BIM技術(shù)在工程施工管理中的運用研究

劉得懷 李曉航

中國機械工業(yè)第四建設(shè)工程有限公司 河南 鄭州 450052

引言

工程建設(shè)過程中需要投入大量的資金，同時要利用各種施工技術(shù)，再加上整體施工周期比較長，因此增加了工程施工管理難度，為了提高工程施工質(zhì)量，施工單位在工程施工管理中需要利用BIM技術(shù)，利用三維數(shù)字技術(shù)建立建筑各專業(yè)模型，全方位的監(jiān)管整個建筑工程，及時發(fā)現(xiàn)工程施工中的問題，輔助施工單位及時解決存在的問題，保障工程整體施工質(zhì)量。

1 概述BIM技術(shù)

1.1 BIM技術(shù)的概念

BIM技術(shù)指的是建筑信息模型，通過利用計算機三維軟件工具建立建筑各專業(yè)模型，全面收集工程信息數(shù)據(jù)，再通過仿真模擬信息數(shù)據(jù)，對整個建筑工程施工過程進(jìn)行有效管理。

1.2 BIM技術(shù)的特點

1.2.1 可視化：BIM技術(shù)具有可視化特征，利用BIM技術(shù)建立模型后所見即所得的特征建立建筑模型，同時可以根據(jù)工程實際情況調(diào)整建筑模型，建筑模型具有直觀性和形象性，方便管理人員準(zhǔn)確看到工程完成后的效果，輔助施工人員控制工程質(zhì)量[1]。

1.2.2 模擬性：BIM技術(shù)還具有模擬性特征，利用BIM技術(shù)可以模擬建筑工程的整體結(jié)構(gòu)，這種模擬方式具有較高的準(zhǔn)確度，不會產(chǎn)生工程大的誤差。施工人員可以利用BIM相關(guān)軟件直接操作三維模型，及時處理模型中的不足之處，進(jìn)一步完善整個模型。

1.2.3 協(xié)調(diào)性：利用BIM技術(shù)協(xié)調(diào)性特征，施工人員可以根據(jù)工程施工情況，協(xié)調(diào)工程施工工期和施工范圍。各施工分包單位可依據(jù)模型提前協(xié)調(diào)施工內(nèi)容，提高工程施工的有序性，同時有利于提升整體施工效率，保障工程質(zhì)量。

1.3 BIM技術(shù)的重要性

1.3.1 有利于促進(jìn)參與方溝通：利用BIM技術(shù)可以利用信息模型可視化優(yōu)勢，可以實時查詢施工實際情況，同時可以加強信息拓展，促使工程各個參與方開展會議決策和技術(shù)討論等，更加便捷的比選施工方案，強化施工信息溝通效率，極大的提高工程施工質(zhì)量和施工效率。

1.3.2 有利于有效調(diào)整和修改施工圖紙的不足之處：工程施工各專業(yè)具有獨立性，因此增加了協(xié)調(diào)互動的難度，導(dǎo)致各專業(yè)設(shè)計發(fā)生交叉碰撞問題，提高了工作反復(fù)頻率，同時會降低工程生產(chǎn)效率，增加了施工返工的發(fā)生率，因此提高了項目成本，還會浪費施工資源。施工單位利用土建模型和機電模型等，有利于碰撞檢查各構(gòu)件和管線，在工程施工之前可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的不足之處，有效避免設(shè)計變更，避免發(fā)生返工問題，極大的提高設(shè)計效率和質(zhì)量[2]。

1.3.3 科學(xué)的安排進(jìn)度方案：施工單位可以利用BIM技術(shù)制定施工方案，更加科學(xué)、精確的安排流水施工，利用BIM技術(shù)可以模擬實際施工，暴露出施工方案的不足和缺陷，保障整體施工質(zhì)量，不但可以優(yōu)化施工方案，同時可以順利實現(xiàn)工期目標(biāo)和造價目標(biāo)。在統(tǒng)計工程量的過程中也可以利用BIM技術(shù)，可以保障計算工作的便捷性和精確性，通過限額供應(yīng)材料，避免浪費施工資源，有效節(jié)省施工成本。

2 工程施工管理存在的問題

2.1 進(jìn)度管理問題

施工進(jìn)度管理涉及較多的工作內(nèi)容，不斷增加工程信息數(shù)據(jù)量，無法在短期管理所有的數(shù)據(jù)信息，不同部門之間溝通有限，因此弱化了工程施工進(jìn)度管理效果。

2.2 質(zhì)量管理問題

傳統(tǒng)的質(zhì)量管理工作主要是利用CAD繪制二維圖，但是二維圖無法有效銜接不同的工作環(huán)節(jié)和專業(yè)，例如在工程施工中，土建專業(yè)和機電專業(yè)之間可能會出現(xiàn)交叉碰撞，各個工作部門缺乏溝通，導(dǎo)致質(zhì)量管理效果受到影響。

