試析BIM 在建筑工程管理中的發(fā)展

張愈

（山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027）

1 構(gòu)建科學(xué)的BIM 技術(shù)應(yīng)用框架

BIM 技術(shù)在建筑工程管理中的廣泛應(yīng)用是必然趨勢，該技術(shù)能夠整合建筑工程設(shè)計(jì)、施工、長期運(yùn)營等多方面的工作，以此為建筑工程管理模式的轉(zhuǎn)變提供依據(jù)與方向指引，以此提升建筑工程管理的精細(xì)化程度[1]。而受到外部環(huán)境因素以及BIM 自身技術(shù)特點(diǎn)的限制，想要為BIM 技術(shù)在建筑工程管理中的發(fā)展提供助力，就需要從以下3 點(diǎn)入手，構(gòu)建科學(xué)的BIM 技術(shù)應(yīng)用框架。

（1）相關(guān)人員在構(gòu)建BIM 技術(shù)應(yīng)用框架的過程中必須明確該技術(shù)的優(yōu)勢與特點(diǎn)，相比較之下，BIM 技術(shù)更加適合進(jìn)行宏觀整體角度上的規(guī)劃，而具體的落實(shí)措施則需要相關(guān)工作人員借助自身的工作經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)能力選擇并落實(shí)合理的管理措施，不能將BIM 技術(shù)作為唯一的依據(jù)。

（2）BIM 技術(shù)的應(yīng)用需要較高的成本，因此相關(guān)工作人員需要根據(jù)建筑工程的實(shí)際情況合理設(shè)定BIM 技術(shù)的規(guī)模，以此達(dá)成經(jīng)濟(jì)投入與實(shí)際效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

（3）參數(shù)的預(yù)設(shè)是構(gòu)建BIM 技術(shù)應(yīng)用框架的核心，因此相關(guān)技術(shù)人員需要保證參數(shù)設(shè)定與建筑工程設(shè)計(jì)相契合。

2 充分發(fā)揮BIM 技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢

BIM 技術(shù)在建筑工程管理中的發(fā)展離不開對既有獨(dú)特優(yōu)勢的進(jìn)一步開發(fā)與利用，BIM 技術(shù)能夠以較高的靈敏度與實(shí)時(shí)性完成對關(guān)鍵信息與數(shù)據(jù)的捕捉，能夠在建筑工程管理的全過程中起到降低成本，提升效率與效益的作用。具體來說，對BIM 技術(shù)優(yōu)勢的挖掘與發(fā)揮可以從技術(shù)優(yōu)勢、整合優(yōu)勢與運(yùn)行優(yōu)勢的角度入手。

首先，BIM 在建筑工程管理中獲取的數(shù)據(jù)與信息都被存儲在專用的數(shù)據(jù)庫中，建筑工程管理過程中需要進(jìn)行的數(shù)據(jù)整合與處理都可以在BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，所以BIM 技術(shù)不僅被用于虛擬三維模型的構(gòu)建，也是展示建模的主要平臺。這一技術(shù)優(yōu)勢不僅實(shí)現(xiàn)了建筑工程的模擬化與可視化，也將成為促進(jìn)不同部門協(xié)調(diào)與協(xié)作的重要工具。而在建筑工程管理之中，BIM技術(shù)優(yōu)勢帶來的協(xié)調(diào)功能不僅會(huì)在建筑工程的建設(shè)期發(fā)揮作用，在后續(xù)的運(yùn)營維護(hù)中還將被開發(fā)出更多的新特性。

其次，BIM 技術(shù)在建筑工程管理的發(fā)展主要是通過不同程序的編寫來實(shí)現(xiàn)的，目的在于構(gòu)建互助互聯(lián)的交流平臺，參與建筑工程中的各個(gè)主體都可以在這一平臺上進(jìn)行信息互動(dòng)。表現(xiàn)出強(qiáng)大的整合優(yōu)勢。因此BIM 技術(shù)的發(fā)展需要對整合優(yōu)勢作出進(jìn)一步的挖掘[2]，例如，技術(shù)人員可以進(jìn)一步開發(fā)BIM 技術(shù)的虛擬場景功能，對建筑工程的建設(shè)現(xiàn)場作出精度更高，實(shí)時(shí)性更強(qiáng)的還原，以此對施工過程中材料用量的預(yù)估與計(jì)算、以及建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供助力。此外BIM 技術(shù)構(gòu)建的平臺將為相關(guān)設(shè)備的維護(hù)提供助力，起到降低施工管理成本，提高施工效率的作用，而這同樣是值得被深入挖掘的發(fā)展方向。

