BIM在建筑工程管理中的應(yīng)用作用及策略分析

周 愉

同炎數(shù)智科技（重慶）有限公司 重慶 400000

1 建筑工程管理與BIM技術(shù)概述

建筑工程管理是一門復(fù)雜的學(xué)科，其核心目標(biāo)是保障建筑項(xiàng)目的順利開展與健康運(yùn)營(yíng)。從構(gòu)成內(nèi)容上，可將建筑工程管理拆解為管理學(xué)與工程學(xué)兩大方向，專業(yè)技術(shù)的保障是工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中的質(zhì)量、安全、成本、進(jìn)度等指標(biāo)符合要求，涵蓋建筑的決策、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、使用、銷售等各個(gè)階段。建筑工程管理的重要性不言而喻，是將建筑專業(yè)理論知識(shí)落地為具體工程項(xiàng)目的過程，通過規(guī)范管理的形式是建筑的質(zhì)量指標(biāo)、安全指標(biāo)、成本指標(biāo)等達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，最終以實(shí)現(xiàn)建筑需求和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為目的。

BIM技術(shù)是建筑學(xué)、工程學(xué)及土木工程的新工具，是來形容那些以三維圖形為主、物件導(dǎo)向、建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計(jì)。BIM技術(shù)在施工階段的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)多種需求，解決整個(gè)過程中的多種實(shí)際問題。BIM技術(shù)的多種優(yōu)勢(shì)能夠?yàn)榻ㄖこ坦芾碇械姆N種問題提供解決方案。值得注意的是BIM技術(shù)并不是特指某一軟件或平臺(tái)，它是一類技術(shù)的總稱，借助建筑信息模型開展相關(guān)工作的技術(shù)形式均可歸納為BIM技術(shù)的范疇。隨著技術(shù)的發(fā)展與行業(yè)的探索，已經(jīng)有了多種BIM平臺(tái)和應(yīng)用軟件，以建筑三維模型為基礎(chǔ)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)、工程預(yù)算、分項(xiàng)深化等提供輔助服務(wù)。

建筑工程管理綜合性極強(qiáng)，設(shè)計(jì)內(nèi)容廣泛，且隨著工程項(xiàng)目的不同，其管理的側(cè)重點(diǎn)和具體要求也不相同。BIM技術(shù)的出現(xiàn)能夠給建筑工程管理提供諸多便利，運(yùn)用其特性與優(yōu)勢(shì)，也能夠在建筑開展過程中提供多種解決方案[1]。

2 BIM技術(shù)在工程管理中的具體應(yīng)用

2.1 事前階段

(1) 設(shè)計(jì)方案校驗(yàn)：建筑工程的設(shè)計(jì)方案往往由建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)、分項(xiàng)工程設(shè)計(jì)等多個(gè)方案構(gòu)成，通過BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)將各個(gè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行整合，最終確保設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)場(chǎng)的一致性，同時(shí)保障各個(gè)設(shè)計(jì)方案之間互相關(guān)聯(lián)有效，減少未來施工階段不必要的問題產(chǎn)生。對(duì)于復(fù)雜工程形式，采取各個(gè)分項(xiàng)工程分別深化的設(shè)計(jì)形式，利用建筑信息模型也能夠?qū)⒎猪?xiàng)工程相關(guān)方案整合到主設(shè)計(jì)方案之中，對(duì)于工序之間的交接、尺寸差異、符合程度等均能進(jìn)行全面驗(yàn)證，確保整個(gè)建筑工程項(xiàng)目開展過程中所參考的標(biāo)準(zhǔn)一致。

(2) 施工平面布置：建筑工程項(xiàng)目在開展過程中施工，平面布置也尤為重要，不合理的施工平面布置將會(huì)對(duì)工程安全、材料倒運(yùn)、設(shè)備安放等造成影響。由于施工場(chǎng)地狹小且影響因素眾多，在進(jìn)行施工平面布置的過程中，難以避免的會(huì)出現(xiàn)因考慮疏漏所帶來的一系列問題。且在工程項(xiàng)目開展過程中，在不同階段的工程側(cè)重點(diǎn)不同，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地空余位置、道路規(guī)劃情況等也會(huì)隨之改變，而在施工平面布置當(dāng)中，若對(duì)該問題未全面考量，則會(huì)出現(xiàn)施工平面布置方案頻繁更改的情況。在進(jìn)行施工平面布置的過程當(dāng)中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況直觀的進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，并可模擬工程項(xiàng)目開展對(duì)當(dāng)前施工平面布置造成的影響，由此可輸出科學(xué)合理適用于工程開展全流程的施工平面布置方案。

