BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用研究

周國誠

浙江柯建集團有限公司 浙江 衢州 324000

1 引言

隨著我國城市化發(fā)展進程的加快，建筑工程在解決經(jīng)濟發(fā)展問題和人口問題都發(fā)揮著非常重要的作用，國家政府和社會人員都非常重視建筑工程的管理質(zhì)量效果。建筑工程在設(shè)計、施工和管理的過程都是一個建筑物能夠順利完成的基礎(chǔ)工作，是城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，也是市政建筑工程的重要組成成分。好的建筑工作可以為城市的生產(chǎn)生活提供很大的便利，保障人們的生產(chǎn)活動能夠正常有序的進行。正是因為建筑工程中的設(shè)計、施工工藝和建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，所以建筑工程在技術(shù)和施工管理的難度也在不斷加大?，F(xiàn)階段，我國建筑行業(yè)的發(fā)展還存在像設(shè)計不合理、市場管理混亂和建筑施工人員的素質(zhì)偏低等問題和困難，而BIM技術(shù)可以很好的滿足建筑行業(yè)發(fā)展的需求，不斷以更加詳細、更加科學、更加系統(tǒng)的設(shè)計施工技術(shù)有效的協(xié)調(diào)建筑設(shè)計中各個方面的矛盾和需求。所以，研究BIM技術(shù)在建筑工程管理中的應(yīng)用具有非常重要的意義和價值。

2 BIM技術(shù)的概念介紹

BIM技術(shù)主要是通過一些數(shù)據(jù)信息構(gòu)建建筑的設(shè)計和施工模型，以三維信息技術(shù)為基礎(chǔ)對建筑物的真實信息進行仿真模擬，然后再借助所獲得的數(shù)據(jù)信息指導建筑工程的實際工作，最后實現(xiàn)對建筑工程生命周期管理的過程。作為一種在建筑工程中具有代表性的新興技術(shù)，BIM技術(shù)已經(jīng)為許多建筑工程設(shè)計師提供了參考和便利，在建筑工程的設(shè)計和管理過程中都起到非常重要的作用[1]。因為BIM技術(shù)可以對建筑工程的各個環(huán)節(jié)進行很好的控制，對建筑工程的質(zhì)量管理、成本管理和安全管理中都具有強大的可視化模擬功能，可以把建筑工程的工作效率有效提高，降低建筑工程的管理和設(shè)計誤差，將整個建筑工程中的各個部件都能直觀立體的展示出來。這些都能夠說明在建筑工程中加入BIM技術(shù)具有很大的優(yōu)勢，能夠降低建筑工程中的管理風險，提高管理的質(zhì)量和效率。

3 BIM技術(shù)的特點

3.1 BIM技術(shù)具有模擬性

模擬性是BIM技術(shù)最大的應(yīng)用特點，能夠滿足大數(shù)據(jù)集成的要求。其強大的仿真和信息分析能力，滿足了現(xiàn)代建設(shè)項目指導和論證的要求。BIM技術(shù)仿真功能是在建立三維模型的基礎(chǔ)上，對整個項目進行三維建模，在模型中展示項目的外觀和細節(jié)。在施工設(shè)計過程中，對施工方案進行了優(yōu)化和完善，為項目運營階段奠定了良好的基礎(chǔ)。此外，通過BIM的參數(shù)化，可以將模型中數(shù)萬個構(gòu)件、設(shè)備、設(shè)施等的數(shù)據(jù)信息導入其中，使項目各方不僅可以看到一個可視化模型，還可以看到一個大型的建筑信息數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫可以同時考慮建筑設(shè)計的過程和結(jié)果。

3.2 BIM技術(shù)具有可視化

除了良好的仿真性能，BIM技術(shù)還具有強大的可視化功能和多種視覺模式。BIM可視化是基于建筑信息綜合分析結(jié)果的呈現(xiàn)，也是BIM強大數(shù)據(jù)分析強大能力的體現(xiàn)?？梢酝ㄟ^建立不同的三維動畫、圖像和相機路徑向顧客提供最優(yōu)的設(shè)計方案，對建筑工程的管理具有重要作用[2]。除此之外，BIM技術(shù)可以通過早期的人工目視碰撞對建筑工程進行檢查，自動生成優(yōu)化建筑工程方案的報告。在建筑工程的實際施工中，BIM技術(shù)的運用已經(jīng)很大程度上降低了對人工想象力的要求，減少是建筑施工過程中存在的誤差和工程的質(zhì)量和安全問題。BIM的可視化功能是建筑工程中強大數(shù)據(jù)分析能力的體現(xiàn)，也是建筑信息分析結(jié)果的高效呈現(xiàn)。

