房建工程管理中BIM虛擬施工技術(shù)的應(yīng)用

侯慧麗

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024）

1 BIM虛擬施工技術(shù)

1.1 概念分析

BIM虛擬施工技術(shù)是構(gòu)建虛擬的建筑信息模型的一種施工技術(shù)，在本世紀(jì)初時(shí)被初次提出，并借助于信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，BIM虛擬施工技術(shù)也在不斷的優(yōu)化改進(jìn)，并且在建筑工程領(lǐng)域內(nèi)取得了較好的應(yīng)用效果。BIM虛擬施工技術(shù)的核心在于利用信息技術(shù)，將整個(gè)工程項(xiàng)目開展過程中相關(guān)的文件、信息等轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，并將這些信息整合為信息數(shù)據(jù)庫，為構(gòu)建虛擬的三維建筑模型提供基礎(chǔ)依據(jù)，同時(shí)也為建筑工程項(xiàng)目開展的整個(gè)生命周期，即從項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)行維護(hù)整個(gè)過程，提供全面的信息參考。以信息數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，BIM虛擬施工技術(shù)還可以構(gòu)建起建筑工程開展過程中各主體之間的交流與溝通，并實(shí)現(xiàn)信息共享，有助于提高整個(gè)工程項(xiàng)目建設(shè)過程中的效率與質(zhì)量。

1.2 技術(shù)特征分析

1）關(guān)聯(lián)性，BIM虛擬施工技術(shù)能夠?qū)⒏魇┕きh(huán)節(jié)以及各環(huán)節(jié)的施工管理任務(wù)有效的關(guān)聯(lián)起來，具體的方式是實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)化、并形成共享數(shù)據(jù)庫，使所有的工程項(xiàng)目建設(shè)信息在項(xiàng)目投資規(guī)劃、設(shè)計(jì)施工、運(yùn)行維護(hù)的全過程中實(shí)現(xiàn)共享與傳遞。同時(shí)BIM虛擬施工技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)決策團(tuán)隊(duì)、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、建設(shè)單位、施工單位以及運(yùn)維單位之間的有效關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)各方的交流協(xié)作，進(jìn)而更加有效的提高工程建設(shè)效率。

2）完整性，BIM虛擬施工技術(shù)，能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)的相關(guān)主體提供完整的信息鏈，例如建筑工程所在地的周邊信息、工程建設(shè)的基本要求、所需材料清單、施工技術(shù)方案與流程等。設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)相關(guān)的資料開展具體的設(shè)計(jì)工作，施工人員也可以提前通過這一平臺了解到施工的相關(guān)信息，并可以據(jù)此做好施工的準(zhǔn)備工作、人員設(shè)備安排、各分項(xiàng)工程與不同工種之間的協(xié)調(diào)作業(yè)等，使整個(gè)施工過程更加順利的進(jìn)行。

3）模型化與可視化，傳統(tǒng)的施工圖紙是二維圖紙，施工人員在查看施工圖紙時(shí)，往往需要依靠想象力來了解建筑工程的整體架構(gòu)，從而開展施工作業(yè)。但是這對于施工技術(shù)人員來說要求很高，因此在進(jìn)行技術(shù)交底時(shí)通常會存在較大的困難與障礙。而BIM模擬施工技術(shù)可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙構(gòu)建起三維立體模型，使整個(gè)建筑工程主體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部管線分布變得更加清晰可視，使施工人員能夠更好的了解與掌握施工的要求，便于后續(xù)的施工交底、溝通交流與質(zhì)量驗(yàn)收等工作的順利開展。

1.3 重要作用分析

1）工程施工質(zhì)量的重要保障，利用BIM虛擬施工技術(shù)來進(jìn)行房建工程的管理，能夠通過信息共享平臺[1]，及時(shí)了解施工管理的要求，以及房建工程的進(jìn)展?fàn)顩r，進(jìn)而能夠通過對信息的分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)與隱患，提前采取有效的措施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防與隱患排查；管理人員還可以通過該技術(shù)提供的信息平臺，對整個(gè)施工過程提供更有針對性的指導(dǎo)，并實(shí)現(xiàn)不同工種、不同專業(yè)工程施工之間的協(xié)調(diào)、矛盾解決，促使整個(gè)施工過程更加的規(guī)范、順利。而這些最終都是建筑工程施工質(zhì)量的有效保障[2]。