(3) 建筑成本預(yù)算分析：建筑工程管理中成本管理是影響運(yùn)營(yíng)指標(biāo)的重要部分，成本預(yù)算工作對(duì)后續(xù)造價(jià)管理起到指導(dǎo)性作用。在成本預(yù)算中引入BIM技術(shù)，在建筑三維信息模型的引導(dǎo)下開展預(yù)算相關(guān)工作，能夠保障預(yù)算工作的全面進(jìn)行，可做到內(nèi)容不遺漏、不重復(fù)。對(duì)于設(shè)計(jì)方案直觀全面的工程項(xiàng)目而言，通過BIM技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)接近自動(dòng)化進(jìn)行成本預(yù)算分析工作，通過標(biāo)準(zhǔn)化BIM模型，應(yīng)用平臺(tái)能夠自動(dòng)計(jì)算出各個(gè)材料的用量、整體工程量、以及相應(yīng)的人力資源投入等，能夠很好的避免傳統(tǒng)預(yù)算造價(jià)過程中遺漏必要項(xiàng)目。

(4) 采購(gòu)參考：建筑工程管理中的采購(gòu)環(huán)節(jié)是十分重要的。一方面所進(jìn)行的材料采購(gòu)，其性能與質(zhì)量將直接影響工程質(zhì)量，另一方面材料的供貨周期對(duì)工程進(jìn)度有著直接關(guān)聯(lián)，采購(gòu)各類材料的數(shù)量是否精準(zhǔn)也直接影響著造價(jià)管理。BIM技術(shù)中結(jié)合精準(zhǔn)的造價(jià)分析與設(shè)計(jì)方案解讀，能夠在采購(gòu)過程中提供重要的參考意見，對(duì)采購(gòu)的材料種類、數(shù)量、供貨周期等加以明確。

(5) 復(fù)雜工程深化設(shè)計(jì)：在當(dāng)前工程項(xiàng)目中，對(duì)于專業(yè)分項(xiàng)工程的深化工作，仍由專業(yè)分包單位完成，而設(shè)計(jì)方案的合理性與可行性在建設(shè)階段很難提前驗(yàn)證。BIM技術(shù)的引入能夠?qū)⑺蟹猪?xiàng)工程的深化方案整合在同一建筑信息模型中，通過細(xì)節(jié)展示等形式使各個(gè)專業(yè)分項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)方案產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，由此可驗(yàn)證各個(gè)方案的可行性，尤其對(duì)于工程交叉位置的設(shè)計(jì)能夠提供完備的參考。對(duì)于鋼筋工程、管道鋪設(shè)工程等關(guān)鍵影響因素多且工程量大的工程形式，應(yīng)用BIM技術(shù)輔助設(shè)計(jì)，能夠大大提高工作效率，同時(shí)保障深化設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性。

2.2 事中階段

(1) 技術(shù)交底：技術(shù)交底工作就是在工程施工開始前針對(duì)勞務(wù)工人的技術(shù)教育工作，通過技術(shù)交底能夠使勞務(wù)工人掌握正確全面的技術(shù)要點(diǎn)，進(jìn)而開展各項(xiàng)施工工作。BIM技術(shù)中三維信息模型，可用于技術(shù)交底工作當(dāng)中，通過三維信息模型的演示，能夠明確現(xiàn)場(chǎng)的施工流程，交流成本更低，且無需較為專業(yè)的知識(shí)即可理解施工工序，且展示的三維模型與現(xiàn)場(chǎng)施工完全一致，避免因理解錯(cuò)誤帶來的施工質(zhì)量問題。

