基于BIM技術的工程管理優(yōu)化路徑探討

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.32.047

摘" 要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展和技術的不斷進步，建筑信息模型（BIM）技術在工程管理中的應用越來越受到關注。該文旨在探討基于BIM技術的工程管理優(yōu)化路徑，分析其優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，并提出一些解決方案，以促進BIM技術在工程管理中的廣泛應用。

關鍵詞：BIM技術；工程管理；優(yōu)化路徑；風險管理；施工進度

中圖分類號：TU71" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）32-0189-04

Abstract： With the rapid development of the construction industry and continuous technological progress， the application of Building Information Model （BIM） technology in engineering management is receiving increasing attention. This article aims to explore the optimization path of engineering management based on BIM technology， analyze its advantages and challenges， and propose some solutions to promote the widespread application of BIM technology in engineering management.

Keywords： BIM technology; engineering management; optimize the path; risk management; construction scheduling

在傳統(tǒng)的工程管理中，常常存在信息不對稱、溝通不暢、協(xié)同效率低等問題。而BIM技術的出現(xiàn)為工程管理帶來了新的思路和方法。BIM技術通過集成各種信息和數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了多方協(xié)同工作，提高了工程管理的效率和質(zhì)量。然而，BIM技術在實際應用中還面臨一些挑戰(zhàn)，如技術標準不統(tǒng)一、人員培訓不足等。因此，探討基于BIM技術的工程管理優(yōu)化路徑對于推動BIM技術的應用具有重要意義。

1" BIM技術在工程管理中的應用及優(yōu)劣勢

1.1" BIM技術在工程管理中的應用

BIM技術在工程管理中的應用主要包括以下幾個方面。

1.1.1" 設計階段

BIM技術可以實現(xiàn)建筑項目的三維建模和可視化。設計師可以通過BIM軟件對建筑項目的幾何形狀、空間布局和材料屬性等方面進行模擬和優(yōu)化，提高設計質(zhì)量和效率。同時，BIM技術還可以實現(xiàn)對建筑項目的能耗、照明、通風等方面進行模擬和分析，幫助設計師進行設計方案的優(yōu)化和評估。

1.1.2" 施工階段

BIM技術可以實現(xiàn)施工過程的模擬和優(yōu)化。施工方可以通過BIM軟件對施工過程進行模擬和分析，幫助制訂施工計劃和資源調(diào)配方案，提高施工效率和質(zhì)量。同時，BIM技術還可以實現(xiàn)對施工現(xiàn)場的安全、進度和質(zhì)量等方面進行監(jiān)測和管理，幫助施工方進行施工過程的控制和管理。

1.1.3" 運維階段

BIM技術可以實現(xiàn)對建筑設備的管理和維護。運維方可以通過BIM軟件對建筑設備進行監(jiān)測和診斷，及時發(fā)現(xiàn)和解決設備故障，延長設備的使用壽命和提高運行效率。同時，BIM技術還可以實現(xiàn)對設備的維護記錄和維修歷史等信息的管理，幫助運維方進行設備管理和維護計劃的制定。

1.1.4" 信息共享和協(xié)同工作

BIM技術可以實現(xiàn)各個參與方之間的信息共享和協(xié)同工作。通過BIM平臺，設計師、施工方、運維方等各個參與方可以實時共享建筑項目的信息，包括設計方案、施工計劃、設備信息等，進行協(xié)同設計、協(xié)同施工和協(xié)同運維。通過信息共享和協(xié)同工作，可以提高溝通和協(xié)作效率，減少信息傳遞的誤差。

1.2" BIM技術的優(yōu)勢和局限性

BIM技術在工程管理中具有多方面的優(yōu)勢。首先，其能提高設計質(zhì)量和效率。通過建立虛擬建筑模型，設計師可以進行各種分析和模擬，評估不同設計方案的優(yōu)劣，做出更合理的決策。其次，BIM技術能提高施工效率和質(zhì)量，通過施工模擬和沖突檢測，預先發(fā)現(xiàn)和解決問題，減少錯誤和變更，提高施工效率。此外，BIM技術還能提高運維效率和設備管理，通過設備模型和維護計劃的制定，提前預測故障和維修需求，提高設備的可靠性和運行效率。最后，BIM技術實現(xiàn)了信息共享和協(xié)同工作，各參與方可以共享建筑項目的信息，在實時溝通和協(xié)作中減少誤差和障礙，提高項目的協(xié)調(diào)性。

