建筑信息模型（BI M）技術(shù)在建筑工程施工管理中的應(yīng)用

崔現(xiàn)沅

（中國十七冶集團(tuán)有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

1 BI M應(yīng)用實(shí)施目標(biāo)

通常情況下，工程建設(shè)項(xiàng)目涉及的專業(yè)較多，建設(shè)過程中必須考慮土建結(jié)構(gòu)工程、裝飾裝修工程、室外配套工程、機(jī)電安裝工程、暖通工程等交叉施工，同時，涉及各種設(shè)備安裝，管線布置極為復(fù)雜，質(zhì)量要求極高。為致力于實(shí)現(xiàn)BIM應(yīng)用的全部主流功能，BIM應(yīng)用主要包括以下6大核心目標(biāo)：

1）優(yōu)化設(shè)計(jì)：相關(guān)專業(yè)的碰撞檢測、施工圖及深化圖協(xié)調(diào)審核；

2）施工模擬：結(jié)合模型信息和進(jìn)度計(jì)劃的4D施工模擬和方案指導(dǎo)；

3）物料跟蹤：基本RFID技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的全過程物料跟蹤；

4）成本分析：低誤差工程量計(jì)算及校核、快速成本嵌套；

5）制作協(xié)調(diào)：構(gòu)件尺寸三維校核、構(gòu)件制作進(jìn)度質(zhì)量跟蹤管理；

6）數(shù)據(jù)存檔：全周期數(shù)據(jù)儲存和保密、模型信息的管理和竣工交付。

2 BI M技術(shù)在工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)圖紙校核

在施工前期，根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)圖紙，各專業(yè)BIM設(shè)計(jì)人員建立相關(guān)專業(yè)模型，審核設(shè)計(jì)圖紙錯誤，提供圖紙報告，規(guī)避施工圖質(zhì)量風(fēng)險。

2.2 管線優(yōu)化

建筑工程中機(jī)電管線部分主要包括：給排水管道、消防噴淋管道、采暖通風(fēng)管道以及電力管道。通常而言，設(shè)計(jì)院在進(jìn)行設(shè)計(jì)時，會根據(jù)專業(yè)由不同的人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，如建筑專業(yè)、結(jié)構(gòu)專業(yè)、給排水專業(yè)、電力專業(yè)等。該工作模式常導(dǎo)致各專業(yè)間缺乏良好的溝通交流，以及必要的協(xié)調(diào)合作。另外，因?yàn)闄C(jī)電管線系統(tǒng)本身煩瑣復(fù)雜，工程量大，經(jīng)常導(dǎo)致管線之間、管線與建筑結(jié)構(gòu)之間發(fā)生沖突。

通過BIM技術(shù)，使設(shè)計(jì)工作可以從建筑全局出發(fā)，合理地對給排水、消防噴淋、采暖通風(fēng)等管線系統(tǒng)進(jìn)行綜合排布，實(shí)現(xiàn)更加深入和人性化的設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢。通過BIM技術(shù)進(jìn)行管線的優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有下列優(yōu)勢：

1）協(xié)調(diào)機(jī)電管線專業(yè)之間、管線與其他專業(yè)之間的沖突，消除硬碰撞、軟碰撞；

2）實(shí)現(xiàn)管線預(yù)留洞口的精確定位，建設(shè)二次開洞對建筑結(jié)構(gòu)的影響；

3）優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，避免由于設(shè)計(jì)原因?qū)е率┕るA段工程進(jìn)度滯后、錯誤損失、返工等一系列的問題，優(yōu)化凈空，優(yōu)化管線排布方案；

4）BIM模型中包含了機(jī)電管線專業(yè)中所有的信息，包括設(shè)備型號、生產(chǎn)廠家、安裝日期等，為以后維護(hù)提供了極大的便利；

5）通過合理的布置，保障了設(shè)備安裝、運(yùn)行、維修時具有足夠的工作空間。

2.3 裝配式構(gòu)件深化設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)可根據(jù)結(jié)構(gòu)施工圖，施工組織設(shè)計(jì)，預(yù)制廠家實(shí)際情況等深化預(yù)制構(gòu)件圖，進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的吊裝運(yùn)輸?shù)闰?yàn)算，并出具計(jì)算書。計(jì)算書。施工單位的預(yù)制深化圖需得到設(shè)計(jì)部門的同意，經(jīng)論證通過后方可正式預(yù)制。另外，可對構(gòu)造復(fù)雜的構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行工藝性試驗(yàn)[1]。