(2) 進(jìn)度精準(zhǔn)追蹤：工程項(xiàng)目開展過程中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度全面了解是很有必要的，能夠作為材料統(tǒng)籌與進(jìn)度款支付的重要依據(jù)。BIM技術(shù)使現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度的精準(zhǔn)追蹤成為可能?？蓪⒏鱾€(gè)位置的施工工序相關(guān)材料使用情況等預(yù)先錄入信息模型當(dāng)中，而后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開展的情況，逐一在建筑信息模型中加以確認(rèn)，即可給出極為精確的進(jìn)度情況，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工組織設(shè)計(jì)工作提供完善指導(dǎo)[2]。

(3) 資源投入統(tǒng)籌：施工進(jìn)行過程中需對(duì)材料勞務(wù)等資源加以科學(xué)統(tǒng)籌，以保障工程項(xiàng)目的健康運(yùn)營(yíng)。若欲達(dá)成精準(zhǔn)資源統(tǒng)籌的目的，則需明確即將開展的工程內(nèi)容以及所需要的材料和勞務(wù)資源數(shù)量，在傳統(tǒng)的進(jìn)度統(tǒng)計(jì)形勢(shì)下，該工作難以開展。在BIM技術(shù)的指導(dǎo)下，對(duì)建筑三維信息模型進(jìn)行全面分析，模擬后續(xù)施工流程的開展，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)后續(xù)工程開展所應(yīng)用的材料及人員進(jìn)行精準(zhǔn)分析，并根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行資源投入的統(tǒng)籌工作。

(4) 施工資源投入分析：結(jié)合資源統(tǒng)籌與預(yù)先施工組織設(shè)計(jì)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)施工資源投入分析。對(duì)實(shí)際應(yīng)用的材料與理論應(yīng)用材料加以對(duì)比，即可知悉材料具體的應(yīng)用情況并有針對(duì)性的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化，同理勞務(wù)資源和其他成本投入也可進(jìn)行量化的對(duì)比分析。

2.3 事后階段

(1) 反向建模驗(yàn)收：工程施工完成之后，通過攝像頭取景建模的形式來實(shí)現(xiàn)反向建模，。再將反向建模成果與設(shè)計(jì)模型進(jìn)行對(duì)比，即可知悉工程質(zhì)量情況，精準(zhǔn)定位問題點(diǎn)。該技術(shù)對(duì)于鋼筋工程、管道工程等較為復(fù)雜的工程形式驗(yàn)的驗(yàn)收有著指導(dǎo)性作用。

(2) 項(xiàng)目全過程復(fù)盤：若工程項(xiàng)目開展的全過程均使用BIM技術(shù)進(jìn)行管理，在工程施工完成后，仍可通過BIM平臺(tái)對(duì)管理全過程進(jìn)行復(fù)現(xiàn)，并開展復(fù)盤工作。通過BIM技術(shù)進(jìn)行工程項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)復(fù)盤，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)際投入成本與預(yù)算成本的細(xì)部對(duì)比，通過全流程記錄與復(fù)現(xiàn)的形式，可知悉各個(gè)工程開展過程中的管理動(dòng)作及優(yōu)化空間。復(fù)盤也能夠明確工程項(xiàng)目管理中的優(yōu)化點(diǎn)，促進(jìn)施工企業(yè)健康發(fā)展[3]。

3 BIM技術(shù)的應(yīng)用作用

3.1 全面性

建筑工程管理所涉及到的內(nèi)容較多，而大部分內(nèi)容均是構(gòu)成工程管理的重要內(nèi)容，并無主次之分。BIM技術(shù)的出現(xiàn)，在理論上能夠?qū)⑺泄芾韮?nèi)容與指標(biāo)整合在同一建筑信息模型中，計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)歸納整理各個(gè)數(shù)據(jù)與工作清單。通過BIM技術(shù)開展建筑工程管理工作及全面性的優(yōu)勢(shì)十分顯著，無需人工核對(duì)統(tǒng)計(jì)各個(gè)工作內(nèi)容，通過前期預(yù)設(shè)的方式即可明確建筑工程管理中的各個(gè)指標(biāo)、各階段數(shù)據(jù)、當(dāng)前情況。在深度上同樣具有全面性，對(duì)于過程中數(shù)據(jù)的調(diào)取和進(jìn)度回溯，通過BIM技術(shù)也可輕易完成。