然而，BIM技術的應用也存在一些局限性，需要充分考慮和解決。

首先，技術門檻較高。BIM技術需要掌握一定的計算機技術和軟件操作技能，對于一些中小型企業(yè)和從業(yè)人員來說，學習和掌握BIM技術可能存在一定的困難和成本。其次，數(shù)據(jù)標準和格式不統(tǒng)一。目前各個軟件和平臺對BIM數(shù)據(jù)的標準和格式尚未統(tǒng)一，導致數(shù)據(jù)的交換和共享存在一定的障礙。不同軟件和平臺之間的數(shù)據(jù)兼容性差，需要進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和處理，增加了工作的復雜性和難度。再次，成本較高。BIM技術的應用需要投入較高的成本，包括軟件和設備的采購、培訓和維護等方面。尤其對于中小型企業(yè)來說，BIM技術的應用成本較高，可能會面臨經(jīng)濟壓力。最后，文化和管理體制的變革。BIM技術的應用需要對傳統(tǒng)的文化和管理體制進行變革。傳統(tǒng)的建筑行業(yè)注重個人經(jīng)驗和技能，對于BIM技術的接受和應用存在一定的抵觸情緒。同時，BIM技術的應用需要各個參與方的共同努力和支持，需要進行組織和管理體制的調(diào)整和改進。

2" 工程管理的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)

2.1" 工程管理的重要性

工程管理是對工程項目進行全面規(guī)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制和評價的活動，旨在實現(xiàn)項目目標并確保項目按時、按質(zhì)、按量完成。其在工程項目中的作用主要體現(xiàn)在提高項目效率和質(zhì)量，降低項目風險，提高項目協(xié)調(diào)性和溝通效果，以及促進項目可持續(xù)發(fā)展。首先，工程管理通過科學的管理方法和工具，對項目進行全面、系統(tǒng)的規(guī)劃和組織，合理分配資源，提高工作效率。同時，通過對項目全過程的控制和評價，工程管理能及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，確保項目按質(zhì)、按量完成，從而提高項目效率和質(zhì)量。其次，工程管理能識別、評估和控制項目的風險，制定相應的風險管理策略和措施，降低項目風險。工程項目涉及多個參與方和環(huán)節(jié)，存在各種風險和不確定性因素。通過工程管理，可以系統(tǒng)地進行風險識別和評估，采取相應的控制措施，從而降低項目風險。再次，工程管理通過建立有效的溝通機制和協(xié)調(diào)機制，提高項目參與方之間的溝通效果和協(xié)調(diào)性，減少溝通誤差和沖突。工程項目涉及多個參與方的合作和協(xié)作，需要進行信息共享和溝通。通過工程管理，可以建立溝通渠道，確保信息及時傳遞和共享，提高參與方之間的協(xié)調(diào)性和溝通效果。最后，工程管理綜合考慮環(huán)境、社會和經(jīng)濟等多個方面因素，實現(xiàn)項目的可持續(xù)發(fā)展。工程項目在實施過程中需要考慮多方面因素的影響，如環(huán)境保護、社會效益和經(jīng)濟可行性等。通過工程管理，可以對這些因素進行綜合考慮和管理，促進項目的可持續(xù)發(fā)展。

2.2" 工程管理存在的問題和挑戰(zhàn)

工程管理中存在著信息不對稱和信息孤島的問題，導致信息共享和協(xié)同工作產(chǎn)生困難。此外，協(xié)調(diào)和沖突問題也是工程管理中常見的挑戰(zhàn)，需要有效的協(xié)調(diào)機制和沖突解決方法。風險管理也是工程管理中的重要任務，但由于缺乏科學的方法和工具，風險管理存在局限性。最后，文化和管理體制的差異也會影響工程項目的協(xié)調(diào)和順利進行。

為了解決以上問題，可以采用BIM技術來減少信息傳遞的誤差和溝通的障礙，提高項目的協(xié)調(diào)性。BIM技術通過建立虛擬建筑模型，實現(xiàn)了信息共享和協(xié)同工作，減少了信息不對稱和信息孤島的問題。同時，BIM技術還可以進行施工模擬和沖突檢測，提前發(fā)現(xiàn)和解決問題，改善協(xié)調(diào)和沖突的情況。此外，BIM技術還可以進行風險分析和管理，幫助識別和控制風險，提高風險管理的效果。最后，BIM技術可以促進不同文化和管理體制的融合，通過共享建筑項目的信息，加強溝通和理解，實現(xiàn)項目的協(xié)調(diào)和順利進行。

