司，福建 泉州 362000）

1 引言

施工單位為了更好地進(jìn)行現(xiàn)場施工管理，需要在管理手段上加強(qiáng)技術(shù)研究和創(chuàng)新，BIM技術(shù)以其先進(jìn)性的特點(diǎn)在建筑行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。施工單位引入BIM技術(shù)，可以建立更加現(xiàn)代化的管理體系，也能更好地幫助建筑工程實(shí)現(xiàn)智能信息化管理。施工單位要合理運(yùn)用BIM技術(shù)，使現(xiàn)場施工管理體系更加高效。

2 BIM技術(shù)在土建現(xiàn)場施工管理中的意義

目前，BIM技術(shù)已成為建筑施工行業(yè)較為先進(jìn)的技術(shù)手段，其顯著特點(diǎn)就是利用信息化技術(shù)使現(xiàn)場施工管理更加高效、方便。另外，BIM技術(shù)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)平臺(tái)，結(jié)合施工現(xiàn)場項(xiàng)目的各種參數(shù)，制作出可視化的空間建筑模型，清晰地模擬現(xiàn)場工程施工，并對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。BIM技術(shù)的應(yīng)用側(cè)重于數(shù)據(jù)處理和分析，將一系列數(shù)據(jù)組成信息，再對(duì)一系列信息進(jìn)行有效篩選、分析、組合，形成資料。例如，建筑設(shè)計(jì)關(guān)注的是空間、功能、消防、人防等數(shù)據(jù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)注的是荷載、材料力學(xué)特性、風(fēng)力、地震力等數(shù)據(jù)；施工單位、建設(shè)單位同樣關(guān)注的是數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)的整理、分析，得到他們想要的資料。所以，施工單位可靈活運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的現(xiàn)場管理工作。應(yīng)用BIM技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)：一是BIM技術(shù)實(shí)際操作不復(fù)雜，工作人員可利用BIM技術(shù)提高現(xiàn)場管理效率。二是BIM技術(shù)可以全面管理現(xiàn)場施工，比以往的管理體系更加完善，在提高管理效率的同時(shí)，也使現(xiàn)場管理質(zhì)量穩(wěn)步提高。因此，BIM技術(shù)在建筑施工管理工作中應(yīng)更多地得到推廣和應(yīng)用。

3 傳統(tǒng)土建現(xiàn)場施工管理存在的問題

3.1 施工質(zhì)量控制

由于傳統(tǒng)的土建現(xiàn)場施工管理流程中沒有足夠的動(dòng)態(tài)機(jī)制，導(dǎo)致其工作靈活性差，不能很好地應(yīng)對(duì)相關(guān)的突發(fā)事件，同時(shí)，它只重視施工的最終結(jié)果，對(duì)施工過程沒有針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化管理，導(dǎo)致施工質(zhì)量控制工作難以順利進(jìn)行。在實(shí)際土建現(xiàn)場施工管理工作中，很多工作人員只是按照傳統(tǒng)質(zhì)量管理方法來進(jìn)行施工管理，對(duì)現(xiàn)場施工風(fēng)險(xiǎn)管理缺乏預(yù)見性，處于被動(dòng)式管理模式。另外，我國目前還沒有足夠的條件支持土建領(lǐng)域的相關(guān)信息化工作模式，許多建設(shè)單位和施工單位都沒有建立、健全質(zhì)量控制信息交流平臺(tái)，有些單位即使有了科學(xué)、合理的質(zhì)量管理軟件，但使用情況和軟件設(shè)置還不完善，無法在施工質(zhì)量管理過程中進(jìn)行準(zhǔn)確、有效的信息交流，實(shí)現(xiàn)完整的項(xiàng)目工程信息化還存在很多問題。

3.2 施工進(jìn)度控制

土建領(lǐng)域工作往往受到來自外界各方面的壓力和干擾，直接影響工程的順利開展和精確管控。施工過程中，既要受到環(huán)境的影響，又要受到人力因素的影響。例如，施工現(xiàn)場附近的地質(zhì)因素或季節(jié)氣候因素都會(huì)使施工進(jìn)程變得難以控制，一旦發(fā)生不利變化，就會(huì)造成施工項(xiàng)目中斷或延期。另外，當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門的規(guī)章制度和有關(guān)措施的調(diào)整也會(huì)導(dǎo)致施工項(xiàng)目質(zhì)量出現(xiàn)問題或施工進(jìn)度延誤。

施工進(jìn)度控制的難度往往也會(huì)受到施工團(tuán)隊(duì)自身原因的影響。例如，在項(xiàng)目資金、施工所需原材料、物資供應(yīng)等方面存在的問題，都會(huì)影響項(xiàng)目進(jìn)度。施工現(xiàn)場進(jìn)度控制不僅與施工人員的工作有關(guān)，還常常是項(xiàng)目相關(guān)方的融合運(yùn)作過程和邏輯環(huán)，如果其中任何一環(huán)出現(xiàn)問題，都會(huì)導(dǎo)致施工進(jìn)度問題。