3 BI M技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用

3.1 施工場地的布置

根據(jù)工程施工部署，BIM模型可模擬各個施工階段所有地上、地下、既有及擬建建筑、施工設(shè)備、各場地實(shí)體、臨時設(shè)施、道路等現(xiàn)場情況。將待布置的現(xiàn)場設(shè)備與工程的BIM模型進(jìn)行整合，通過調(diào)整位置優(yōu)化布置方案。

施工人員生活區(qū)擬建在現(xiàn)場未施工區(qū)域，由于該部分結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，普通的二維圖紙無法直接反映結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。通過BIM模型的建立，可以找出板房的合理位置，發(fā)現(xiàn)洞井，提前做好安全防護(hù)，合理規(guī)劃現(xiàn)場通道。

3.2 三維動畫渲染和漫游

建筑宣傳展示時，需要用到渲染的三維動畫，給人以真實(shí)感和直接的視覺沖擊。通過渲染軟件進(jìn)行三維建模需要投入大量的人力物力，效果未必滿足業(yè)主的期望。而飽含工程數(shù)據(jù)的BIM數(shù)據(jù)庫可以為渲染提供素材，大大提高三維渲染效果的精度和效率。

3.3 勞務(wù)管理

通過手持人員信息錄入設(shè)備對進(jìn)場人員信息進(jìn)行錄入，大大提高了勞務(wù)管理人員傳統(tǒng)的手動填寫人員信息的工作效率，同時，通過平臺的自動識別，錄入的人員信息可以直觀地反映進(jìn)入現(xiàn)場人員是否超齡、是否是疫區(qū)返工人員、身份證是否過期等問題。從源頭對人員進(jìn)行進(jìn)場管理，再配合現(xiàn)場設(shè)置的閘機(jī)傳回至平臺的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)每位進(jìn)場人員的出勤天數(shù)，供項(xiàng)目使用，從而解決了勞務(wù)用工的薪資發(fā)放管控，避免了惡意討薪等現(xiàn)象。該模塊實(shí)現(xiàn)了對勞務(wù)人員從進(jìn)場到過程的全面管理，真正提高了勞務(wù)管理人員的工作效率和項(xiàng)目勞務(wù)管理水平。

4 BI M技術(shù)在工程物料跟蹤中的應(yīng)用

EBIM云平臺還可以對項(xiàng)目中采購的材料物資進(jìn)行跟蹤定位。在材料跟蹤界面，可以查看設(shè)備編號、名稱、進(jìn)度、時間、相關(guān)照片、跟蹤地點(diǎn)及歷史跟蹤信息，實(shí)時監(jiān)控物料狀態(tài)?；贐IM的二維碼的應(yīng)用，可以理解為對原有工作模式的升級。通過BIM+二維碼的介入，傳統(tǒng)的現(xiàn)場物料管理更加清晰高效，信息收集匯總更加及時準(zhǔn)確。二維碼打印支持配置信息打印，方便查看重要信息。所生成二維碼具有唯一性，關(guān)聯(lián)相應(yīng)構(gòu)件，還可以導(dǎo)出BMP格式圖片。

5 BI M技術(shù)在工程成本分析中的應(yīng)用

在項(xiàng)目建設(shè)中引入BIM技術(shù)，可以通過較小的投資獲得大量的效益，在經(jīng)濟(jì)上是可行的。這得益于BIM技術(shù)在成本控制中的應(yīng)用。利用BIM技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)分段、分層的施工控制和造價控制，更有利于本工程資金的節(jié)約與統(tǒng)籌安排。發(fā)揮出工程信息一體化的發(fā)展優(yōu)勢，不僅可以方便合作伙伴之間的溝通，提高管理效率，縮短工期；還可以管理施工階段，合理安排材料進(jìn)場，保證施工質(zhì)量和進(jìn)度，減少返工，達(dá)到節(jié)約成本的目的。