2.3 成本管理問題

我國不斷擴(kuò)大工程規(guī)模，同時不斷延長施工周期，為了保障工程綜合效益，需要加強施工成本管理。但是成本管理工作涉及較多的工作內(nèi)容，在實際工作中很容易發(fā)生遺漏和錯誤等問題。

3 BIM技術(shù)在工程施工管理中的運用

3.1 在施工組織階段利用BIM技術(shù)

施工單位利用BIM技術(shù)可以合理規(guī)劃和布置施工現(xiàn)場平面，構(gòu)建施工現(xiàn)場模型和建筑模型，全面模擬實際施工情況，合理布置施工材料堆放區(qū)和機械設(shè)備加工區(qū)。構(gòu)建施工模型之后，可以利用不同的顏色劃分施工區(qū)域，提高施工現(xiàn)場組織工作的可視化。一些施工人員存在僥幸心理，在實際施工中沒有嚴(yán)格遵守施工要求和技術(shù)規(guī)范，因此增加了工程質(zhì)量隱患。利用BIM技術(shù)可以模擬施工中可能會發(fā)生的問題，并且在模型中導(dǎo)入相關(guān)施工數(shù)據(jù)，提高工程量計算的準(zhǔn)確性，保障整體工程施工質(zhì)量，有效降低施工成本[3]。

在施工組織階段需要加強進(jìn)度管理，避免施工人員過于追求施工進(jìn)度而忽視施工質(zhì)量，否則將會延長工程施工周期，從而日增加施工成本，在施工組織階段落實進(jìn)度管理工作發(fā)揮著重要的作用。針對傳統(tǒng)的進(jìn)度管理工作，主要是通過制作報表，這種方法無法直觀的體現(xiàn)工程進(jìn)度。如果工作人員缺乏工作經(jīng)驗，就無法明確圖表內(nèi)涵，不利于掌握工程進(jìn)度。為了優(yōu)化管理效果，需要利用BIM技術(shù)實施進(jìn)度管理，利用橫道圖動態(tài)的觀察施工情況，同時可以利用BIM模型模擬施工進(jìn)度，有效管理不同施工階段的進(jìn)度，避免發(fā)生質(zhì)量問題和成本問題等。

3.2 在項目施工前利用BIM技術(shù)

在工程施工之前利用BIM技術(shù)可以整合工程設(shè)施和資金等，在施工之前科學(xué)的整合各項資源，合理分配施工勞動力、分批進(jìn)場各種施工材料和機械設(shè)備等。施工單位可以利用BIM技術(shù)完成統(tǒng)計工作，構(gòu)建建筑信息模型，可以分別識別各種構(gòu)配件，落實針對性的計算和統(tǒng)計工作。通過可視化的審查圖紙，方便工作人員及時修改設(shè)計數(shù)值，系統(tǒng)可以根據(jù)更改的數(shù)值自動化更改相關(guān)內(nèi)容，方便施工單位深入了解施工圖紙，提高溝通整改的便利性。此外可以利用BIM技術(shù)落實三維碰撞檢測，提前預(yù)估工程施工中可能會遇到的問題，提前分析工程項目，及時整改可能會出現(xiàn)的問題，有效降低工程返工率，盡量避免在施工中可能會遇到的問題，優(yōu)化整體施工工藝。此外可以利用BIM技術(shù)深化設(shè)計，整合工程基礎(chǔ)信息，進(jìn)一步優(yōu)化工程施工方案，避免因為設(shè)計問題增加施工風(fēng)險，保障施工方案的科學(xué)性。

3.3 在材料管理中利用BIM技術(shù)

利用建筑數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)跟蹤管理工作，如果數(shù)據(jù)發(fā)生變化，可以向模型中輸入變化的數(shù)據(jù)，使建筑材料管理水平因此提高。通過模擬數(shù)據(jù)信息，突出設(shè)計方案的個性化，落實全程跟蹤管理，提高整體施工進(jìn)度，保障工程質(zhì)量。利用BIM技術(shù)可以保存記錄建筑空間屬性，通過對比不同的設(shè)計方案，可以高效地運轉(zhuǎn)材料管理工作，有效降低整體施工成本，減少材料損耗，保障工程項目的綜合效益。在材料管理中利用BIM技術(shù)，可以向模型中輸入材料價格和材料變動情況，有效管理材料[4]。

3.4 在項目施工中利用BIM技術(shù)

利用BIM技術(shù)可以可視化分配原材料，再利用BIM技術(shù)的信息收集技術(shù)，建立原材料二維碼，方便施工單位管理施工材料使用情況，緊密協(xié)調(diào)各個工作部門，提高整體施工質(zhì)量。在工程施工過程中，施工單位可以利用BIM技術(shù)優(yōu)化控制項目進(jìn)度，整合模擬施工材料和施工人員等，高效的把控施工現(xiàn)場，優(yōu)化施工方案，根據(jù)實際情況合理把控施工工序和施工工藝。利用BIM技術(shù)可以聯(lián)合控制項目進(jìn)度和工程成本，發(fā)揮出BIM技術(shù)的收集計算作用，可以準(zhǔn)確計算工程進(jìn)度，根據(jù)施工方案變化及時調(diào)整數(shù)據(jù)，節(jié)省各部門溝通時間，因此提高項目施工效率。