4 目前BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑工程管理存在的問題

4.1 建筑設(shè)計與施工在信息傳遞過程中存在偏差

傳統(tǒng)的建筑工程大部分都是依靠CAD這個平臺進行操作，以二維圖紙的形式展示工程的設(shè)計結(jié)果，需要人工去測量才能準確確定建筑物的三維的準確位置，導致最終的測量結(jié)果準確性低，可視化差，設(shè)計誤差大。建筑工程的設(shè)計施工一般會有信息傳遞的過程，首先是建筑設(shè)計師進行建筑物的前期設(shè)計工作，將建筑物的三維設(shè)計理念用二維的平面或者立平面圖紙表示，然后施工人員再繼續(xù)用二維設(shè)計圖去理解三維的建筑設(shè)計工程，這個過程就會存在很大的理解誤差，建筑工程的設(shè)計信息和施工信息就無法準確傳達，難以避免一些錯誤的出現(xiàn)。如果這個問題不能及時發(fā)現(xiàn)和解決，就會導致建筑工程的施工和管理過程中出現(xiàn)無法挽回的質(zhì)量安全問題，嚴重阻礙建筑的施工進程

4.2 建筑工程的過程管理不到位

在建筑工程的實際設(shè)計和施工的過程中存在較多的問題，其中建筑工程項目管理不到位是最主要的問題。首先是建筑工程在設(shè)計和施工過程中的總體目標不夠明確，在實際的施工過程中不能系統(tǒng)的表達設(shè)計的目標，在對工程進行具體的指導和管理的過程中具有盲目性[3]。另外，建筑的施工計劃不夠完善，定位不夠準確，導致建筑工程經(jīng)常會出現(xiàn)材料質(zhì)量問題、進度控制問題，最終導致工程進度滯后，浪費人力、物力和財力，各種資源沒有得到合理的利用和分配，嚴重影響建筑工程的質(zhì)量和管理效率。

4.3 對建筑工程管理的進度計劃比較抽象

網(wǎng)絡(luò)計劃圖是傳統(tǒng)建筑施工中進程和進度管理的過程中會運用到的工具，但是根據(jù)之前的建筑工程可以看到，這種管理方法還存在很多弊端和局限性。首先是利用網(wǎng)絡(luò)計劃圖所能表達的計劃和誰比較抽象，在項目的具體進度和規(guī)劃上都不能準確表達，無法對工程的實際施工情況進行及時的監(jiān)控和管理跟蹤，在建筑工程的施工環(huán)節(jié)發(fā)生問題時不能有效做出調(diào)整和優(yōu)化處理。另外，網(wǎng)絡(luò)計劃圖在運算過程中難度較大，操作復雜，耗費的時間和人力資源較多，而且理解起來比較困難，對工程的進度和各方之間的交流都會有較大的問題。所以，單單依靠傳統(tǒng)的建筑工程管理工具和簡單的經(jīng)驗邏輯關(guān)系已經(jīng)不能保證工程的準確性和合理性了。

5 BIM技術(shù)在建筑工程管理中應(yīng)用價值

5.1 進行三維渲染

根據(jù)建筑施工設(shè)計圖紙和整體的設(shè)計要求，在利用BIM技術(shù)進行設(shè)計施工的時候能夠把最真實的視覺效果可視化的表現(xiàn)出來，并通過數(shù)據(jù)庫資源對多個施工方案的質(zhì)量和效果進行合理的對比，通過各個專業(yè)之間的相互碰撞達到規(guī)定的要求。這樣能夠真實化的展示出施工現(xiàn)場的情況，從根本上改變二維圖紙所不能表達的設(shè)計意圖，減少問題的出現(xiàn)影響施工進度[4]。利用BIM 技術(shù)可以對前面設(shè)計的方案進行可視化的三維渲染，提高了BIM工程建模的精度，有利于制定并選擇出最佳效果的施工方案，提高工程的中標幾率。

5.2 進行快速算量

在進行建筑工程管理工作中BIM 信息庫設(shè)置的時候，可以借助6D的信息庫進行快速的計算完成建筑工程的管理。在傳統(tǒng)的建筑工程的管理工作中沒有很好的做到對建筑施工的各個項目進行合理的整合，但是利用BIM 建模能夠最大程度的控制施工成本，有效提高工程質(zhì)量的同時降低總體的施工成本，大大提高了建筑企業(yè)的經(jīng)濟收益。一般來說，在對建筑工程的各個施工項目和施工環(huán)節(jié)進行精準管理的時候，利用BIM技術(shù)進行快速算量能夠很好的減少對資源的消耗，提高資源的利用效率。另外，BIM技術(shù)強大的可視化功能可以對建筑工程進行虛擬的控制和遠程查看，幫助工程的管理人員了解基本的施工情況，能夠及時發(fā)現(xiàn)和解決建筑工程管理過程中存在的問題。

