簡(jiǎn)析建筑施工管理中BIM技術(shù)的應(yīng)用

鄧吉海，徐多禮［.重慶悅?cè)鹞幕糜伟l(fā)展有限公司， 重慶 400；.林同棪(重慶)國(guó)際工程技術(shù)有限公司，重慶 400］

0 引 言

時(shí)代的前進(jìn)推動(dòng)了各行各業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，其中建筑行業(yè)的繁榮發(fā)展是十分醒目的。目前，人們對(duì)建筑工程的要求越來(lái)越多樣化和個(gè)性化，不僅對(duì)建筑工程施工提出了考驗(yàn)，也對(duì)建筑施工管理提出了更高要求，因此，如何提升建筑施工管理的實(shí)效性，從而確保建筑工程建設(shè)的高質(zhì)量、高效率推進(jìn)，以便發(fā)揮建筑施工管理的應(yīng)有作用成為相關(guān)人士關(guān)注的重點(diǎn)。將BIM技術(shù)合理應(yīng)用于建筑施工管理，可以有效解決以上問(wèn)題。深入研究BIM技術(shù)在建筑施工管理中的應(yīng)用策略，有利于進(jìn)一步提高BIM技術(shù)應(yīng)用水平。

1 何為BIM技術(shù)

BIM技術(shù)即建筑信息模型技術(shù)，是以三維技術(shù)集成項(xiàng)目信息為主要依據(jù)的數(shù)據(jù)模型。隨著工程的不斷深入，數(shù)據(jù)模型也會(huì)逐步深化。BIM技術(shù)將項(xiàng)目工程從設(shè)計(jì)施工到運(yùn)維工程的全生命周期信息都囊括在內(nèi)，巧妙地運(yùn)用了三維同步設(shè)計(jì)構(gòu)圖將設(shè)計(jì)圖紙的不合理處指出，從而幫助設(shè)計(jì)工作更快更好地完成。除此之外，BIM技術(shù)還有著信息化與可視化的特點(diǎn)，既推動(dòng)了項(xiàng)目流程的管控，又可以保證溝通效果，幫助項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)智能化管控。精確化與真實(shí)化也是BIM技術(shù)的一大特性，項(xiàng)目產(chǎn)出成果與工作安全性與之都成正比關(guān)系。

通過(guò)對(duì)三維技術(shù)的利用，BIM技術(shù)可以全面調(diào)研項(xiàng)目信息，進(jìn)而推動(dòng)數(shù)值模擬仿真建筑物設(shè)計(jì)的完成，由此來(lái)強(qiáng)化建筑業(yè)的科技性并帶動(dòng)系列產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。通過(guò)和CAD技術(shù)作對(duì)比發(fā)現(xiàn)，BIM技術(shù)的分析程序較CAD而言更為簡(jiǎn)潔方便。BIM技術(shù)直接應(yīng)用了全面信息虛擬建筑模型，通過(guò)對(duì)出圖的優(yōu)化可以將工程項(xiàng)目的缺陷更加直觀(guān)地體現(xiàn)出來(lái)。BIM技術(shù)也有不足，其成本與收益不成正比，特別是在我國(guó)現(xiàn)在還處于技術(shù)研究的摸索階段下。因此，有關(guān)部門(mén)人員仍需要投入更多的成本加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的質(zhì)量調(diào)整，加大力度深入研發(fā)建筑設(shè)計(jì)施工技術(shù)，從而最終達(dá)到建筑工期短且管理質(zhì)量?jī)?yōu)的效果。

2 BIM技術(shù)在建筑施工管理中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 算量技術(shù)

算量技術(shù)是構(gòu)建并利用運(yùn)算信息結(jié)合實(shí)際情況和各性質(zhì)數(shù)據(jù)對(duì)構(gòu)件數(shù)量進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別并統(tǒng)計(jì)的一門(mén)技術(shù)。BIM模型會(huì)使需要修改變更的設(shè)計(jì)內(nèi)容在明細(xì)表中反映出來(lái)，與之相對(duì)的構(gòu)件尺寸也會(huì)隨之自動(dòng)調(diào)整。