最后，相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)挖掘BIM 技術(shù)在建筑工程管理中體現(xiàn)的運(yùn)行優(yōu)勢。BIM 技術(shù)包含建筑信息、建筑設(shè)計(jì)、建筑施工以及建筑管理等部分，具備獨(dú)特的功能屬性。而功能屬性也是幫助相關(guān)工作人員維護(hù)時(shí)的關(guān)鍵功能，也是BIM 技術(shù)運(yùn)行優(yōu)勢的集中體現(xiàn)。一旦圖紙?jiān)O(shè)計(jì)出現(xiàn)失誤，BIM 技術(shù)就能夠遵循預(yù)設(shè)的建筑工程設(shè)計(jì)原則與意圖，實(shí)現(xiàn)不同層級設(shè)計(jì)的整合與系統(tǒng)化發(fā)展。

3 關(guān)注BIM 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用細(xì)節(jié)

3.1 施工成本管理

BIM 技術(shù)在建筑工程管理中主要的應(yīng)用方向就是對建筑工程的施工成本進(jìn)行管理與控制，對施工方而言，BIM 技術(shù)最主要的應(yīng)用目的與最為突出的價(jià)值就是提升自身的經(jīng)濟(jì)效益。建筑工程項(xiàng)目的施工過程實(shí)質(zhì)上就是將其從圖紙轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的過程，這個(gè)過程涉及種類繁多、數(shù)量龐大的施工材料，還需要施工人員與施工設(shè)備的精密配合，這也就意味著建筑工程的施工成本有著復(fù)雜且不可控的影響要素，同時(shí)也意味著想要保障建筑工程施工的質(zhì)量與效益，就需要實(shí)現(xiàn)對多影響要素的綜合管理，而BIM 技術(shù)能夠基于建筑工程的圖紙與實(shí)際施工情況創(chuàng)設(shè)三維模型，并通過特定的程序展示在屏幕上，讓建筑工程管理的各個(gè)主體都能實(shí)時(shí)掌握項(xiàng)目的實(shí)際情況，并對資金、人員、材料、設(shè)備等要素的配置與運(yùn)用形成深入了解，推動(dòng)項(xiàng)目的順利進(jìn)行[3]。從這一角度來說，BIM 技術(shù)應(yīng)當(dāng)關(guān)注對各施工工序的高效控制，以此為切入點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對施工成本的精確控制。不僅如此，BIM 技術(shù)還可以對探測數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，掌握施工現(xiàn)場的地質(zhì)、水文等條件，為建筑工程提供良好的施工環(huán)境，避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)的情況。

3.2 施工質(zhì)量管理

建筑工程施工的過程中，施工材料質(zhì)量與施工人員素質(zhì)都會(huì)對施工質(zhì)量產(chǎn)生直觀影響。BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠在施工人員面前以直觀可視的方式展示建筑工程的理想模型，讓負(fù)責(zé)不同工序的施工人員都能了解設(shè)計(jì)方案的細(xì)節(jié)需求，確保施工的高質(zhì)量落實(shí)。而在具體的施工過程中，BIM 技術(shù)還能以當(dāng)下建筑工程的落實(shí)情況為基礎(chǔ)，分析施工方案中存在的問題，并提出針對性的改進(jìn)方法。例如，BIM 技術(shù)可以用于對現(xiàn)場施工情況進(jìn)行分析與指導(dǎo)，基于現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)模擬并還原現(xiàn)場的施工進(jìn)度與施工情況，為現(xiàn)場的管理與控制工作提供依據(jù)。不僅如此，BIM 技術(shù)的可視化功能配合GPS 等技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對施工區(qū)間的合理劃分，保證建筑工程達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。不僅如此，建筑工程管理人員想要實(shí)現(xiàn)對施工現(xiàn)場的全面環(huán)控，就需要在BIM 技術(shù)的輔助下實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、遠(yuǎn)程管理，而這也是BIM 技術(shù)未來的發(fā)展方向之一，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場施工情況的全面監(jiān)督，還能促進(jìn)資源與人員的合理調(diào)配，為建筑工程施工質(zhì)量的提升提供保障[4]。

而在建筑材料的管理方面，BIM 技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用能夠避免材料因不合格的入場檢驗(yàn)與不合理的儲存環(huán)境而在性能與質(zhì)量方面受到負(fù)面影響，同時(shí)也避免施工成本的浪費(fèi)，起到提升項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的作用。另外，BIM 技術(shù)還將對施工材料的使用進(jìn)行監(jiān)控，管理人員結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)即可對具體使用方法提出改進(jìn)的措施，為工程質(zhì)量、進(jìn)度的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 施工進(jìn)度管理

BIM 技術(shù)在建筑工程管理中的影響力是貫穿于建設(shè)全過程之中的，在前期、中期、后期的各個(gè)施工階段與工序都起到了良好的促進(jìn)作用，能夠提升施工技術(shù)與預(yù)定計(jì)劃之間的同步情況，提升施工效率。