5.3 對圖紙進行修改，深化建筑設(shè)計

建筑工程的管理工作一般是由多個基礎(chǔ)部門，多個專業(yè)協(xié)調(diào)合作完成的，在實際的BIM技術(shù)應(yīng)用中所形成的建筑模型并不是一個簡單的圖形，而是一個包含建筑項目的大小、尺寸和數(shù)量位置關(guān)系的一個強大數(shù)據(jù)庫。可以通過著一系列的信息及時表達建筑工程最后的真實效果，看到一些在二維圖紙中所不能體現(xiàn)處理的視覺效果和尺度。在BIM技術(shù)的設(shè)計中，各個專業(yè)部門可以通過相關(guān)的計算機軟件實現(xiàn)各種工作之間的相互協(xié)調(diào)，從根本上改變二維圖紙所不能表達的設(shè)計意圖，通過各個專業(yè)之間的相互碰撞達到規(guī)定的要求，減少問題的出現(xiàn)影響施工進度[5]。在設(shè)計階段創(chuàng)建的信息模型可以將得到的數(shù)據(jù)信息進行合理的聯(lián)系，最終得到一個完整的平、剖、立面的模型，進而對數(shù)據(jù)的明細進行統(tǒng)計，把工程的工作效率和質(zhì)量提高。

6 BIM在建筑工程管理中的具體應(yīng)用

6.1 BIM技術(shù)在建筑工程進度管理中的應(yīng)用

利用BIM技術(shù)進行的三維和四維模擬可以有效解決傳統(tǒng)建筑工程管理中存在是各種問題。一般情況下，業(yè)主可以根據(jù)自己的建設(shè)需求收集相關(guān)的建筑材料信息，然后再委托建筑工程企業(yè)進行專業(yè)是整合，創(chuàng)建建筑工程的三維模型。其次，建筑施工者可以根據(jù)BIM技術(shù)創(chuàng)建的模型精確的計算各個工程項目所需要的工程材料和工作量。建筑企業(yè)和業(yè)主對項目進度和資金投入進行有效的協(xié)調(diào)管理。所以，BIM技術(shù)在現(xiàn)代建筑工程的進度管理和進度控制中發(fā)揮著非常重要的作用，與傳統(tǒng)建筑工程管理相比具有強大的優(yōu)越性，避免設(shè)建筑設(shè)計圖之間因為交融產(chǎn)生各種問題，幫助不同專業(yè)的建筑人員協(xié)調(diào)作業(yè)。

6.2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計階段管理中的應(yīng)用

建筑工程在前期的設(shè)計和實施過程中常常會涉及很多建筑企業(yè)和需要很多的專業(yè)技術(shù)人員，所以建筑工程需要較多專業(yè)人員參與設(shè)計和施工。如果因為建筑設(shè)計沒有直觀的圖紙去直觀體現(xiàn)建筑的模型，導致各個建筑部門無法進行有效的溝通，在建筑的設(shè)計階段就會容易產(chǎn)生偏差，使得建筑工程的工期延長，有些質(zhì)量安全問題就不能及時發(fā)現(xiàn)和解決，最終導致建筑工程存在安全隱患。而BIM技術(shù)可以很好的解決這些問題，因為BIM技術(shù)可以為建筑設(shè)計者提供一個三維的創(chuàng)作平臺，在三維的結(jié)構(gòu)模型中快速發(fā)現(xiàn)二維圖紙中不能解決的問題，在建筑的設(shè)計階段提供及時有效設(shè)計和施工信息，幫助各個部門的專業(yè)人員進行有效是溝通，保證建筑工程項目的完成質(zhì)量和效率。