2.2 三維碰撞檢測(cè)技術(shù)

由于人為因素的局限性，無(wú)法在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)二維圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的不合理之處，施工質(zhì)量及施工進(jìn)度都會(huì)直接受到影響。利用BIM技術(shù)的可視化性特點(diǎn)，可以在施工前進(jìn)行管線(xiàn)土建及施工設(shè)備工藝的碰撞檢測(cè)，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)以達(dá)到降低出錯(cuò)率的目的。

2.3 虛擬技術(shù)

BIM技術(shù)不但可以提前掌握環(huán)境功能、建筑外形等數(shù)據(jù)信息，還可以將建筑改造的過(guò)程虛擬出來(lái)，進(jìn)而完成對(duì)工程設(shè)計(jì)的深入分析。在建造虛擬模型的過(guò)程中，其物理特性可以幫助用戶(hù)從360°全方位觀(guān)察模型。由于建筑施工階段的風(fēng)險(xiǎn)性極大，為了減小施工出錯(cuò)率，施工單位一般選擇運(yùn)用BIM技術(shù)來(lái)完善改進(jìn)建筑設(shè)計(jì)方案。BIM技術(shù)可以在一定程度上對(duì)施工方案的具體可行性進(jìn)行分析，從而提升管理效率。

2.4 4D模擬技術(shù)的應(yīng)用

有許多因素會(huì)致使實(shí)際施工進(jìn)度與預(yù)期存有偏差，隨著偏差的積累，工程整體的質(zhì)量安全與經(jīng)濟(jì)收益也會(huì)受到影響。利用4D技術(shù)可以很好地改善這一情況，4D模擬技術(shù)可以將施工次序與施工界面都展現(xiàn)出來(lái)，然后再結(jié)合實(shí)際分包情況來(lái)科學(xué)處理機(jī)械排班并有效預(yù)定工程進(jìn)度。建筑施工利用BIM技術(shù)可以有效優(yōu)化建筑質(zhì)量，進(jìn)而降低施工安全、資源配置等方面的風(fēng)險(xiǎn)隱患。

2.5 數(shù)據(jù)管理技術(shù)

一般來(lái)講，大部分工程項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)量極大、功能繁瑣，為了確保建筑效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有關(guān)部門(mén)應(yīng)積極強(qiáng)化管理工作，使施工的質(zhì)量得到充分保障。BIM技術(shù)中的信息交流平臺(tái)可以幫助實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息的共享，降低管理難度并優(yōu)化管理效果。在將項(xiàng)目信息資源導(dǎo)出之后，需要人為進(jìn)行測(cè)繪的工作量大大減少，施工管理的科學(xué)性與集成化也隨之提升。其中，優(yōu)化造價(jià)數(shù)據(jù)不但可以使信息整合的成本降至最低，還可以促進(jìn)數(shù)據(jù)流程的精確化，方便后期工作人員查閱數(shù)據(jù)。

3 BIM技術(shù)在施工管理工作中的優(yōu)勢(shì)

在施工管理的過(guò)程中，BIM技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)可以在以下方面體現(xiàn)出來(lái)。（1）實(shí)施。BIM技術(shù)可以幫助工作人員在施工前對(duì)項(xiàng)目的相關(guān)內(nèi)容及重要信息進(jìn)行充分了解和掌握，有效推動(dòng)項(xiàng)目工程的進(jìn)展。（2）溝通。BIM技術(shù)可以幫助工作人員建立科學(xué)可靠的3D模型，以此幫助工作人員掌握最為科學(xué)全面的施工要點(diǎn)。對(duì)于專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域不同的各分包商，BIM技術(shù)可以幫助他們實(shí)現(xiàn)有效的溝通交流，進(jìn)而推動(dòng)建筑項(xiàng)目有序開(kāi)展。（3）檢查。在開(kāi)始項(xiàng)目施工以前，利用BIM技術(shù)可以在第一時(shí)間內(nèi)找出設(shè)計(jì)方案仍需改進(jìn)之處，進(jìn)而為工作人員采取措施提供充足時(shí)間。（4）模擬。運(yùn)用BIM技術(shù)可以在未開(kāi)始施工時(shí)將所有管理事項(xiàng)模擬出來(lái)，以便工作人員掌握要點(diǎn)，嚴(yán)格依照施工方案進(jìn)行施工。