將BIM5D成本模型作為“BIM5D+智慧工地”成本管理系統(tǒng)載體，可以實(shí)現(xiàn)BIM5D技術(shù)在物料、進(jìn)度和經(jīng)營中的深入應(yīng)用，BIM5D成本管理系統(tǒng)的成本測算數(shù)據(jù)分析、成本測算單方指標(biāo)分析、成本測算盈虧平衡分析和可開展累計(jì)完成量的經(jīng)營分析，能夠很好地輔助經(jīng)營管理人員更便捷的開展經(jīng)營工作，有效提升項(xiàng)目信息化管理和精細(xì)化管理水平。

6 BI M技術(shù)在工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全、資金管理中的應(yīng)用

6.1 施工進(jìn)度管控

利用BIM技術(shù)建立模型，對單體進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行動態(tài)可調(diào)整的4D施工進(jìn)度模擬（包含總體進(jìn)展、各區(qū)段進(jìn)展及各隊(duì)伍的進(jìn)展模擬），精心策劃推演，可形象地展示施工進(jìn)度和各專業(yè)之間協(xié)調(diào)關(guān)系，輔助確定合理的施工方案、人員、設(shè)備配置方案等，做好施工部署，確定進(jìn)度計(jì)劃。

通過BIM技術(shù)，可以實(shí)時展現(xiàn)項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)度與實(shí)際進(jìn)度的模型對比，隨時隨地三維可視化監(jiān)控進(jìn)度，提前發(fā)現(xiàn)問題，保證項(xiàng)目工期。

施工進(jìn)度超前或滯后的地方用不同顏色突出顯示。同時，進(jìn)度計(jì)劃也支持Project導(dǎo)入，只要和模型關(guān)聯(lián)一次，后續(xù)的時間修改可以直接在模型中體現(xiàn)出來。

通過廣聯(lián)達(dá)BIM5D中獨(dú)特的施工模擬多視口功能，可以實(shí)時展示計(jì)劃進(jìn)度、實(shí)際進(jìn)度、計(jì)劃與實(shí)際情況的偏差，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)同步進(jìn)度展示。

“BIM5D+智慧工地”進(jìn)度管理系統(tǒng)將集成施工計(jì)劃、數(shù)字例會、生產(chǎn)活動3個子模塊，3個子模塊也基本包含了項(xiàng)目生產(chǎn)過程中各類要素，主要從進(jìn)度計(jì)劃、勞動力、材料、機(jī)械設(shè)備等方面通過數(shù)據(jù)分析，以數(shù)據(jù)量化的形式展示項(xiàng)目生產(chǎn)情況，以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析后自動形成的圖表（如數(shù)字周報、施工日志、數(shù)字例會等）來輔助現(xiàn)場管理人員開展日常的生產(chǎn)工作，提高了項(xiàng)目管理人員的工作效率。

6.2 施工質(zhì)量管控

運(yùn)用BIM技術(shù)對建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量控制，可以發(fā)揮工程信息集成化的發(fā)展優(yōu)勢，不僅可以方便合作各方的交流，提高管理效率，縮短工期；還能進(jìn)行施工階段的管理，合理安排材料進(jìn)場，保證施工質(zhì)量和進(jìn)度，減少返工，達(dá)到節(jié)約成本的目的。

一方面可以方便理解設(shè)計(jì)方的設(shè)計(jì)意圖，一目了然，將不便于施工的地方提出來與設(shè)計(jì)方進(jìn)行協(xié)調(diào)整改，從而降低管線的施工難度和成本。另一方面，將給排水、電氣、暖通等各專業(yè)的數(shù)據(jù)匯聚到一起，檢查組合的合理性，同時，進(jìn)行碰撞檢查，將可能出現(xiàn)的沖突暴露出來，及時改進(jìn)“錯、缺、漏、碰”，提高了圖紙復(fù)核的效率，并且保證了協(xié)調(diào)修改的質(zhì)量。

通過客戶端上傳現(xiàn)場的質(zhì)量問題和巡檢進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，并通過平臺前期設(shè)置的整改鏈責(zé)任到人進(jìn)行閉環(huán)處理，質(zhì)量問題是否按時整改閉合在平臺上一目了然，可有效輔助質(zhì)量管理人員及時對現(xiàn)場問題及隱患整改進(jìn)行督促，系統(tǒng)平臺再通過客戶端上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析形成質(zhì)量問題庫，以圖表的形式直觀反映各施工階段質(zhì)量問題易發(fā)生的工序及部位，從而以數(shù)據(jù)的形式幫助質(zhì)量管理人員有針對性的管理施工現(xiàn)場。同時，系統(tǒng)集成關(guān)于工序的質(zhì)量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，輔助質(zhì)量管理人員進(jìn)行日常檢查工作，從而提高項(xiàng)目質(zhì)量管理水平。