圖1 BIM技術(shù)的應(yīng)用

3.2 直觀性

BIM技術(shù)的直觀性優(yōu)勢(shì)是十分顯著的，其內(nèi)涵就是通過建筑三維信息模型開展各項(xiàng)管理工作，而三維模型的形式相比于二維設(shè)計(jì)方案和數(shù)據(jù)圖表而言所帶來的直觀性提高是十分明顯的。設(shè)計(jì)階段通過BIM技術(shù)所形成的建筑信息模型，能夠輕易讀懂設(shè)計(jì)方案的各個(gè)細(xì)節(jié)，降低整個(gè)過程中的交流成本與溝通成本，同時(shí)無需較為專業(yè)的能力即可明確設(shè)計(jì)方案內(nèi)容；施工過程中也能夠?qū)⒉牧希M(jìn)度，資源等信息展示在三維模型上，相比于過去清單的方式而言數(shù)據(jù)與其實(shí)際對(duì)應(yīng)位置一目了然。這種直觀性的優(yōu)勢(shì)能夠使建筑工程管理工作開展更為容易。

3.3 準(zhǔn)確性

BIM技術(shù)的應(yīng)用依賴于計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)，建筑工程管理中所涉及到的一系列計(jì)算工作均由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)完成。雖在傳統(tǒng)管理模式下也無需進(jìn)行人工計(jì)算數(shù)據(jù)，但值得注意的是BIM技術(shù)將全過程的工作能夠互相關(guān)聯(lián)且應(yīng)用同一數(shù)據(jù)，即可規(guī)避在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與計(jì)算過程中的誤差累計(jì)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度計(jì)算、材料統(tǒng)籌應(yīng)用等內(nèi)容，對(duì)比于傳統(tǒng)管理方式，BIM技術(shù)可以真正做到與現(xiàn)場(chǎng)完全相符，理論上誤差為0。這種準(zhǔn)確性能夠使建筑工程管理工作的開展更具相關(guān)依據(jù)，尤其對(duì)于進(jìn)度款支付、材料采購(gòu)、勞務(wù)資源采購(gòu)等問題，提供了全面科學(xué)的解決方案。

3.4 效率性

BIM技術(shù)開展建筑工程管理工作具有更高的效率性。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)往往需要頻繁的方案確認(rèn)與變更，以保障設(shè)計(jì)方所輸出的成果滿足建設(shè)方需要，通過BIM技術(shù)使用三維信息模型直接進(jìn)行溝通，能夠使設(shè)計(jì)方案一目了然，減少因設(shè)計(jì)方案誤讀帶來的不必要麻煩，同時(shí)對(duì)建議更改等內(nèi)容也可更直觀的指出；設(shè)計(jì)驗(yàn)證環(huán)節(jié)中對(duì)建筑設(shè)計(jì)各個(gè)方案的整合工作效率更高，若在設(shè)計(jì)過程中即通過BIM技術(shù)開展建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)等一系列工作，在整合階段能夠?qū)崿F(xiàn)0成本即時(shí)整合；施工過程中對(duì)于進(jìn)度統(tǒng)計(jì)追蹤，資源對(duì)比等工作，也能夠輸出實(shí)時(shí)結(jié)果。整個(gè)工作開展的過程中效率極高，尤其對(duì)建筑工程項(xiàng)目全過程應(yīng)用了BIM技術(shù)，新技術(shù)的應(yīng)用不僅不會(huì)加大工作量，反而能夠降低各個(gè)階段的工作量。

3.5 協(xié)同性

BIM技術(shù)的應(yīng)用得益于計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)算能力的不斷增強(qiáng)以及5G通信技術(shù)的提出，當(dāng)前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高密度的數(shù)據(jù)傳輸。在這樣的技術(shù)保障下，當(dāng)前已經(jīng)能夠通過手持終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)建筑信息模型的瀏覽與編輯，在整個(gè)建筑工程管理過程中，使工作的協(xié)同性更高。開展過程中，參與工程項(xiàng)目管理的各方人員都能夠在BIM平臺(tái)上傳、查看、編輯必要信息，實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同[4]。