3.5 在施工成本計算管理中利用BIM技術(shù)

在施工成本管理階段利用BIM技術(shù)，管理人員可以利用專業(yè)的工程量計算軟件，導(dǎo)入建筑工程施工圖紙設(shè)計內(nèi)容，利用軟件建立建筑模型，再通過操作計算機軟件，精確的計算工程施工成本。傳統(tǒng)算量時施工單位需要根據(jù)施工圖紙手工計算工程量，但是這種方法很容易發(fā)生問題，無法保障施工成本計算的準(zhǔn)確性，還會耗費人力資源等。利用BIM技術(shù)可以節(jié)省人力物力等，同時可以獲取準(zhǔn)確的計算結(jié)果，利用BIM技術(shù)還可以模擬資金應(yīng)用情況，避免在工程施工中浪費資金[5]。

3.6 在工程施工后利用BIM技術(shù)

一些施工單位在施工過程中不夠重視質(zhì)量管理工作，完工之后經(jīng)常發(fā)生質(zhì)量返工問題，這將會浪費施工資源，還會增加質(zhì)檢結(jié)果的偏差。利用BIM技術(shù)可以合理配置和優(yōu)化質(zhì)量數(shù)據(jù)，同時建立數(shù)據(jù)庫備份和存儲數(shù)據(jù)。質(zhì)量檢查人員可以利用BIM技術(shù)定位和查看無法確認(rèn)的部分，提高質(zhì)檢結(jié)果的準(zhǔn)確性。利用BIM技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)庫存儲工程信息，同時有利于分析和整理建筑施工質(zhì)量，提升施工資料的完整性。

3.7 在運維管理中利用BIM技術(shù)

在工程管理過程中運維管理工作發(fā)揮著重要的作用，但是這項工作卻容易被工作單位忽視。運維管理主要包括能耗管理和安全管理以及維護(hù)管理等內(nèi)容。針對維護(hù)管理工作，利用BIM技術(shù)可以建立臺賬和基礎(chǔ)信息庫，同時可以自定義不同的屬性信息，合理確定保養(yǎng)周期和維護(hù)周期等，制定科學(xué)的維護(hù)計劃。同時可以定期檢查設(shè)備工作情況，利用BIM模型建立運行信息和故障記錄等。結(jié)合維護(hù)計劃自動發(fā)出設(shè)備提醒，從而滿足工程管理要求。在能耗管理階段，通過全面收集工程數(shù)據(jù)，通過對比分析預(yù)期目標(biāo)，如果實際能耗超出了預(yù)期能耗指標(biāo)，將會發(fā)出提醒。在安全管理過程中，利用BIM技術(shù)可以有效應(yīng)對火災(zāi)等事故，完善保整體保障體系，提高體系運行的安全性，在運維管理階段利用BIM技術(shù)，可以降低整體工程成本，同時有利于提高整體工作效率，使運維管理的水平因此提高。

4 BIM技術(shù)在工程施工管理的不足和建議

在工程施工管理中利用BIM技術(shù)，可以優(yōu)化工程施工質(zhì)量管理，保障施工方的效益，但是在BIM技術(shù)應(yīng)用也存在局限性。BIM技術(shù)屬于一種新興技術(shù)，在工程施工管理中利用比較廣泛，但由于在我國發(fā)展時間尚比較短暫，因此BIM技術(shù)應(yīng)用落地的效果尚無法得到有效保障。因此在今后企業(yè)發(fā)展過程中，需要培養(yǎng)BIM技術(shù)人才，施工單位需要分批培訓(xùn)施工人員，使其掌握BIM知識，在實際工作中可以通過掃描二維碼，合理分配各項施工流程，提高整體工作效率。施工單位需要結(jié)合實際情況優(yōu)化BIM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在更多的工程中推廣BIM技術(shù)，通過信息化共享配置資源，使整體施工效率不斷提高[6]。

提高法律法規(guī)的規(guī)范性，進(jìn)一步提高BIM技術(shù)的信息化水平。我國可以結(jié)合實際情況引進(jìn)國外有關(guān)BIM技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，根據(jù)我國國情優(yōu)化現(xiàn)有的BIM規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并且建立適合當(dāng)前工程項目的管理規(guī)范。積極推廣BIM技術(shù)，在更多的建筑工程中運用BIM技術(shù)，高效的共享信息化資源，提高整體工程效率和質(zhì)量。

5 結(jié)束語

在工程施工管理過程中，BIM技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，施工單位需要把握BIM技術(shù)要點，在工程施工中發(fā)揮出BIM技術(shù)的優(yōu)勢，順利開展各項工作，提高工程施工效率和質(zhì)量。