3.3 施工成本控制

成本通常與質(zhì)量水平呈負(fù)相關(guān)。土建施工過程中有關(guān)工作人員需要在質(zhì)量與成本之間作出合理的考量，在最大限度地保證項(xiàng)目施工水平的同時(shí)，降低施工成本。但在許多實(shí)際的土建施工現(xiàn)場，并沒有詳細(xì)的施工成本控制方案，很多管理人員不清楚自己的工作責(zé)任和義務(wù)，工作范圍不明確，難以進(jìn)行科學(xué)有效的資金成本控制。另外，傳統(tǒng)的土建項(xiàng)目施工管理工作力度不大，工作人員只重視施工效果，在施工過程中隨意更改施工計(jì)劃，威脅施工成本的變化，從而阻礙施工進(jìn)度。

4 BIM技術(shù)在土建現(xiàn)場施工管理中的應(yīng)用

4.1 BIM技術(shù)在施工前期管理的應(yīng)用

建筑工程前期管理非常重要，它關(guān)系到整體工程的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。因此，施工單位在這一階段應(yīng)特別注意BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，使建筑工程前期的施工工作更加充分、周到。

（1）工作人員在面對(duì)建筑工程項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)提前收集現(xiàn)場的影響參數(shù)，如施工現(xiàn)場土質(zhì)條件、施工當(dāng)?shù)貧夂驐l件、施工地下管網(wǎng)分布等，使施工單位對(duì)現(xiàn)場施工的各種數(shù)據(jù)更加清晰明了。

（2）根據(jù)現(xiàn)場收集的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)人員利用BIM技術(shù)做出立體的空間施工模型，并在模型中標(biāo)注各種施工參數(shù)。能否結(jié)合實(shí)際情況構(gòu)建一個(gè)高適配度的BIM模型，是科學(xué)施工的重要步驟。BIM模型的成功建立，不僅能提高施工安全、降低施工成本，而且能保證施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員可直接利用空間施工模型觀察施工過程中可能出現(xiàn)的紕漏，通過調(diào)整參數(shù)完善模型，使現(xiàn)場施工設(shè)計(jì)更符合工程實(shí)際，減少誤差，使現(xiàn)場施工順利進(jìn)行。

4.2 BIM技術(shù)在施工過程管理的應(yīng)用

施工過程是決定整個(gè)工程質(zhì)量的因素，但在施工過程中會(huì)涉及許多危險(xiǎn)因素，因此，施工單位應(yīng)合理運(yùn)用BIM技術(shù)進(jìn)行全程監(jiān)管，使施工工藝流程更規(guī)范。

（1）施工人員應(yīng)提前收集參數(shù)，采取BIM技術(shù)手段建設(shè)空間施工模型，通過觀測空間模型研究施工工藝，使施工流程更加規(guī)范，對(duì)現(xiàn)場施工人員進(jìn)行最優(yōu)化安排管理。

（2）空間施工模型可使施工人員在觀測時(shí)有更直接的認(rèn)識(shí)，了解施工中潛在的風(fēng)險(xiǎn)問題，并制定有針對(duì)性的安全預(yù)案加以解決。采取一系列措施使施工現(xiàn)場更加規(guī)范、安全，提高現(xiàn)場施工質(zhì)量。

（3）施工單位還可應(yīng)用BIM技術(shù)對(duì)現(xiàn)場的建筑材料進(jìn)行智能化的信息管理，使施工人員能借助空間施工模型，對(duì)建筑工程中的材料特性進(jìn)行分析，并根據(jù)結(jié)果購買建筑材料，使材料費(fèi)控制在可控范圍內(nèi)，減少材料浪費(fèi)。在利用BIM技術(shù)建立空間模型后，要注意對(duì)工程中的各種參數(shù)進(jìn)行分析，檢查參數(shù)是否有誤，如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤要及時(shí)改正，使工程項(xiàng)目能夠順利完成，避免工程造價(jià)出現(xiàn)問題。

4.3 BIM技術(shù)在施工后期管理的應(yīng)用

建筑工程的施工后期對(duì)整個(gè)施工也是十分重要的，它會(huì)影響施工工程的質(zhì)量。因此，施工單位應(yīng)將BIM技術(shù)應(yīng)用于施工后期的管理，使建筑工程的后期施工更加規(guī)范。在后期施工管理中，工作人員可通過使用BIM技術(shù)對(duì)已建設(shè)完成的工程成果進(jìn)行檢驗(yàn)和測試，檢測其是否符合相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，從而使工程驗(yàn)收更加順利。

