BIM技術(shù)在工程監(jiān)理精細(xì)化管理中的應(yīng)用

【摘要】隨著工程建設(shè)項(xiàng)目的增多，施工安全及工程質(zhì)量成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，也對(duì)工程監(jiān)理的全面性、及時(shí)性和有效性提出了更高要求。BIM技術(shù)作為一種先進(jìn)的信息管理和模型建構(gòu)系統(tǒng)，可以貫穿工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工、竣工的全流程、全環(huán)節(jié)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的工程監(jiān)理也能提供巨大支持。文章在概述BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了BIM技術(shù)在工程監(jiān)理精細(xì)化管理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并探討了其具體應(yīng)用領(lǐng)域和方法。

【關(guān)鍵詞】BIM；工程監(jiān)理；參數(shù)化模型；精細(xì)化管理

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU712.2" " " "【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號(hào)】1673-6028（2024）01-0059-03

BIM技術(shù)，即建筑信息模型技術(shù)（Building

Information Modeling），是一種基于數(shù)字化建模和信息管理的綜合性技術(shù)系統(tǒng)。它通過(guò)建立一個(gè)包含建筑物各個(gè)方面信息的三維模型，實(shí)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)、施工和管理的全生命周期協(xié)同。BIM技術(shù)具有信息共享、高度集成、可視化和可操作性以及數(shù)據(jù)可重復(fù)利用等特點(diǎn)，在工程項(xiàng)目中，能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)同設(shè)計(jì)，提高工作效率；可以支持預(yù)先模擬施工，降低工程隱患；還能夠?qū)崿F(xiàn)高效竣工核算，降低人為失誤。它為建筑工程行業(yè)提供了一種全新的設(shè)計(jì)、施工和管理方式。它強(qiáng)調(diào)協(xié)同工作、綜合管理和效率優(yōu)化，為建筑行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步提供了強(qiáng)大的支持。隨著技術(shù)的不斷革新和應(yīng)用推廣，BIM技術(shù)將成為建筑行業(yè)不可或缺的重要工具和基本依托。

1 BIM技術(shù)用于工程監(jiān)理精細(xì)化管理的優(yōu)勢(shì)

1.1 參數(shù)化管理，高效且精準(zhǔn)

BIM技術(shù)在工程監(jiān)理中的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化管理。通過(guò)BIM軟件的功能，監(jiān)理人員可以輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，包括建筑構(gòu)件的尺寸、材料、安裝要求等信息，從而生成具有參數(shù)特性的模型。這樣一來(lái)，監(jiān)理人員可以根據(jù)這些參數(shù)化模型進(jìn)行全面準(zhǔn)確的信息分析和判斷[1]。

首先，參數(shù)化管理能夠使監(jiān)理人員更加高效地進(jìn)行工作。傳統(tǒng)的監(jiān)理流程中，監(jiān)理人員需要進(jìn)行大量的手工計(jì)算和測(cè)量，耗費(fèi)時(shí)間和精力。而借助BIM技術(shù)，監(jiān)理人員只需輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算并生成相關(guān)信息，大大節(jié)省了時(shí)間和工作量。同時(shí)，由于參數(shù)化模型與實(shí)際工程相對(duì)應(yīng)，監(jiān)理人員可以快速定位問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，提前采取措施進(jìn)行預(yù)防和調(diào)整，進(jìn)一步提高了工作的效率。

其次，參數(shù)化管理能夠使監(jiān)理工作更加精準(zhǔn)。通過(guò)BIM技術(shù)，監(jiān)理人員可以獲得建筑物各個(gè)部位的詳細(xì)參數(shù)信息，包括尺寸、材料、施工要求等。這些信息可以幫助監(jiān)理人員更好地了解工程的實(shí)際情況，進(jìn)行細(xì)致的分析和判斷。監(jiān)理人員可以根據(jù)這些參數(shù)化模型進(jìn)行各種驗(yàn)證和計(jì)算，確保工程的質(zhì)量和安全性。

此外，參數(shù)化管理還可以對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行比較和優(yōu)化，以便對(duì)設(shè)計(jì)方案和施工過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高工程的精度和可靠性。

1.2 可視化管理，直觀且有效

BIM技術(shù)在工程監(jiān)理中的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可視化管理。BIM軟件具有較高的可視化程度，監(jiān)理人員可以通過(guò)三維模型直觀地了解和管理建筑特征，從而更好地進(jìn)行工作。