4 優(yōu)化BIM技術(shù)應(yīng)用的策略分析

4.1 建立全過程BIM管理模式

BIM技術(shù)發(fā)展趨于成熟，從技術(shù)角度上當(dāng)前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)全流程BIM管理的模式，但進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，仍需建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、政府監(jiān)管方對(duì)此形成共識(shí)。需清晰的認(rèn)識(shí)到全流程BIM管理的顯著優(yōu)勢(shì)。自建筑決策階段和設(shè)計(jì)階段即應(yīng)用BIM技術(shù)開展相關(guān)工作，則所形成的建筑信息模型可在全流程中加以應(yīng)用，使后續(xù)各個(gè)工作的時(shí)間成本降低。行業(yè)內(nèi)處于前端的建設(shè)企業(yè)可承擔(dān)普及BIM技術(shù)的職責(zé)，在引導(dǎo)要求上，將BIM技術(shù)應(yīng)用到管理全流程當(dāng)中，從而促進(jìn)技術(shù)的完善與發(fā)展。

4.2 培養(yǎng)專業(yè)才

BIM技術(shù)的應(yīng)用仍需要專業(yè)人才的保障。上文中已經(jīng)簡(jiǎn)要說明BIM技術(shù)并不是單指某一軟件或平臺(tái)，而是一系列技術(shù)的總稱。當(dāng)前在行業(yè)內(nèi)屬于BIM技術(shù)范疇的不同計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用可達(dá)數(shù)百種，流行的BIM平臺(tái)也有BIMEngine、BIMPM、Bentley、AutoDesk等多種。目前行業(yè)人才呈現(xiàn)稀缺的狀態(tài)，所以在部分高校課程中已經(jīng)開設(shè)了關(guān)于bm但仍停留在理論階段，且實(shí)操內(nèi)容極少。而在建設(shè)單位和施工單位中，一般應(yīng)該技術(shù)應(yīng)用的局限性，所創(chuàng)造的使用機(jī)會(huì)并不多。行業(yè)內(nèi)應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)，并以培養(yǎng)專業(yè)人才為核心目標(biāo)，可通過試點(diǎn)應(yīng)用交叉學(xué)習(xí)等形式來完善行業(yè)的人才儲(chǔ)備，以此保障行業(yè)的健康發(fā)展。

4.3 應(yīng)用新技術(shù)、新平臺(tái)

BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)顯而易見，行業(yè)內(nèi)對(duì)其探索從未暫停。隨著行業(yè)內(nèi)新需求的不斷提出，與相關(guān)技術(shù)的完善，也有更多新技術(shù)和新平臺(tái)被提出，其能夠提供的解決方案，針對(duì)建筑工程管理中的不同問題。多種BIM技術(shù)也提供了互聯(lián)互通的形式，實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)的無壁壘交流?？蓪?duì)新技術(shù)和新平臺(tái)嘗試應(yīng)用，結(jié)合其新型特性與優(yōu)勢(shì)，為完善當(dāng)前建筑工程管理中的BIM技術(shù)應(yīng)用提供更多思路[5]。

5 結(jié)論與展望

BIM技術(shù)的相關(guān)理論已經(jīng)提出多年，但目前仍主要應(yīng)用在建筑的設(shè)計(jì)階段及成本預(yù)算階段，而對(duì)于建筑工程管理中的大規(guī)模應(yīng)用案例較少。但對(duì)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，在建筑工程管理全過程中，對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用是很有必要的，其具有準(zhǔn)確性、全面性、效率性等多種優(yōu)勢(shì)。由于自身經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)知，本文僅起到拋磚引玉的作用，隨著行業(yè)的發(fā)展與建筑理念的轉(zhuǎn)變，也會(huì)有更科學(xué)全面的新型技術(shù)被應(yīng)用到建筑工程管理當(dāng)中。隨著BIM技術(shù)的完善與普及，也會(huì)為行業(yè)內(nèi)的高品質(zhì)建筑輸出賦能。