4.4 BIM技術(shù)在運(yùn)維階段管理的應(yīng)用

工作人員需要通過BIM技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建空間模型，要確保現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)暢通，使運(yùn)維系統(tǒng)的管理更加穩(wěn)定。在BIM技術(shù)平臺(tái)上，工作人員應(yīng)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行定期維護(hù)管理。例如，判斷和分析土建工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)問題、現(xiàn)場施工障礙等因素，并及時(shí)采取措施進(jìn)行有效控制，盡可能降低施工風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，工作人員還可利用BIM技術(shù)管理現(xiàn)場工程施工的建設(shè)物資和建設(shè)工期情況。通過觀測空間建筑模型了解建設(shè)工期進(jìn)展情況，按時(shí)完成計(jì)劃工程量，有效地管理施工現(xiàn)場的材料使用，使現(xiàn)場施工更加規(guī)范，從而實(shí)現(xiàn)建筑工程長期、持續(xù)地發(fā)展。BIM技術(shù)在運(yùn)維階段的合理應(yīng)用越到后期顯現(xiàn)價(jià)值越大，實(shí)時(shí)的三維影像和三維斷面顯示可節(jié)省后期管理成本，實(shí)現(xiàn)管理信息化、樓控自動(dòng)化平臺(tái)基礎(chǔ)，設(shè)備信息及參數(shù)錄入，能詳細(xì)追蹤到提供廠家和保修時(shí)間，相關(guān)研究顯示，科學(xué)、合理地應(yīng)用BIM技術(shù)，后期成本投入可節(jié)省20%左右。

4.5 BIM技術(shù)在土建現(xiàn)場施工全過程管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可對(duì)土建施工現(xiàn)場工作中的進(jìn)度控制、成本控制、質(zhì)量控制方面進(jìn)行管理。

BIM技術(shù)已從設(shè)計(jì)階段有效地融入管理工作中，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)管理工作相比，最大的變化就是協(xié)同設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)工作效率至少提高一倍，建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、設(shè)備等圖紙的誤差率至少可以減半。雖然它增加了設(shè)計(jì)難度，將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)平面的要求直接改為當(dāng)前的實(shí)體設(shè)計(jì)，但能夠更加全面地設(shè)計(jì)、分析具體細(xì)節(jié)，與各種計(jì)算插件配合，可以更好地控制能耗，改善建筑內(nèi)部通風(fēng)，控制商場等公共場所的人群流量等。在施工階段，由總包單位進(jìn)場后對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，可以體現(xiàn)BIM技術(shù)的優(yōu)勢，如最基礎(chǔ)的機(jī)電管線優(yōu)化、鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。

（1）在進(jìn)度控制方面，工作人員可利用BIM技術(shù)進(jìn)行前期準(zhǔn)備、協(xié)同，從而縮短現(xiàn)場施工工期，提高施工效率，避免后續(xù)未能按時(shí)交付項(xiàng)目的情況發(fā)生。同時(shí)，在施工單位最主要的是整體管理問題通過BIM 5D軟件的施工模擬安排人工、材料、機(jī)械的進(jìn)出場時(shí)間，合理安排工期，減少窩工、短工、材料供應(yīng)問題、機(jī)械進(jìn)出場等造成的工期延后現(xiàn)象。

（2）在成本控制方面，工作人員可利用BIM技術(shù)建立空間模型并進(jìn)行計(jì)算匯總，不僅減少人工核算的繁瑣，而且也降低了錯(cuò)誤發(fā)生的可能性，使成本核算更加快捷、高效。

（3）在質(zhì)量控制方面，技術(shù)人員可直接利用BIM技術(shù)構(gòu)建模型具有的建筑材料信息，也可以記錄追蹤現(xiàn)場施工材料，對(duì)土建施工全程進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測。

5 結(jié)語

建筑工程施工項(xiàng)目管理一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是對(duì)施工現(xiàn)場的管理，建筑企業(yè)要不斷提高管理水平和管理理念，不斷增強(qiáng)綜合管理實(shí)力。BIM技術(shù)不僅能協(xié)同工作，而且有助于實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場的信息化管理，極大地提高土建施工效率。同時(shí)，BIM技術(shù)的操作需要專業(yè)技術(shù)人員和采購專業(yè)軟件，其操作水平要求很高，需要建筑企業(yè)投入培訓(xùn)資金。操作人員必須充分了解和掌握BIM技術(shù)的特性，使建筑行業(yè)更好地發(fā)展。綜上所述，在建筑工程施工領(lǐng)域，BIM技術(shù)在現(xiàn)場管理中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，對(duì)工程建設(shè)具有重要意義。因此，施工單位應(yīng)合理運(yùn)用BIM技術(shù)管理工程現(xiàn)場施工，使工程能夠更加安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成，從而有效地提高施工信息化管理水平。