6.3 BIM技術(shù)在設(shè)計施工管理階段的應(yīng)用

實踐證明, BIM技術(shù)能夠在建筑工程的管理工作中取得了輝煌的成果。但是，在傳統(tǒng)建筑工程的設(shè)計施工質(zhì)量并不是很高。當人們熟悉BIM技術(shù)的工作思維和軟件的應(yīng)用時，就可以簡單輕松地完成建筑工程的設(shè)計和施工工作，摒棄傳統(tǒng)的二維建筑設(shè)計思維，用信息化思維完成整個設(shè)計過程。例如，在2014年上海外灘某項目的BIM實踐運用中，由辦公綜合樓的多個建筑單元組成，改變了傳統(tǒng)建筑施工的設(shè)計思維，簡化了工程的管理工作。在建筑工程中采用BIM技術(shù)進行仿真動畫的形式，不僅可以清晰地觀察到許多細節(jié)，而且可以很好地利用信息模型提高效率，取得良好的效果，這為建筑工程管理的發(fā)展提供了更多的可能性[6]。因此，BIM技術(shù)在建筑工程的管理中具有很高的應(yīng)用價值，它不僅可以保證建筑工程管理的準確性和實時性，而且為建筑業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的前提條件。體現(xiàn)了該技術(shù)應(yīng)用的合理性和良好的應(yīng)用效果，可為今后建筑工程的管理工作提供有價值的參考。

6.4 BIM技術(shù)在工程質(zhì)量管理階段的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的建筑工程的管理模式相比，BIM技術(shù)的管理模式能夠顯著提高工程管理的質(zhì)量和效率。在傳統(tǒng)就建筑工程管理中，經(jīng)常會受到施工人員和環(huán)境的影響，導致工程項目的完成效率和質(zhì)量都不能保證。而在建筑工程中加入BIM技術(shù)可以使得建筑工程的管理模式更加智能化和系統(tǒng)化的對建筑工程的質(zhì)量進行模擬和信息的共享。主要是因為BIM技術(shù)借助了三維成圖模式，可以有效提高建筑工程施工的準確性和可控性，大大降低了工作難度。一般來說，施工計劃與施工變更不協(xié)調(diào)是整個工程施工中普遍存在的問題，嚴重影響了施工進度。BIM技術(shù)在質(zhì)量管理中的應(yīng)用原理是將傳統(tǒng)的二維圖紙用三維空間設(shè)計直觀的表現(xiàn)出來，可以有效避免建筑工程的質(zhì)量安全問題，結(jié)合BIM模型提供的材料數(shù)據(jù)，可以確保型材加工質(zhì)量的精確控制[7]。另外，BIM技術(shù)模型可以通過可視化虛擬的指導建筑工程的管理和施工，通過創(chuàng)建立體的三維空間圖形清楚的分析建筑工程中比較復雜的問題，實現(xiàn)對建筑工程項目進度的精細化管理。

6.5 BIM技術(shù)在成本管理中的應(yīng)用

成本管理是建筑工程中的一個重要內(nèi)容，BIM技術(shù)能夠在進行建筑工程的施工建設(shè)過程中能夠很好的實現(xiàn)對工程的成本進行控制。通過建立BIM模型，相關(guān)工程成本管理人員可以對工程量和材料進行實時的監(jiān)控，然后通過對比分析制定一個最合理的材料計劃，最后將獲得的數(shù)據(jù)信息進行分類和記錄，完成工程的管理成本控制。另外，BIM技術(shù)將三維可視化建筑模型與時間維度有機結(jié)合起來可以形成更加精準的四維模型進行模型的虛擬，準確發(fā)現(xiàn)建筑施工過程中存在的問題，將建筑設(shè)計方案進行優(yōu)化，減少不必要的人力和材料浪費，節(jié)約人力物力資源。

7 結(jié)束語

綜上所述,在我國建筑行業(yè)處于快速發(fā)展的重要關(guān)鍵時期,利用BIM技術(shù)可進一步促進建筑工程管理的優(yōu)化，有效的確保每一道工序的進行都具有其合理性、可控性。正是因為建筑工程的復雜性，其管理工作也需要更多的改進和創(chuàng)新，這也給建筑工程的管理設(shè)計和施工技術(shù)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的二維設(shè)計軟件已經(jīng)無法滿足刁鉆的建筑設(shè)計要求，于是BIM軟件走進了視野，通過建立三維模型去完成。BIM可以更加立體地展現(xiàn)出建筑工程的設(shè)計效果,也可以很大程度提高建筑工程管理工作的協(xié)調(diào)性,確保正確選取建筑施工材料，使其與其他施工環(huán)節(jié)能夠協(xié)調(diào)配套,根據(jù)實際的施工建筑物要求不斷的進行改進、豐富建筑設(shè)計方案。在建筑業(yè)在飛速發(fā)展的同時，建筑技術(shù)水平也可以不斷提高，讓建筑工程的管理工作更加完善。