2.3" 工程管理中的優(yōu)化需求

為了克服和解決工程管理存在的問題和挑戰(zhàn)，需要進行工程管理的優(yōu)化。首先，需要優(yōu)化信息管理和共享。通過建立統(tǒng)一的信息平臺和標準，實現(xiàn)不同參與方之間的信息共享和協(xié)同工作。同時，通過引入先進的信息技術和工具，提高信息的質(zhì)量和效率，提供決策支持和風險管理的依據(jù)。其次，需要優(yōu)化協(xié)調(diào)和沖突解決機制。通過建立有效的協(xié)調(diào)機制和沖突解決機制，解決參與方之間的協(xié)調(diào)和沖突問題。同時，通過加強溝通和協(xié)作能力的培養(yǎng)，提高參與方之間的溝通效果和協(xié)調(diào)性。再次，需要優(yōu)化風險管理和控制。通過建立科學的風險管理方法和工具，對項目的風險進行識別、評估和控制。同時，通過建立風險管理的機制和流程，及時發(fā)現(xiàn)和解決風險問題，減少風險對項目的影響。最后，需要優(yōu)化文化和管理體制。通過文化的融合和管理體制的調(diào)整，解決文化的沖突和管理體制的不協(xié)調(diào)問題。同時，通過培養(yǎng)和提升管理能力與團隊合作能力，提高項目的協(xié)調(diào)性，保證項目順利進行。

3" 基于BIM技術的工程管理優(yōu)化路徑研究

3.1" 基于BIM的工程管理優(yōu)化策略

3.1.1" 設計階段的優(yōu)化

在設計階段，采用BIM技術可以實現(xiàn)對建筑設計過程的優(yōu)化。首先，設計團隊可以通過建模軟件創(chuàng)建一個三維的建筑模型，模型中包含了建筑的幾何信息、材料信息、設備信息等。這樣可以實現(xiàn)對設計過程的可視化展示，設計師可以通過模型對設計進行調(diào)整和優(yōu)化。其次，通過建模軟件可以實現(xiàn)設計信息的共享和協(xié)同工作，不同設計師可以同時對模型進行修改和更新，實現(xiàn)協(xié)同設計和協(xié)同工作。最后，通過建模軟件可以實現(xiàn)對設計變更的管理和控制，設計變更可以被記錄在模型中，從而方便后續(xù)的設計和施工。

3.1.2" 施工階段的優(yōu)化

在施工階段，采用BIM技術可以實現(xiàn)對施工過程的優(yōu)化。首先，施工方可以將建筑模型導入到施工管理軟件中，實現(xiàn)對施工過程的模擬和優(yōu)化。施工方可以通過模擬軟件對施工過程進行可視化展示，識別潛在的沖突和問題，提前進行調(diào)整和優(yōu)化。其次，通過建模軟件可以實現(xiàn)對施工進度的管理和控制，施工進度可以被記錄在模型中，從而方便后續(xù)的施工安排和監(jiān)控。最后，通過建模軟件可以實現(xiàn)對施工質(zhì)量的管理和控制，施工質(zhì)量可以被記錄在模型中，從而方便后續(xù)的驗收和維護。

3.1.3" 運維階段的優(yōu)化

在運維階段，采用BIM技術可以實現(xiàn)對建筑運維過程的優(yōu)化。首先，通過建模軟件可以實現(xiàn)對運維信息的整合和管理，如設備的位置、維修記錄等。運維人員可以通過建模軟件獲取建筑的運維信息，從而提高運維的效率和質(zhì)量。其次，通過建模軟件可以實現(xiàn)對運維過程的模擬和優(yōu)化，運維人員可以通過模擬軟件對運維過程進行可視化展示，識別潛在的問題和風險，提前進行調(diào)整和優(yōu)化。最后，通過建模軟件可以實現(xiàn)對運維成本的管理和控制，運維成本可以被記錄在模型中，從而方便后續(xù)的成本分析和控制。

3.2" BIM技術在工程管理中的創(chuàng)新應用

除了上述的優(yōu)化策略，BIM技術還可以在工程管理中實現(xiàn)一些創(chuàng)新應用。首先，BIM技術可以實現(xiàn)對工程管理過程的全面集成和協(xié)同工作。通過建模軟件可以實現(xiàn)不同參與方之間的信息共享和協(xié)同工作，從而提高工程管理的效率和質(zhì)量。其次，BIM技術可以實現(xiàn)對工程管理過程的自動化和智能化。通過建模軟件可以實現(xiàn)對工程管理過程的自動化執(zhí)行，如自動化的進度計劃和資源分配。同時，通過引入人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術，可以實現(xiàn)對工程管理過程的智能化分析和決策支持。最后，BIM技術可以實現(xiàn)對工程管理過程的可持續(xù)發(fā)展。通過建模軟件可以實現(xiàn)對工程管理過程的環(huán)境評估和資源優(yōu)化，從而實現(xiàn)工程管理過程的可持續(xù)發(fā)展。