4 BIM技術(shù)在施工管理工作中的具體應(yīng)用

4.1 施工圖紙深化設(shè)計(jì)階段

所謂深化設(shè)計(jì)，是指進(jìn)一步優(yōu)化完善初期設(shè)計(jì)的施工圖，使得設(shè)計(jì)圖紙與施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況更為貼合，為工作人員提供更為直接有用的參考依據(jù)。在深化設(shè)計(jì)施工圖紙的初期階段，由于設(shè)計(jì)工序復(fù)雜、涉及到的專(zhuān)業(yè)知識(shí)廣而多，需要工作人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行更為全面的考察，盡可能將施工材料及施工設(shè)備的性能及使用方法都掌握到位。對(duì)部分復(fù)雜且規(guī)模大的工程項(xiàng)目而言，深化設(shè)計(jì)的內(nèi)容更為繁冗復(fù)雜，各種交錯(cuò)分布的管線(xiàn)會(huì)在一定程度上干擾到正常施工。基于對(duì)這些問(wèn)題的考慮，有關(guān)部門(mén)會(huì)選擇在深化設(shè)計(jì)階段利用BIM技術(shù)。BIM技術(shù)中的三維管線(xiàn)可以將各專(zhuān)業(yè)綜合到同一模型中，再根據(jù)實(shí)際尺寸大小構(gòu)建相同比例的3D模型。由此可見(jiàn)，BIM技術(shù)可以完善二維審圖中存在的問(wèn)題與缺陷，能夠在第一時(shí)間確定碰撞點(diǎn)并為工作人員調(diào)整提供充足時(shí)間，深化設(shè)計(jì)的效率也就大大提高了。

4.2 造價(jià)管理階段

BIM技術(shù)在造價(jià)管理階段的具體功能體現(xiàn)在以下方面。（1）收集、整合并共享造價(jià)方面的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，一般在一個(gè)項(xiàng)目中只會(huì)用到一個(gè)BIM模型，因此該模型囊括了該項(xiàng)目所有的信息數(shù)據(jù)，信息數(shù)據(jù)的完整性與連續(xù)性也因此有了保障，儲(chǔ)存查找起來(lái)也較為方便。（2）實(shí)現(xiàn)了造價(jià)信息可視化管理的目標(biāo)。在以往管理造價(jià)信息時(shí)，相關(guān)部門(mén)一般會(huì)選用線(xiàn)條式構(gòu)件，但BIM技術(shù)的應(yīng)用可以將所有造價(jià)信息以立體圖形的三維模型表現(xiàn)出來(lái)，可以將每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)及每個(gè)空間部位對(duì)應(yīng)的造價(jià)信息都真實(shí)有效地體現(xiàn)出來(lái)，因此，BIM技術(shù)也同時(shí)具備了時(shí)空交互、仿真的優(yōu)良特點(diǎn)。綜上所述，合理運(yùn)用BIM技術(shù)對(duì)造價(jià)管理來(lái)講至關(guān)重要，相關(guān)造價(jià)管理人員應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)BIM技術(shù)的運(yùn)用力度，努力為提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益貢獻(xiàn)力量。

4.3 施工質(zhì)量管理階段

通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)我們可以總結(jié)出，影響建筑工程質(zhì)量的主要有環(huán)境因素、機(jī)械設(shè)備因素、技術(shù)因素、原材料因素及人員因素等。要想使未來(lái)施工質(zhì)量得到更有力的保障，有關(guān)部門(mén)需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的利用度。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，BIM技術(shù)可以通過(guò)移動(dòng)終端進(jìn)行使用。移動(dòng)終端的引入有利于工作人員對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行全面及時(shí)的掌握，例如，工作人員可以利用手機(jī)瀏覽土建、機(jī)電等施工模型，利用手機(jī)了解施工要求、施工方案、錄入施工信息等。利用分布式云平臺(tái)技術(shù)可以及時(shí)完善施工模型中的缺陷。移動(dòng)端的加入不但可以保障施工管理質(zhì)量安全，還可以幫助有關(guān)部門(mén)提升管理效率。