首先，可視化管理可以降低監(jiān)理人員的識(shí)圖難度。傳統(tǒng)的監(jiān)理工作需要依靠平面圖紙和施工圖紙進(jìn)行理解和分析，但這些圖紙往往不夠直觀，需要有一定的專(zhuān)業(yè)知識(shí)才能理解。而使用BIM技術(shù)，監(jiān)理人員可以通過(guò)三維模型直接觀察建筑物的各個(gè)部位，更加直觀地了解建筑特征和構(gòu)件之間的關(guān)系。這大大降低了監(jiān)理人員的識(shí)圖難度，使得他們能夠更快速地了解和把握工程的情況。

其次，可視化管理可以提煉管理信息并進(jìn)行碰撞檢查。監(jiān)理人員可以利用BIM軟件對(duì)三維模型進(jìn)行分析和檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中可能存在的問(wèn)題。例如，監(jiān)理人員可以通過(guò)對(duì)模型的碰撞檢查，發(fā)現(xiàn)構(gòu)件之間的沖突和重疊，以及材料和尺寸的不匹配等問(wèn)題。這樣一來(lái)，監(jiān)理人員可以及時(shí)調(diào)整和協(xié)調(diào)，避免施工矛盾和成本支出的增加?？梢暬芾硎沟帽O(jiān)理人員能夠在虛擬環(huán)境中進(jìn)行全面的分析和檢查，提前發(fā)現(xiàn)并解決潛在問(wèn)題，確保工程順利進(jìn)行。

1.3 系統(tǒng)化管理，統(tǒng)一且連續(xù)

BIM技術(shù)在工程監(jiān)理中的第三個(gè)優(yōu)勢(shì)是實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化管理。通過(guò)BIM技術(shù)，不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行集成和共享，實(shí)現(xiàn)監(jiān)理工作的統(tǒng)一和連續(xù)。

首先，BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的集成和共享。在傳統(tǒng)的監(jiān)理流程中，設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理等不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)往往分散存儲(chǔ)，不易進(jìn)行整合和共享。而借助BIM技術(shù)，監(jiān)理人員可以將相關(guān)數(shù)據(jù)集成到一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫連接和共享。這樣一來(lái)，監(jiān)理人員可以更全面地了解工程的整體情況，更好地跟蹤和掌握工程的變化和進(jìn)展。

其次，BIM技術(shù)可以支持建筑物的生命周期管理。監(jiān)理工作并不僅僅局限于工程的設(shè)計(jì)和施工階段，還需要對(duì)建筑物的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)進(jìn)行監(jiān)督和管理。通過(guò)BIM技術(shù)，監(jiān)理人員可以將設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)等不同階段的數(shù)據(jù)集成在一起，形成一個(gè)完整的建筑物信息模型。這樣一來(lái)，監(jiān)理人員可以對(duì)建筑物的整個(gè)生命周期進(jìn)行管理，包括施工過(guò)程的質(zhì)量控制、設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)、能源的消耗監(jiān)測(cè)等。系統(tǒng)化管理使得監(jiān)理工作具有更高的連續(xù)性和可追溯性，有助于保證工程的可持續(xù)發(fā)展。

2 BIM技術(shù)在工程監(jiān)理精細(xì)化管理中的具體應(yīng)用

2.1 基于BIM技術(shù)的工程監(jiān)理文件編制

監(jiān)理文件作為開(kāi)展工程監(jiān)理工作的重要依據(jù)，它主要包括監(jiān)理大綱、監(jiān)理規(guī)劃、實(shí)施細(xì)則等內(nèi)容?；贐IM技術(shù)的工程監(jiān)理文件編制，必須既符合工程項(xiàng)目的性質(zhì)，又要符合BIM技術(shù)的操作特點(diǎn)。

首先，利用BIM技術(shù)通過(guò)與建設(shè)圖紙進(jìn)行碰撞分析，實(shí)現(xiàn)多層級(jí)的信息協(xié)同。監(jiān)理文件編制需要準(zhǔn)確掌握工程的各項(xiàng)要素和環(huán)節(jié)，并將其詳細(xì)、清晰地記錄下來(lái)。而B(niǎo)IM技術(shù)可以通過(guò)對(duì)建設(shè)模型進(jìn)行相關(guān)信息的提取和分析，幫助監(jiān)理人員獲取需要的數(shù)據(jù)和信息，從而更加準(zhǔn)確地編制監(jiān)理文件。同時(shí)，不同部門(mén)之間通過(guò)BIM技術(shù)共享的模型文件也可以提高協(xié)同辦公效率，減少信息傳遞和理解上的誤差，從而有效地促進(jìn)監(jiān)理文件的編制工作。