4" 基于BIM技術的工程管理優(yōu)化實踐

4.1" 實踐方法和步驟

基于BIM技術的工程管理優(yōu)化實踐是指在工程管理過程中，利用BIM技術和相關工具，通過一系列的方法和步驟來實現(xiàn)工程管理的優(yōu)化。

方法：①建立BIM模型。首先，需要建立一個完整的BIM模型，包括建筑的幾何信息、構件的屬性信息和關系信息等?？梢岳肂IM軟件進行建模，也可以利用激光掃描等技術獲取現(xiàn)有建筑的幾何信息。②分析和優(yōu)化。在建立BIM模型的基礎上，可以利用BIM軟件進行模型分析和優(yōu)化。可以進行空間沖突的檢測和解決，可以進行施工進度的模擬和優(yōu)化，還可以進行材料和資源的優(yōu)化等。③協(xié)同工作。在模型分析和優(yōu)化的基礎上，可以進行協(xié)同工作。可以利用BIM軟件進行模型的共享和協(xié)同編輯，不同參與方可以對模型進行修改和更新，實現(xiàn)協(xié)同設計和協(xié)同工作。

步驟：①需求分析。首先，需要對工程管理的需求進行分析。包括對工程管理的目標、范圍、時間和資源等進行分析，明確工程管理的需求和目標。②建立BIM模型。根據(jù)需求分析的結果，建立一個完整的BIM模型。利用BIM軟件進行建模或利用激光掃描等技術獲取現(xiàn)有建筑的幾何信息。③模型分析和優(yōu)化。在建立BIM模型的基礎上，進行模型分析和優(yōu)化?？梢岳肂IM軟件進行空間沖突的檢測和解決，也可以進行施工進度的模擬和優(yōu)化，還可以進行材料和資源的優(yōu)化等。④協(xié)同工作。在模型分析和優(yōu)化的基礎上，進行協(xié)同工作?？梢岳肂IM軟件進行模型的共享和協(xié)同編輯，不同參與方可以對模型進行修改和更新，實現(xiàn)設計的協(xié)同設計和協(xié)同工作。⑤實施和監(jiān)控。根據(jù)模型分析和優(yōu)化的結果，對工程管理進行實施和監(jiān)控?？梢岳肂IM軟件進行施工進度的管理和控制，可以進行材料和資源的管理和控制，還可以進行質(zhì)量和安全的管理和控制等。

4.2" 實踐結果和效益評估

4.2.1" 提高工程管理的效率

通過BIM技術的應用，可以實現(xiàn)工程管理過程的自動化和智能化，減少人工操作和重復工作，提高工程管理的效率。實踐結果可以通過比較使用BIM前后的工程管理時間和資源投入情況來評估，如果使用BIM后能夠節(jié)約時間和資源，說明工程管理的效率得到了提高。

4.2.2" 提高工程管理的質(zhì)量

通過BIM技術的應用，可以實現(xiàn)對工程管理過程的模擬和優(yōu)化，識別潛在的問題和風險，提前進行調(diào)整和優(yōu)化，提高工程管理的質(zhì)量。實踐結果可以通過比較使用BIM前后的工程管理質(zhì)量指標來評估，例如施工進度的準確性、質(zhì)量控制的合格率等。

4.2.3" 降低工程管理的成本

通過BIM技術的應用，可以實現(xiàn)對工程管理過程的資源優(yōu)化和成本控制，降低工程管理的成本。實踐結果可以通過比較使用BIM前后的工程管理成本來評估，例如人力成本、材料成本、設備成本等。

4.2.4" 提高工程項目的整體效益

通過基于BIM技術的工程管理優(yōu)化實踐，可以提高工程項目的整體效益，包括項目的交付時間、質(zhì)量和利潤等。實踐結果可以通過對工程項目的整體效益進行評估，例如項目的完成情況、客戶滿意度、項目利潤等。

5" 結束語

綜上所述，基于BIM技術的工程管理優(yōu)化實踐可以提高工程管理的效率、質(zhì)量和整體效益，降低工程管理的成本。通過BIM技術的應用，可以實現(xiàn)工程管理過程的自動化和智能化，對工程管理過程進行模擬和優(yōu)化，降低資源浪費，提高資源利用效率，提高工程項目的交付時間、質(zhì)量和利潤。未來，基于BIM技術的工程管理優(yōu)化實踐將會得到更廣泛的應用和推廣，為工程管理領域帶來更大的改變和進步。

參考文獻：

[1] 韓蕊.基于BIM技術的土木建筑工程管理研究[J].黑龍江科學，2023，14（11）：159-161.

[2] 連夢儀.基于BIM5D的建筑工程施工動態(tài)管理及資源優(yōu)化[J].工程技術研究，2020，5（9）：148-149.

[3] 楊柳.《裝配式建筑BIM工程管理》與大數(shù)據(jù)時代下裝配式建筑智能技術在工程管理中的應用研究[J].工業(yè)建筑，2020，50（11）：202.

[4] 劉欣悅.基于BIM技術的建筑工程項目管理研究[J].工業(yè)建筑，2022，52（2）：236.

作者簡介：呂猛（1994-），男，碩士。研究方向為BIM技術與施工管理。