4.4 施工場(chǎng)地優(yōu)化管理階段

施工場(chǎng)地的管理在整個(gè)施工過(guò)程中具有極其重要的作用，場(chǎng)地管理與工程的安全順利展開(kāi)有著直接聯(lián)系。一般情況下，施工場(chǎng)地管理中包含的影響因素較多，如機(jī)械設(shè)備和施工材料等，利用BIM技術(shù)就可以對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格把控。除此之外，5D軟件也可以幫助工作人員完成對(duì)設(shè)備信息、場(chǎng)地設(shè)施、建筑體及場(chǎng)地信息的導(dǎo)入，可以提前將每個(gè)階段場(chǎng)地施工情況都體現(xiàn)出來(lái)，幫助工人員更好地了解把握現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，一旦現(xiàn)場(chǎng)有特殊情況出現(xiàn)，工作人員可以在第一時(shí)間內(nèi)確定解決措施，這樣一來(lái)，施工現(xiàn)場(chǎng)的管理水平也有了大大提高。

4.5 施工進(jìn)度管理階段

在以往的施工進(jìn)度管理過(guò)程中，相關(guān)人員會(huì)制作進(jìn)度圖表來(lái)完成施工進(jìn)度管理工作，但進(jìn)度圖表往往存在一定的缺陷，如不能直接有效地說(shuō)明問(wèn)題，也不能幫助新員工全面清晰地了解并掌握工程的進(jìn)度安排情況。為了改善這一情況，現(xiàn)在相關(guān)部門(mén)使用BIM5D技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行區(qū)塊劃分，之后再編制一套網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，將相應(yīng)的構(gòu)件模型與網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃對(duì)應(yīng)聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行虛擬施工，這樣可以將實(shí)際進(jìn)展與施工計(jì)劃直觀(guān)展示出來(lái)，從而形成可視化效果。此外，BIM技術(shù)還可以幫助業(yè)主、監(jiān)理方、施工方全面了解工程進(jìn)展情況，方便各方對(duì)施工過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行交流探討。

4.6 施工安全管理階段

眾所周知，安全管理工作是建筑施工得以高效完成的必備因素。就以往情況來(lái)看，大部分工程項(xiàng)目都是利用排查隱患的方式進(jìn)行安全保障的，但效果往往不盡人意。應(yīng)用BIM技術(shù)可以幫助工作人員對(duì)施工安全要點(diǎn)、施工方案等進(jìn)行更為細(xì)致全面的分析，進(jìn)而在一定程度上可以提高安全管理的科學(xué)性和實(shí)效性。為了便于實(shí)時(shí)監(jiān)控項(xiàng)目工程的開(kāi)展情況，工作人員還可以引入三維空間技術(shù)對(duì)全體人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。這樣不僅便于調(diào)整并解決施工過(guò)程存在的安全問(wèn)題，還可以有效排除建筑施工中的安全隱患，推動(dòng)了項(xiàng)目工程施工的有序開(kāi)展。

5 結(jié) 語(yǔ)

事實(shí)證明，BIM技術(shù)在建筑施工管理中的應(yīng)用效果和應(yīng)用價(jià)值都是非其他技術(shù)能及的，但是由于該項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用較晚，為了保證BIM技術(shù)在建筑施工管理中應(yīng)用的合理性與高效性，相關(guān)人員仍需要加大力度，著眼于多個(gè)角度、多個(gè)方面，深入探討B(tài)IM技術(shù)在建筑施工管理中的應(yīng)用途徑及應(yīng)用措施，以發(fā)揮BIM技術(shù)的最佳應(yīng)用效果。