6.3 施工安全管控

項(xiàng)目在安全管理方面積極響應(yīng)國家提出的安全管控雙體系：風(fēng)險分級管控、隱患排查治理。項(xiàng)目從一開始就會以問題為導(dǎo)向來推進(jìn)，項(xiàng)目小問題不過夜，大問題不過周，每一個問題要有文字有圖片，在項(xiàng)目人人都是安全員，項(xiàng)目管理的每個人員使用App移動端對安全問題發(fā)起、整改、復(fù)查、關(guān)閉，通過PDCA管控方法，項(xiàng)目安全數(shù)據(jù)可追溯、可分析、做到問題的及時整改，為項(xiàng)目最終實(shí)現(xiàn)安全零事故提供有效手段。并通過客戶端上傳現(xiàn)場的安全隱患進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，并通過平臺前期設(shè)置的整改鏈責(zé)任到人進(jìn)行閉環(huán)處理，安全隱患是否按時整改閉合在平臺上一目了然，可有效輔助安全管理人員及時對現(xiàn)場問題及隱患整改進(jìn)督促，平臺對客戶端上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，形成安全隱患數(shù)據(jù)庫，也以圖表的形式直觀地反映了每個施工階段可能出現(xiàn)安全隱患的工序和部位，從而以數(shù)據(jù)的形式幫助安全管理人員有針對性的管理施工現(xiàn)場。同時，系統(tǒng)也集成關(guān)于工序安全檢查的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，輔助安全管理人員進(jìn)行日常檢查工作，從而提高項(xiàng)目安全管理水平。

6.4 資金分析管控

1）前期資源分析：每季、月、周初分析當(dāng)期勞動力和物資需求，排除風(fēng)險；

2）材料計(jì)劃復(fù)核：按需提取相應(yīng)需求量等信息，校核材料計(jì)劃；

3）資金消耗分析：按項(xiàng)目全過程、每季、月等模擬施工資金消耗情況，分析資金使用合理性，排除風(fēng)險；

4）分包結(jié)算：按時間、流水段等切分模型，方便迅速地提取需要結(jié)算的工程量和資金，提高工作效率。

7 BI M技術(shù)在工程數(shù)據(jù)存檔中的應(yīng)用

目前，很多施工文檔都是紙質(zhì)文檔，一旦需要二次施工，或者突發(fā)事件需查詢圖紙時，圖紙很難找到。BIM模型的文檔管理，可將文檔等通過手工操作及BIM模型中相應(yīng)部位的鏈接。系統(tǒng)集成了文檔搜索、定位和查閱功能。所有操作均基于四維BIM可視化模型的界面，充分提高了數(shù)據(jù)檢索和資料利用效率。當(dāng)施工結(jié)束后，完整的信息數(shù)據(jù)庫可以為管理者提供快速的查詢和定位。

BIM在施工工程中，可對設(shè)計(jì)變更等優(yōu)化對工程量進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，將工程開工到竣工的全部相關(guān)數(shù)據(jù)資料存儲在基于BIM系統(tǒng)中。無論是在施工中還是工程竣工后，所有的數(shù)據(jù)資料均可以根據(jù)需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，快速得到相應(yīng)的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。管理人員可以及時、準(zhǔn)確地篩選和調(diào)用工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以對施工過程中關(guān)于成本和流程的工作給予較大支持，大大提高了施工中審批、流轉(zhuǎn)的速度，提高人員的工作效率。

8 結(jié)語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代的到來，應(yīng)不斷開展BIM建筑信息模型的推廣和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)BIM“信息共享、協(xié)同工作”，應(yīng)該讓BIM技術(shù)作為項(xiàng)目精細(xì)化管理最有力的技術(shù)支撐手段，全面推行工程項(xiàng)目全生命期應(yīng)用BIM技術(shù)，讓BIM技術(shù)更好地服務(wù)于建筑工程的發(fā)展。