基于BIM技術(shù)建筑施工管理優(yōu)化的策略探究

文_ 胡瑛莉（廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，高級(jí)建筑師）

建筑工程施工管理時(shí)常因?yàn)楦鞣N人為因素導(dǎo)致實(shí)際監(jiān)管力度不足，無(wú)法確保施工全流程監(jiān)管效果。BIM技術(shù)的發(fā)展與推廣使建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，尤其是在施工管理中結(jié)合應(yīng)用時(shí)，可真正實(shí)現(xiàn)全面管理目標(biāo)，確保施工質(zhì)量。

一、BIM技術(shù)的應(yīng)用本質(zhì)分析

BIM技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)技術(shù)在建筑行業(yè)中的應(yīng)用范圍，加快了建筑行業(yè)改革發(fā)展的速度。科學(xué)利用建筑工程中的所有要素構(gòu)建三維立體模型，可在施工期間掌握所有要素變化情況，及時(shí)針對(duì)設(shè)計(jì)遺漏或錯(cuò)誤進(jìn)行調(diào)整修改。結(jié)合其中所出現(xiàn)的干涉和碰撞等情況分析有效優(yōu)化策略，是逐漸提升建筑管理全面性的重要手段。在BIM技術(shù)的應(yīng)用期間促使建筑各方工作方式發(fā)生明顯改變，施工效率和施工管理水平的優(yōu)化提升可使經(jīng)濟(jì)收益得到保證。

由于此技術(shù)在應(yīng)用期間需利用大量數(shù)據(jù)完成操作，龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)可良好應(yīng)對(duì)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和應(yīng)用需求，尤其是在三維建模期間，通過(guò)整理大量數(shù)據(jù)信息制作立體模型，可在出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)用，在專業(yè)環(huán)境中模擬使用過(guò)程從而掌握問(wèn)題產(chǎn)生原因，有利于提升工作效率并保持高質(zhì)量作業(yè)水平。

二、BIM技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）直觀性

應(yīng)用BIM技術(shù)后可將平面設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為三維立體效果，這種可直觀查看的方式在施工企業(yè)進(jìn)行管線布設(shè)時(shí)能適當(dāng)降低工作難度，提升整體管線布設(shè)合理性，防止出現(xiàn)矛盾沖突。通過(guò)模仿建筑內(nèi)的實(shí)際空間及結(jié)構(gòu)，可將各專業(yè)設(shè)計(jì)直觀應(yīng)用于機(jī)電管線、設(shè)備等，結(jié)合設(shè)計(jì)過(guò)程中呈現(xiàn)情況確定應(yīng)用效果，及時(shí)排查是否存在問(wèn)題并反復(fù)調(diào)整。

（二）全面性

施工企業(yè)可在工作開(kāi)展期間利用該技術(shù)進(jìn)行建模，在機(jī)電管線、結(jié)構(gòu)框架等全面組合后探索相關(guān)影響因素，還可利用虛擬施工提前預(yù)演施工過(guò)程，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)修改試驗(yàn)，保證最終設(shè)計(jì)方案的正確性。

（三）高效性

該技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)各專業(yè)之間的碰撞檢查，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可通過(guò)調(diào)整管線布設(shè)情況等方式嘗試更改，由于各建筑項(xiàng)目的參數(shù)信息隨時(shí)都可調(diào)整模擬，在計(jì)算和統(tǒng)計(jì)期間可提供大量數(shù)據(jù)作為重要基礎(chǔ)支持，便于設(shè)計(jì)人員參考三維模型生成視圖提高設(shè)計(jì)工作的精細(xì)程度。

（四）施工指導(dǎo)

建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)區(qū)域受結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的影響易存在隱患，二維設(shè)計(jì)圖紙的平面化效果無(wú)法直觀判斷施工效果，復(fù)雜區(qū)域的施工工藝使用必須嚴(yán)謹(jǐn)，組織施工人員利用BIM技術(shù)進(jìn)行施工交底并觀察施工情況，在查看可能出現(xiàn)隱患的部位時(shí)，可通過(guò)多方位視角反復(fù)觀察并模擬過(guò)程排查相關(guān)隱患。如果施工期間出現(xiàn)問(wèn)題急需解決，設(shè)計(jì)人員可利用相關(guān)軟件完成渲染及動(dòng)畫(huà)演示查看施工過(guò)程，在類似項(xiàng)目中還可在新員工培訓(xùn)中使用。