首先，在建筑工程施工開始之前，BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)施工的順利進(jìn)行。計(jì)算機(jī)技術(shù)作為BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)，賦予BIM 技術(shù)將二維設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為三維虛擬建模的能力，并且在此基礎(chǔ)之上將流程與進(jìn)度都反映出來，并將相關(guān)信息通過網(wǎng)絡(luò)平臺共享給全體管理人員與各個(gè)建設(shè)主體，使之能夠充分掌握建筑工程實(shí)施的具體情況。不僅如此，BIM 技術(shù)還可以將施工計(jì)劃和現(xiàn)場施工進(jìn)行對比，總結(jié)其中存在的問題，為相關(guān)管理人員提出解決措施與完善方案的過程提供助力，并藉由這一過程消除不良因素的負(fù)面影響，促進(jìn)建筑工程的順利、高效率推進(jìn)。

其次，BIM 技術(shù)還可以被用于建筑工程施工的施工過程中，并且在其中發(fā)揮著重要的作用，有著相對較大的影響力。由于建筑工程施工量大，涉及多種資源與設(shè)備，導(dǎo)致現(xiàn)場施工的工序與操作具備相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，建筑工程管理人員對BIM 技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠提升現(xiàn)場管理工作的秩序性，為施工方案的落實(shí)創(chuàng)造良好的條件，而且還具備可視化的優(yōu)勢，能夠?qū)⑾嚓P(guān)工作情況與對應(yīng)數(shù)據(jù)以圖形或圖表的形式呈現(xiàn)出來，為方案的落實(shí)和應(yīng)用提供良好基礎(chǔ)條件，提升現(xiàn)場監(jiān)督與管理的效果，確保施工程序的嚴(yán)格落實(shí)，提升施工質(zhì)量。

3.4 施工安全管理

施工安全是建筑工程管理中的核心內(nèi)容，而BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠輔助完善施工安全管理方案的構(gòu)建，其優(yōu)勢與作用的發(fā)揮將全面提升建筑工程安全管理的質(zhì)量。想要促進(jìn)BIM 技術(shù)在這一方向上的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對施工安全的科學(xué)管控，主要可以經(jīng)由以下兩個(gè)途徑。

（1）強(qiáng)化BIM 技術(shù)對危險(xiǎn)源的識別能力，在BIM技術(shù)構(gòu)建的虛擬三維模型（圖1）的基礎(chǔ)之上，能夠?qū)崿F(xiàn)對危險(xiǎn)源的有效分析。例如，BIM 技術(shù)可以通過對支架強(qiáng)度的測定與分析預(yù)估不同節(jié)點(diǎn)的承載能力，并標(biāo)注出相應(yīng)的最大承載人數(shù)，避免出現(xiàn)支架斷裂的問題，提升施工的安全性，降低施工人員墜落等危險(xiǎn)事故的發(fā)生概率，而施工設(shè)計(jì)單位也可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)針對性地強(qiáng)化支架強(qiáng)度，為施工人員提供生命安全保障。對危險(xiǎn)源的準(zhǔn)確識別以及在此基礎(chǔ)上制定的應(yīng)急措施是保障施工安全的關(guān)鍵。

圖1 BIM 虛擬三維模型

（2）強(qiáng)化其在施工安全檢查中的應(yīng)用。BIM 技術(shù)能夠用于對多層建筑中的土石方工程、主體結(jié)構(gòu)工程、地基處理工程等進(jìn)行深入審核與設(shè)計(jì)，并結(jié)合BIM 技術(shù)的分析結(jié)果進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)形成施工模型與深化設(shè)計(jì)綜合圖紙，對潛在的多種施工隱患進(jìn)行全面優(yōu)化，降低施工意外事故發(fā)生率。

4 拓展BIM 技術(shù)的應(yīng)用途徑

BIM 技術(shù)在建筑工程管理中的長遠(yuǎn)發(fā)展不僅要加強(qiáng)對現(xiàn)有優(yōu)勢的深入挖掘，還需要根據(jù)實(shí)際需求拓展BIM 技術(shù)的應(yīng)用途徑。下文就將以建筑工程管理中的現(xiàn)場管理為例，分析BIM 技術(shù)應(yīng)用途徑的拓展方法?，F(xiàn)場管理是建筑工程管理中的核心內(nèi)容之一，高質(zhì)量的現(xiàn)場管理不僅能夠形成良好的現(xiàn)場施工秩序，還能為施工質(zhì)量與效率的提升創(chuàng)造條件，具體可以采用以下方法。