2）工程施工流程優(yōu)化的重要推動力，利用BIM虛擬施工技術(shù)能夠以施工圖紙和方案，對整個(gè)施工流程進(jìn)行3D模擬，能夠提前了解整個(gè)施工的流程，使施工人員能夠更加清晰明確，并且深入的理解施工方案與圖紙，避免出現(xiàn)理解上的錯誤進(jìn)而導(dǎo)致施工上的錯誤。另外，BIM虛擬施工技術(shù)還可以對整個(gè)施工流程、各工序的應(yīng)用流程、設(shè)備操作流程等開展碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)其中不合理之處，便于提前進(jìn)行修改，使這些流程更加優(yōu)化，也能夠保證實(shí)際施工時(shí)，各流程能夠順利的開展[3]。

3）工程施工成本控制的有效手段，在房建工程施工的過程中，不論從業(yè)主的角度出發(fā)，還是從施工單位的角度出發(fā)，都應(yīng)當(dāng)在保證工程質(zhì)量的前提下，盡可能的追求成本的節(jié)約控制。利用BIM模擬施工技術(shù)開展房建工程管理，能夠促進(jìn)工程施工成本的有效控制。具體來說，BIM虛擬施工技術(shù)能夠提供房建工程的所有相關(guān)信息，并且能夠開展整個(gè)施工過程的動態(tài)模擬，以這些信息為參考，通過對施工方案的不斷模擬、優(yōu)化，能夠制定更好的資金分配方案，通過對人員、設(shè)備以及物資的合理安排，使每一筆資金都能夠最大化的發(fā)揮出價(jià)值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)施工成本的有效控制。

2 BIM虛擬施工技術(shù)的具體應(yīng)用分析

2.1 在房建工程設(shè)計(jì)管理中的應(yīng)用

1）構(gòu)建三維施工模型，在完成二維施工圖紙以及施工方案的設(shè)計(jì)后，可以利用BIM虛擬施工技術(shù)構(gòu)建三維立體的模型。具體的方式為借助技術(shù)軟件，輸入模型組件的相關(guān)信息，例如結(jié)構(gòu)類型、施工材料、長度、高度、寬度數(shù)據(jù)等，關(guān)鍵信息輸入完成后軟件就可以自動生成直觀的三維模型。通過立體、直觀的三維模型，可以使施工人員更加清晰的了解設(shè)計(jì)意圖與具體的操作要求，也可以使管理人員快速了解房建工程建設(shè)的要求，進(jìn)而制定合理的管理方案，并且能夠更好的開展施工檢查，確認(rèn)具體的施工操作是否與圖紙一致；另外，還可以使業(yè)主以及其他的非專業(yè)人員更加直觀的了解房建工程的相關(guān)信息，以便提出自己的意見。

2）碰撞檢查，在設(shè)計(jì)完成后，可以利用BIM虛擬施工技術(shù)開展不同專業(yè)施工內(nèi)容的碰撞檢查，如主體結(jié)構(gòu)、電氣、暖通、給排水等。通過碰撞檢查，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的碰撞點(diǎn)，并對其不斷的進(jìn)行修改優(yōu)化，最終形成一個(gè)合理性與可行性較高的房建工程設(shè)計(jì)方案，減少施工過程中設(shè)計(jì)變更的情況[4]。

2.2 在房建工程施工管理中的應(yīng)用

1）施工質(zhì)量管理。BIM模擬施工技術(shù)在房建工程質(zhì)量管理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：①通過BIM模擬施工技術(shù)構(gòu)建的信息共享平臺，管理人員可以了解各項(xiàng)施工要求，然后制定相應(yīng)的質(zhì)量管理措施；同時(shí)通過信息平臺，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)技術(shù)流程操作過程中的不規(guī)范性，進(jìn)而及時(shí)的進(jìn)行糾正，避免遺留質(zhì)量隱患；②利用BIM模擬施工技術(shù)可以構(gòu)建精確的模型，并且利用模型中的關(guān)鍵點(diǎn)位與大地坐標(biāo)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)重合，進(jìn)而能夠得出不同設(shè)備、構(gòu)件的精確安裝位置，提升測量放線的精確度，為房建工程施工質(zhì)量提供多一重的保障；③利用BIM技術(shù)構(gòu)建的信息平臺，可以了解到不同批次的建筑材料、不同部位、環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量檢驗(yàn)情況，保證施工材料質(zhì)量驗(yàn)收以及施工質(zhì)量驗(yàn)收的全覆蓋，避免某一環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢驗(yàn)遺漏或者疏忽，造成質(zhì)量隱患的出現(xiàn)。