三、建筑施工管理中的問(wèn)題

（一）專業(yè)技術(shù)人員不足

雖然目前建筑從業(yè)人員數(shù)量超過(guò)3000萬(wàn)人，但主要以專業(yè)素質(zhì)較低的建筑工人群體為主，而建筑專業(yè)相關(guān)的本科生和專科生數(shù)量較為短缺，是導(dǎo)致建筑業(yè)專業(yè)技術(shù)人員和管理人員數(shù)量稀少的主要原因。

（二）相關(guān)法律法規(guī)意識(shí)較薄弱

現(xiàn)場(chǎng)施工期間必須符合國(guó)家相關(guān)法律規(guī)定，但目前部分工程中存在項(xiàng)目交底和安全教育走形式、施工進(jìn)程與方案不符、專項(xiàng)安全技術(shù)方案不到位等問(wèn)題。除此之外，因缺少相關(guān)法律法規(guī)指導(dǎo)約束，易出現(xiàn)如違規(guī)搭設(shè)腳手架這類情形，導(dǎo)致施工期間存在明顯安全隱患。這些隱患將會(huì)在施工期間威脅現(xiàn)場(chǎng)人員生命安全，引發(fā)重大事故。

（三）施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管力度不足

土建工程項(xiàng)目在現(xiàn)場(chǎng)操作期間通常需要投入大量勞動(dòng)力參與作業(yè)過(guò)程，在勞動(dòng)密集性較高的情況下，從業(yè)人員文化程度不高導(dǎo)致操作人員管控難度明顯增加。比如在施工工具及材料堆放監(jiān)管、施工步驟合理性等方面，因施工人員缺少積極配合意識(shí)及責(zé)任意識(shí)，監(jiān)管力度不足導(dǎo)致施工人員放松警惕，各項(xiàng)工序在開(kāi)展期間并未遵守相關(guān)組織紀(jì)律約束等原因，都有可能導(dǎo)致施工沖突造成不良影響。

（四）質(zhì)量控制期間出現(xiàn)隱患問(wèn)題

在工程項(xiàng)目的開(kāi)展期間需完成大量操作工序，在涉及專業(yè)面廣并存在龐大工作量的情況下，每一個(gè)層面控制和全面檢查工作難度較高，傳統(tǒng)的抽檢方式可能會(huì)遺漏部分質(zhì)量問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程的全面控制力度不足，比如在質(zhì)量檢查及返工返修損失等方面，無(wú)法保證工作科學(xué)合理開(kāi)展的要求，無(wú)法采取有效手段進(jìn)行深入監(jiān)管。

四、結(jié)合BIM技術(shù)的建筑施工管理策略

（一）在建筑施工設(shè)計(jì)中

在建筑施工管理中結(jié)合應(yīng)用BIM技術(shù)，可有效提升管理質(zhì)量和效率。利用技術(shù)所具有的靈活性、動(dòng)畫(huà)演示、協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目的全過(guò)程管控效果。

在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM的模擬技術(shù)、動(dòng)畫(huà)技術(shù)、渲染技術(shù)查看項(xiàng)目功能性，判斷工程項(xiàng)目開(kāi)展情況，這種判斷方式有利于提高工作開(kāi)展過(guò)程中的精準(zhǔn)性。在建筑施工期間可利用該技術(shù)協(xié)調(diào)各部門(mén)工作，比如及時(shí)更新動(dòng)畫(huà)圖案方便各部門(mén)調(diào)用查看，在保證施工效率的基礎(chǔ)上提供技術(shù)支持，防止出現(xiàn)施工工序混亂等問(wèn)題，影響后續(xù)工期開(kāi)展進(jìn)度。

（二）在項(xiàng)目施工管理中

在施工管理期間普遍會(huì)出現(xiàn)不同學(xué)科之間的交叉現(xiàn)象，利用BIM技術(shù)可在管理工作開(kāi)展期間發(fā)揮協(xié)調(diào)作用，結(jié)合三維設(shè)計(jì)制作不同專業(yè)所需的基礎(chǔ)模型，可在各項(xiàng)工作開(kāi)展期間利用技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，如建筑設(shè)計(jì)出現(xiàn)變更可及時(shí)進(jìn)行調(diào)整修改，并結(jié)合模擬效果檢驗(yàn)設(shè)計(jì)變更可行性，避免產(chǎn)生隱患或矛盾沖突影響各工序開(kāi)展進(jìn)度，使建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率得到有效提升。

1.BIM算量技術(shù)

該技術(shù)可結(jié)合不同的性質(zhì)信息積累重要參考依據(jù)，利用運(yùn)算信息自動(dòng)識(shí)別軟件完成信息的計(jì)算分析過(guò)程，并為其他主要信息提供必要參考。在技術(shù)應(yīng)用期間可詳細(xì)掌握各類材料尺寸及數(shù)量使用情況，通過(guò)制作模型確認(rèn)設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用效果，如果在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)更改需求可直接更改，并實(shí)現(xiàn)信息聯(lián)動(dòng)，便于查看結(jié)果，減少錯(cuò)算漏算的可能性。