首先，在施工現(xiàn)場的材料運(yùn)輸中，BIM 技術(shù)可以通過傳感器等設(shè)備與機(jī)械的組合確定不同材料的運(yùn)送量以及目前施工現(xiàn)場中材料的擺放位置與儲存能力，以此實(shí)現(xiàn)對運(yùn)輸設(shè)備行進(jìn)路線、運(yùn)輸量以及設(shè)備配置的合理調(diào)配，以此提升施工材料的運(yùn)輸效率與材料管理工作的質(zhì)量，降低材料運(yùn)輸方面花費(fèi)的成本。

其次，在布置施工現(xiàn)場的過程中，施工人員需要在施工現(xiàn)場布設(shè)臨時(shí)施工設(shè)施，主要用于滿足特定區(qū)域?qū)κ┕きh(huán)境與施工條件的需求。在該區(qū)域的施工任務(wù)完成后，部分設(shè)備還可以拆除并轉(zhuǎn)移到其他有需求的施工區(qū)域，而BIM 技術(shù)就可以發(fā)揮自身在信息查找、傳輸與分析方面的優(yōu)勢，將不同點(diǎn)位的位置參數(shù)輸入虛擬三維模型之中，以此優(yōu)化臨時(shí)設(shè)施的布局[5]。

再次，在物料運(yùn)輸路線的設(shè)計(jì)中，道路布置將直接影響到運(yùn)輸成本，也將對建筑工程的綜合成本造成影響。BIM 技術(shù)能夠構(gòu)建施工現(xiàn)場的三維模型，利用算法計(jì)算出綜合效率最佳的物料運(yùn)輸路線，以此降低物料運(yùn)輸成本，提升建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益。

最后，在臨時(shí)管網(wǎng)的布置工作中，由于建筑工程的管網(wǎng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，且會(huì)受到施工環(huán)境、施工技術(shù)水平等多種因素的影響，綜合管理難度較大。而BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)?fù)雜的管網(wǎng)進(jìn)行拆解與分析，并梳理布局與流向的整體關(guān)系，以此全面優(yōu)化臨時(shí)管網(wǎng)布置方案，切實(shí)提升臨時(shí)管網(wǎng)綜合管理質(zhì)量。

5 明確BIM 技術(shù)發(fā)展面對的挑戰(zhàn)

現(xiàn)階段BIM 技術(shù)雖然在建筑工程管理中得到了廣泛應(yīng)用，但是受到其開發(fā)程度以及應(yīng)用范圍的限制，其認(rèn)可度與普適度實(shí)質(zhì)上相對較低。BIM 技術(shù)本質(zhì)上作為建模工具，信息數(shù)據(jù)的管理與傳輸是其未來必然面對的挑戰(zhàn)，也是其必須解決的、限制發(fā)展?jié)撃艿膯栴}。不僅如此，BIM 技術(shù)在應(yīng)用于建筑工程管理的過程中還面臨著風(fēng)險(xiǎn)管理方面的挑戰(zhàn)，其中最為突出，也最重要的就是安全風(fēng)險(xiǎn)問題，一旦發(fā)現(xiàn)相關(guān)軟件與數(shù)據(jù)侵權(quán)的問題或所有權(quán)歸屬問題等法律責(zé)任問題，將會(huì)極大程度上打擊BIM 技術(shù)的形象，為其長遠(yuǎn)發(fā)展造成極大的負(fù)面影響。而BIM 模型的聯(lián)合署名習(xí)慣也讓BIM技術(shù)的失誤難以被精確追責(zé)與溯源，不僅需要更加完善的法律支持，也要得到設(shè)計(jì)者的認(rèn)可。另外，BIM 技術(shù)適用的獨(dú)立協(xié)議與建筑工程合同中的條款沖突也是需要關(guān)注的問題。BIM 技術(shù)協(xié)議需要更為全面的知識產(chǎn)權(quán)支持，以此確保數(shù)據(jù)整合與分析的效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對風(fēng)險(xiǎn)的正確識別與有效處理。

6 結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)想要在建筑工程化管理中持續(xù)發(fā)揮自身的優(yōu)勢與作用，并在實(shí)踐中得到良好的發(fā)展，就需要構(gòu)建科學(xué)的BIM 技術(shù)應(yīng)用框架，進(jìn)一步發(fā)揮其在技術(shù)、整合與運(yùn)行方面的優(yōu)勢。不僅如此，建筑工程管理中BIM 技術(shù)的發(fā)展必須以實(shí)踐為基礎(chǔ)，關(guān)注其在施工成本、施工質(zhì)量、施工進(jìn)度、施工安全四大方面的應(yīng)用細(xì)節(jié)，并在此基礎(chǔ)上拓展BIM 技術(shù)的應(yīng)用途徑。最重要的是，相關(guān)人員還需要明確BIM 技術(shù)發(fā)展面對的挑戰(zhàn)，并規(guī)劃未來的發(fā)展路徑。