2）施工進(jìn)度管理，傳統(tǒng)的施工進(jìn)度控制，是借助于Project軟件，通過輸入相關(guān)數(shù)據(jù)信息，來自動生成施工進(jìn)度的橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖等施工進(jìn)度計(jì)劃表，然后據(jù)此開展工期的管理與優(yōu)化。但是該種方式不夠直觀，并且對不同專業(yè)的交叉作業(yè)無法實(shí)現(xiàn)較好的統(tǒng)籌安排。借助于BIM模擬施工技術(shù)，能夠通過對整個(gè)施工流程的模擬開展，更加直觀的確定各道工序所需的時(shí)間，并且能夠?qū)Σ煌瑢I(yè)的施工內(nèi)容進(jìn)行合理的交叉作業(yè)安排，實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)籌調(diào)度，也實(shí)現(xiàn)對工期的合理利用。另外，通過BIM技術(shù)構(gòu)建的信息平臺，還能夠?qū)こ踢M(jìn)度開展實(shí)施的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)已完成進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度之間的對比，分析原因、調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃，使整個(gè)施工進(jìn)度始終處于管理人員的合理掌控之中。

3）工程造價(jià)管理，當(dāng)前的房建工程建設(shè)規(guī)模普遍較大，工程造價(jià)中所包含的項(xiàng)目多且復(fù)雜，除了主要的材料、機(jī)械、人工費(fèi)用外，還包括組織施工過程中產(chǎn)生的所有費(fèi)用；并且整個(gè)施工過程中會面臨各種影響因素與意外情況，都會引起工程造價(jià)的變動，因此房建工程的造價(jià)管理存在較大的難度。利用BIM虛擬施工技術(shù)，可以對工程造價(jià)進(jìn)行精確的預(yù)測、核算、分配與控制，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)工程造價(jià)的動態(tài)管控。例如，利用BIM模擬施工技術(shù)可以針對某一分項(xiàng)工程或者施工流程建立成本管理的數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫中能夠?qū)υ摲猪?xiàng)工程的材料成本、機(jī)械成本以及人工成本的清單進(jìn)行有效提取，也可以進(jìn)行工程量的提取，通過對提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，合理的調(diào)整工程造價(jià)的管理策略。再比如，通過BIM技術(shù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)υ牧系某鋈霂?、使用情況進(jìn)行實(shí)施的更新，管理人員可以據(jù)此對材料的采購、領(lǐng)用、使用過程開展監(jiān)督審查，避免材料的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)材料費(fèi)的有效控制。

4）工程協(xié)調(diào)管理，房建工程的管理過程，離不開各相關(guān)主體之間包括建設(shè)單位、原材料供應(yīng)商、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)等的溝通交流，也需要實(shí)現(xiàn)各主體之間的協(xié)調(diào)管理。BIM模擬施工技術(shù)可以促進(jìn)這些主體之間開展更加有效、深入的交流。首先，各建筑主體可以通過數(shù)據(jù)信息平臺實(shí)現(xiàn)所需信息的調(diào)取、利用，簡化了溝通的流程步驟，并且所獲取的信息也更加全面。其次，BIM技術(shù)對施工方案的動態(tài)模擬，能夠使技術(shù)交底更加徹底、明晰、生動形象，避免了傳統(tǒng)技術(shù)交底之間存在的理解誤差問題，提高了設(shè)計(jì)單位與施工單位之間的溝通交流的效果。

5）工程精細(xì)化管理，BIM模擬施工技術(shù)還能夠在房建工程的精細(xì)化管理中發(fā)揮作用。房建工程的精細(xì)化管理離不開各類報(bào)表，例如施工進(jìn)度表、采購計(jì)劃表、工程量統(tǒng)計(jì)表等；利用BIM技術(shù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，能夠?qū)⒐こ涕_展過程中的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)化劃分，借助于云計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精細(xì)化統(tǒng)計(jì)與分析，并能夠據(jù)此展開精細(xì)化的進(jìn)度管理、材料采購管理等[5]。