2.BIM三維碰撞檢查

利用BIM技術(shù)完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)，其具有的三維效果圖制作功能和可視化操作可有效排查設(shè)計(jì)圖中可能出現(xiàn)的沖突問(wèn)題，避免在現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)開(kāi)展后才發(fā)現(xiàn)類似問(wèn)題，對(duì)施工質(zhì)量及監(jiān)督管理工作產(chǎn)生不利影響。排查完成后利用BIM技術(shù)解析其問(wèn)題與優(yōu)化策略，有效保障工程設(shè)計(jì)目標(biāo)和結(jié)構(gòu)安全性。該技術(shù)在運(yùn)用期間可進(jìn)行有效排障，減少錯(cuò)誤問(wèn)題產(chǎn)生概率并保證工程項(xiàng)目各環(huán)節(jié)順利開(kāi)展，是現(xiàn)階段提升建筑工程整體作業(yè)效率和質(zhì)量水平的重要手段。

3.BIM虛擬技術(shù)

在運(yùn)用該技術(shù)期間主要通過(guò)參數(shù)調(diào)整反映工程施工期間的各種狀況，利用BIM渠道及4D技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化、可視化，使建筑項(xiàng)目施工人員可結(jié)合虛擬演示了解施工的開(kāi)展過(guò)程。在利用技術(shù)虛擬施工期間，施工現(xiàn)場(chǎng)的物理碰撞監(jiān)測(cè)可結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)空模型掌握施工設(shè)施、場(chǎng)地、主體結(jié)構(gòu)施工情況實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)分析目的，經(jīng)過(guò)及時(shí)調(diào)整排查各種物理碰撞現(xiàn)象，使現(xiàn)場(chǎng)施工情況始終處于完全掌握狀態(tài)。

4.4D施工模擬技術(shù)

施工模仿技術(shù)的應(yīng)用可在施工現(xiàn)場(chǎng)管理工作開(kāi)展期間對(duì)施工技術(shù)、材料質(zhì)量、進(jìn)度管理在內(nèi)的多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)管。在落實(shí)監(jiān)管工作時(shí)，主要參考施工設(shè)計(jì)方案合理把控施工進(jìn)度，防止施工期間形成沖突引發(fā)返工等問(wèn)題。在技術(shù)應(yīng)用期間參考具體環(huán)境條件開(kāi)展綜合狀況分析，使人員分配及材料監(jiān)管、機(jī)械管控等各項(xiàng)工作保持規(guī)范合理。有利于科學(xué)控制施工效率并保證作業(yè)質(zhì)量水平，盡量在工期時(shí)間內(nèi)順利完成所有任務(wù)。

5.BIM技術(shù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理

在建筑工程項(xiàng)目開(kāi)展期間，受結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的影響，系統(tǒng)功能的復(fù)雜程度也會(huì)隨之增加，大量繁雜的信息數(shù)據(jù)會(huì)在施工期間出現(xiàn)，也是現(xiàn)階段建筑施工管理工作存在缺陷的主要因素之一。利用BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在項(xiàng)目信息整合后自動(dòng)篩選數(shù)據(jù)，以此完善信息資料便于建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位各個(gè)部門(mén)交流共享，在監(jiān)管施工質(zhì)量和施工效率時(shí)發(fā)揮重要作用，并以此作為主要依據(jù)監(jiān)管施工全過(guò)程。

信息化、智能化、自動(dòng)化管理作為主要工作目標(biāo)，應(yīng)利用BIM技術(shù)模塊化和集成化的管理方式完成數(shù)據(jù)整合分析，整理施工信息資料，以免在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪工作開(kāi)展期間增加工作量，從而確保實(shí)際工作效率和參數(shù)準(zhǔn)確性。在整合施工數(shù)據(jù)時(shí)還要重視時(shí)間管控問(wèn)題，以期在最短時(shí)間內(nèi)完成所有相關(guān)信息的整合，方便工作人員快速完成數(shù)據(jù)查詢，深入分析工作中所存在的問(wèn)題缺陷，確保施工管理核心數(shù)據(jù)達(dá)到高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)合BIM技術(shù)優(yōu)化建筑施工管理的主要措施