其次，利用BIM技術(shù)加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)督管理。監(jiān)理文件編制涉及對(duì)施工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督管理，特別是對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵構(gòu)件的質(zhì)量控制和安全保障。利用BIM技術(shù)，監(jiān)理人員可以通過(guò)對(duì)建設(shè)模型的碰撞分析和沖突檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)與施工之間的沖突和問(wèn)題，提前引導(dǎo)和修正，從而避免對(duì)工程施工進(jìn)度和質(zhì)量造成不良影響。

此外，還可以利用BIM技術(shù)模擬出建筑物在不同階段的外觀和結(jié)構(gòu)變化，通過(guò)可視化的方式使監(jiān)理人員更好地了解工程的進(jìn)展情況，從而更準(zhǔn)確、全面地編制監(jiān)理文件。

2.2 基于BIM技術(shù)應(yīng)用的工程質(zhì)量管理

基于BIM技術(shù)應(yīng)用的工程監(jiān)理中的質(zhì)量管理，可以實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化和全面的控制。傳統(tǒng)的質(zhì)量控制方式存在一定的局限性，而B(niǎo)IM技術(shù)的應(yīng)用可以有效地解決這些問(wèn)題。

首先，在施工前，可以利用BIM進(jìn)行模擬施工，通過(guò)模型的可視化效果可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)不同專(zhuān)業(yè)之間的碰撞問(wèn)題，優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙。監(jiān)理人員可以借助BIM技術(shù)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)、設(shè)備布置等進(jìn)行全面分析和評(píng)估，從而在施工前就能夠鎖定施工的重難點(diǎn)，并不斷優(yōu)化施工方案，減少質(zhì)量隱患，實(shí)現(xiàn)提前控制[2]。

其次，在施工過(guò)程中，可以利用BIM技術(shù)建立質(zhì)量管理信息庫(kù)，監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)巡視等多種方式可對(duì)各施工節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量信息進(jìn)行采集和匯總。監(jiān)理人員可以通過(guò)BIM模型實(shí)時(shí)獲取相關(guān)質(zhì)量信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患并進(jìn)行整改。通過(guò)BIM技術(shù)的支持，監(jiān)理人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每道工序的質(zhì)量把控，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，提高管理質(zhì)量。

此外，基于BIM技術(shù)的工程監(jiān)理還可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理的信息化和數(shù)字化。監(jiān)理人員可以利用BIM模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，通過(guò)BIM中的屬性信息、工程量信息等，對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)估和分析，從而更好地指導(dǎo)施工過(guò)程中的質(zhì)量管理工作。

2.3 基于BIM技術(shù)應(yīng)用的工程進(jìn)度管理

工程建設(shè)的影響因素多種多樣，諸如設(shè)計(jì)變更、材料短缺、惡劣天氣和作業(yè)條件，以及政策變化等，都會(huì)導(dǎo)致工程的計(jì)劃建設(shè)周期、進(jìn)度與實(shí)際情況出現(xiàn)偏差。工程管理中需要加強(qiáng)建設(shè)進(jìn)度跟蹤，深入、全面分析核心影響因素并及時(shí)予以處理。首先，利用BIM技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤工程建設(shè)進(jìn)度。BIM系統(tǒng)通過(guò)傳感器、GPS定位等技術(shù)手段收集施工過(guò)程中的實(shí)際進(jìn)度信息，便于監(jiān)理人員掌握施工現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差。其次，利用BIM技術(shù)可以進(jìn)行施工過(guò)程的虛擬模擬，根據(jù)不同的施工方案進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，并分析其影響因素。監(jiān)理人員可以通過(guò)模擬和優(yōu)化，找到最優(yōu)的施工方案，提前發(fā)現(xiàn)潛在的進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行預(yù)防，從而保證工程進(jìn)度的合理性和可行性[3]。另外，通過(guò)將BIM及進(jìn)度信息導(dǎo)入進(jìn)度管理平臺(tái)，可以通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)圖、橫道圖等常見(jiàn)的進(jìn)度控制圖。這些圖形直觀地展示了工程的進(jìn)度計(jì)劃和實(shí)際進(jìn)度情況，有助于監(jiān)理人員和相關(guān)方面全面了解工程的進(jìn)展情況。

2.4 基于BIM技術(shù)應(yīng)用的工程投資管理

BIM技術(shù)應(yīng)用在工程監(jiān)理中的工程投資管理方面，可以提高投資管理的效率和準(zhǔn)確性，促進(jìn)資源科學(xué)配置。