2.3 在房建工程運(yùn)行維護(hù)管理中的應(yīng)用

房建工程在投入使用運(yùn)行后，需要開展維護(hù)管理。在這一過程中，通過BIM模擬施工技術(shù)的應(yīng)用，可以使工程運(yùn)維管理更加便捷、有效的開展。首先，借助于BIM技術(shù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)信息共享平臺，能夠了解房建工程項(xiàng)目的相關(guān)信息，例如內(nèi)部結(jié)構(gòu)、水電線路分布、工程建成時(shí)間、投入使用時(shí)間等，據(jù)此制定房建工程的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，例如墻面維護(hù)、屋面維護(hù)、線路維護(hù)計(jì)劃和方案等。其次，借助于BIM技術(shù)構(gòu)建的數(shù)據(jù)信息共享平臺，還能夠了解建筑工程所安裝的大型公共設(shè)備的規(guī)格型號、出廠編號等，進(jìn)而對其開展定期的維護(hù)保養(yǎng)，例如清洗、更換備件等，使其時(shí)刻處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

3 技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 處理好BIM技術(shù)應(yīng)用的細(xì)節(jié)問題

BIM模擬施工技術(shù)在房建工程管理的應(yīng)用中，有一些細(xì)節(jié)問題需要注意處理好，否則會影響技術(shù)應(yīng)用的效果，主要包括：1）對利用BIM模擬施工技術(shù)構(gòu)建的信息平臺以及建筑模型需要及時(shí)進(jìn)行信息的更新與維護(hù)。房建工程管理人員需要將每天發(fā)生的工程項(xiàng)目信息上傳至平臺，實(shí)現(xiàn)對信息平臺以及建筑模型的實(shí)時(shí)更新，使其符合最新的建設(shè)狀況，能夠?yàn)楣こ坦芾硖峁?zhǔn)確的信息參考；2）要將房建工程后期的維護(hù)管理與前期設(shè)計(jì)、施工管理有效連接，實(shí)現(xiàn)信息的共享與高效利用；3）將BIM技術(shù)構(gòu)建的管理模型與其他管理軟件如ERP系統(tǒng)有效的對接，形成一個(gè)覆蓋面廣的管理網(wǎng)絡(luò)體系，擴(kuò)大數(shù)據(jù)庫的信息來源，實(shí)現(xiàn)整個(gè)房建工程開展過程的統(tǒng)籌管理。

3.2 提高管理人員的技術(shù)應(yīng)用水平

BIM虛擬施工技術(shù)的應(yīng)用需要依靠管理人員來進(jìn)行具體操作，而管理人員應(yīng)用技術(shù)的水平對于技術(shù)應(yīng)用的效果也有著關(guān)鍵性的影響，因此需要致力于提高管理人員對于BIM虛擬施工技術(shù)的了解與掌握程度，發(fā)揮出BIM虛擬施工技術(shù)在房建工程管理中的全部應(yīng)用效果。首先，要對管理人員開展關(guān)于BIM虛擬施工技術(shù)的相關(guān)培訓(xùn)，使其對BIM技術(shù)有一個(gè)更加清晰、深入的認(rèn)知，了解其基本原理、在各環(huán)節(jié)管理應(yīng)用中的操作要點(diǎn)等。其次，除了相關(guān)理論知識的學(xué)習(xí)外，還應(yīng)當(dāng)注重對管理人員開展實(shí)踐操作培訓(xùn)，提升管理人員實(shí)際應(yīng)用BIM虛擬施工技術(shù)的能力。最后，要培養(yǎng)管理人員的道德素養(yǎng)與責(zé)任意識，使其認(rèn)識到自身工作的重要性，以及應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)不斷提升自身能力水平的必要性，能夠很好的接受并掌握新的技術(shù)，改變傳統(tǒng)管理觀念與管理方式，全面推動BIM虛擬施工技術(shù)在房建工程管理中的應(yīng)用。

4 結(jié)語

BIM虛擬施工技術(shù)的先進(jìn)性優(yōu)勢，在房建工程管理中運(yùn)用，可以大幅度提升工程管理的效率與效果，這對提升房建工程質(zhì)量、控制施工成本、優(yōu)化施工技術(shù)與流程等都具有重要的作用。因此房建工程的管理人員需要充分認(rèn)識到BIM虛擬施工技術(shù)應(yīng)用的有效性，并將其應(yīng)用到房建工程設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)行維護(hù)的全生命周期當(dāng)中；與此同時(shí)，還需要注意技術(shù)應(yīng)用過程中的一些細(xì)節(jié)問題把控，同時(shí)提升管理人員對技術(shù)的理論掌握以及實(shí)踐操作的水平，充分利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢來提升工程管理的效果。