（一）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)平面布置進(jìn)行改善

考慮到施工項(xiàng)目在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)的復(fù)雜性影響，可利用BIM技術(shù)建模功能添加現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，掌握周邊環(huán)境特點(diǎn)并采取針對(duì)性分析，參照后續(xù)所需施工材料及設(shè)備等資源進(jìn)行添加調(diào)整，完成不同區(qū)域的合理劃分，改善現(xiàn)場(chǎng)平面布置。利用不同顏色區(qū)分標(biāo)注以凸顯場(chǎng)地布設(shè)立體性，在方案演示時(shí)結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整，確保整體布局的穩(wěn)定性及實(shí)用性。

（二）優(yōu)化施工方案設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)的應(yīng)用貫穿了工程項(xiàng)目施工方案設(shè)計(jì)的全過(guò)程，可在工程進(jìn)度加快的情況下逐漸完善三維模型的精細(xì)度，模擬開(kāi)展各階段施工，排除潛藏隱患。在施工方案設(shè)計(jì)期間需利用BIM平臺(tái)模擬各種情況，選擇不同情況下應(yīng)使用的工程技術(shù)，使施工方案的擬定更具有實(shí)用價(jià)值。在演示期間可針對(duì)難度系數(shù)較高的作業(yè)部分排查各類易出現(xiàn)問(wèn)題的因素，定制更加簡(jiǎn)單有效的作業(yè)步驟，減少現(xiàn)場(chǎng)施工難度。

（三）優(yōu)化施工進(jìn)度管理

通常影響施工過(guò)程開(kāi)展情況的主要因素涉及不同方面，比如技術(shù)因素、材料質(zhì)量因素等內(nèi)在因素，天氣因素、環(huán)境因素等外部因素，都可能會(huì)對(duì)工程進(jìn)度造成明顯影響。利用BIM技術(shù)掌控各類信息資源后，結(jié)合建筑物的各類信息完善模型并與CAD圖紙關(guān)聯(lián)，使管理人員在可靠數(shù)據(jù)的幫助下可以合理把控作業(yè)過(guò)程，施工人員在工作中可合理調(diào)整方案，才能更快更好地完成施工任務(wù)，提高對(duì)整體工程進(jìn)度的控制力度。

（四）優(yōu)化施工成本管理

施工成本管理工作的開(kāi)展難度較大，主要涉及材料成本、設(shè)備成本等多個(gè)方面，想要準(zhǔn)確預(yù)估各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)所需成本，需要BIM技術(shù)的支持。通過(guò)BIM技術(shù)預(yù)測(cè)施工成本，可有效合理利用工程成本，避免出現(xiàn)材料物資浪費(fèi)、供應(yīng)不足、成本失控等問(wèn)題。在工作開(kāi)展期間結(jié)合施工區(qū)域編制材料及設(shè)備提取清單，指導(dǎo)施工人員根據(jù)每月工程量提取使用相關(guān)材料及設(shè)備，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)資料掌握出入庫(kù)情況，不斷完善現(xiàn)場(chǎng)材料及設(shè)備的管理。

（五）優(yōu)化施工質(zhì)量管理

影響施工質(zhì)量的主要因素包括人員、材料、設(shè)備、作業(yè)方法等多個(gè)方面，利用BIM技術(shù)分析施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，采取動(dòng)態(tài)控制管理，是提高施工質(zhì)量管理力度的主要措施。在土建、機(jī)電等專業(yè)施工人員開(kāi)展工作時(shí)需依照相關(guān)規(guī)定，利用移動(dòng)設(shè)備端調(diào)用瀏覽建筑模型，查詢相關(guān)施工要求、工藝標(biāo)準(zhǔn)和施工方案，當(dāng)需要修改施工方案時(shí)，應(yīng)使用分布式云平臺(tái)技術(shù)及時(shí)共享修改信息。在質(zhì)量員、安全員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可使用移動(dòng)設(shè)備取證上傳，打破傳統(tǒng)工作中的空間和時(shí)間限制，加快質(zhì)量安全問(wèn)題記錄和整改的速度，從而提高現(xiàn)場(chǎng)管理工作效率。

六、結(jié)語(yǔ)

目前建筑行業(yè)在信息化技術(shù)應(yīng)用方面還存在明顯缺陷，重視BIM技術(shù)的應(yīng)用推廣價(jià)值可加快信息化發(fā)展速度，也是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)和國(guó)際建筑市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。BIM技術(shù)中的三維化、可視化、協(xié)同化效果，是工程信息管理工作良好開(kāi)展的重要基礎(chǔ)。為此，應(yīng)提升各部門(mén)協(xié)調(diào)作業(yè)能力，創(chuàng)建良好平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息化和精細(xì)化監(jiān)管，以提高建筑行業(yè)的發(fā)展速度。