首先，BIM技術(shù)可以利用其強(qiáng)大的計(jì)算分析功能，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地計(jì)算工程量，包括各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工程量信息。在建設(shè)過(guò)程中，由于變更與索賠、價(jià)格波動(dòng)、政策變化等方面的原因，工程計(jì)價(jià)具有多次性和復(fù)雜性的特點(diǎn)[4]。而通過(guò)識(shí)別BIM物理信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程量的準(zhǔn)確計(jì)算，統(tǒng)計(jì)得出某個(gè)時(shí)間段或者工作面上的工程量信息，并最終導(dǎo)出所需要的工程投資信息報(bào)表，這對(duì)合理安排資金使用計(jì)劃、統(tǒng)籌配置資源具有重要意義。

其次，BIM技術(shù)可以利用成本管理系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)算成本、目標(biāo)成本、實(shí)際成本等方面的信息。通過(guò)對(duì)比分析投資偏差，并查找存在的問(wèn)題和原因，可以為下一階段的工程投資管理提供合理建議。同時(shí)，利用BIM技術(shù)還可以自動(dòng)完成計(jì)算統(tǒng)計(jì)工作，避免人為因素干擾，保證了計(jì)量與計(jì)價(jià)的客觀性，減少了因工程變更與索賠產(chǎn)生的糾紛。

2.5 基于BIM技術(shù)應(yīng)用的工程安全管理

傳統(tǒng)工程管理模式在信息傳輸共享、工作聯(lián)結(jié)方面具有滯后性，各參與主體較難達(dá)成共識(shí)，形成協(xié)同。聯(lián)合大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，可以建立基于BIM技術(shù)的安全管理系統(tǒng)，將有效提高工程安全監(jiān)理效果[5]。

首先，基于BIM技術(shù)的安全管理系統(tǒng)可以通過(guò)建立安全管理信息庫(kù)，將相關(guān)安全控制信息輸入其中。在施工過(guò)程中，可以利用BIM進(jìn)行施工過(guò)程模擬和施工環(huán)境模擬，通過(guò)模擬分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的危險(xiǎn)隱患。例如，在高大模板的施工過(guò)程中，利用BIM可以模擬出模板的搭設(shè)過(guò)程，預(yù)先發(fā)現(xiàn)可能產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)，并提前采取相應(yīng)的控制措施。這樣可以有效降低各種工程施工活動(dòng)中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

其次，基于BIM技術(shù)的工程監(jiān)理還可以與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全信息的實(shí)時(shí)收集和監(jiān)測(cè)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以采集到施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如人員位置、設(shè)備狀態(tài)、安全警告等等。將這些數(shù)據(jù)與BIM模型進(jìn)行比對(duì)分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)的異常情況，并快速做出應(yīng)對(duì)和調(diào)整。例如，通過(guò)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合，可以在高空作業(yè)中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)人員的位置和狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，可以立即采取避免事故的措施，提高安全問(wèn)題處置的效率。

此外，基于BIM技術(shù)的工程安全管理還可以應(yīng)用于安全培訓(xùn)和教育。在BIM中，可以包含各種工程安全的知識(shí)和培訓(xùn)材料，并通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段進(jìn)行交互式的培訓(xùn)和教育。例如，在處理深基坑施工的危險(xiǎn)情況時(shí)，可以利用BIM進(jìn)行虛擬演練，幫助工作人員熟悉安全操作流程和應(yīng)急措施，增強(qiáng)他們的安全意識(shí)和應(yīng)對(duì)能力。

最后，基于BIM技術(shù)的工程監(jiān)理中的工程安全管理還可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)，為工程安全管理提供科學(xué)依據(jù)。通過(guò)對(duì)歷史施工數(shù)據(jù)和安全記錄的分析，可以找出存在的問(wèn)題和不足，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。同時(shí)，也可以利用BIM中的數(shù)據(jù)，對(duì)施工活動(dòng)的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)，為工程安全管理提供預(yù)防性的參考和決策支持。

3 結(jié)語(yǔ)

質(zhì)量與安全是工程項(xiàng)目施工建設(shè)的基本要求，進(jìn)度與效益是工程建設(shè)單位的目標(biāo)追求，這些要求和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)工程監(jiān)理的精細(xì)化管理。BIM技術(shù)憑借自身強(qiáng)大的功能特性，不僅在工程建設(shè)各環(huán)節(jié)中起到了巨大的支持和輔助作用，同時(shí)也可以用于支持工程項(xiàng)目的監(jiān)理文件編制，用于工程質(zhì)量、工程投資、施工進(jìn)度及作業(yè)安全等監(jiān)測(cè)和管理，從而確保工程建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)綜合效益。

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[作者簡(jiǎn)介]陳東（1980―），男，湖北黃岡人，本科，工程師，研究方向：工程監(jiān)理。