BIM技術在建筑工程管理中的應用分析

BIM技術在建筑工程管理中的應用分析羅一爾

（南充科技職業學院，四川南充637200）

0引言

建筑工程管理是決定工程質量和效率的關鍵，所涉及的內容貫穿了整個建筑工程的環節，包括從最開始的圖紙設計一直到完工后的質量管理，只有保證各個部分的有效管理，才能確保整體管理達到目標。隨著建筑行業不斷發展，其理論基礎和實踐也在不斷完善，并不斷引入新的技術確保行業發展穩定。BIM技術是近年來建筑行業發展的主要方向，通過利用BIM技術，能夠優化建筑工程的整體管理，降低工程管理成本，提高施工管理效率，提升建筑工程質量，為建筑行業良性發展和可持續發展提供支撐。

1BIM技術概述和特征

1.1BIM技術概念

BIM技術即建筑信息模型技術，這項技術是在CAD基礎上發展起來的一種技術形式，在功能和作用上屬于CAD技術的延伸。與傳統的平面施工圖相比較，傳統2D施工圖需要施工人員具備較高的看圖能力以及立體邏輯思維能力，能夠將2D圖紙在腦海中生成立體設計圖。而BIM技術通過采用現代化技術，改善了傳統的手繪圖紙弊端，將圖紙通過信息化、電子化以3D立體數據模型的方式呈現出來，促進相關工作人員能夠更好地掌握設計圖紙中的內容，防止因圖紙不清楚、不清晰而導致施工出現差錯。通過運用BIM技術，可以實現項目工程的各個環節、各個工作有效整合和建筑工程管理的標準化、高效化。將BIM技術運用在整個施工過程中的管理，能夠有效地幫助施工隊伍優化施工環節流程，降低施工成本。同時，BIM技術可以更快速地發現施工過程中出現的問題，針對問題提出快速有效的解決措施，為建筑工程順利的完工提供保障，確保建筑工程的質量，是目前建筑行業發展中一項重要的技術手段[1]。

1.2BIM技術特征

1.2.1協調性

目前，建筑行業發展迅速，建筑工程的規模越來越大，并且建筑工程的施工環節以及施工工序復雜繁多，各個環節中的各個部門都需要做好自身的工作。在實際工程施工中，由于建筑工程具備整體性，需要建筑工程項目中各環節各部門之間相互配合、共同作業，以保證工程順利完成。當在施工過程中出現問題時，通常采用召開會議的方式確定解決方案，但這種方式會浪費大量的人力資源和時間，不利于工程按期完工。通過BIM技術的應用，建立數據交流平臺，能夠加強各部門之間的交流溝通，強化各部門的協調性，并運用相關的技術解決工程中出現的問題，提高問題處理的效率，也保障了工程按期完工。

1.2.2可視化

如今，建筑行業發展水平不斷提高，建筑物內部結構以及使用功能越來越復雜多樣，傳統的工程設計是在二維平面上進行繪圖設計，但這種設計模式已經不能適應目前的建筑工程設計，并且在繪制時容易出現數據的誤差，對施工產生不利的影響。但在設計管理中加入BIM技術后，設計人員可以通過3D立體模型圖，熟練掌握建筑物的內部空間結構以及使用功能，并將其可視化，方便施工時工作人員的查看以及按照圖紙的標準開展施工，促進建筑整體效益的提升。

1.2.3模擬性

在工程施工前，需要對施工場地進行現場勘查以及繪制施工設計圖紙。傳統的施工圖紙設計主要是在平面上進行繪制，這種方式很難將實際中的具體情況在圖紙上呈現出來，并且較為抽象，不容易讓施工人員理解。同時施工項目規模較大，施工中的各個環節中工作量復雜繁多，2D平面設計圖不能將工程施工中每個環節的工作詳細地呈現出來，給工程項目的開展帶來一定的影響。通過BIM技術的應用，構建三維立體模型進行現實模擬，不僅能夠模擬出在實際施工中可能出現的施工風險問題，并且可以對建筑施工成本進行模擬運算，為工程的設計和管理提供依據。

2BIM技術工程管理應用

2.1工程設計管理

2.1.1方案輔助設計

BIM技術是根據數據信息建立的數據模型，當信息在發生變化時可以快速做出反應，是一種常見的參數化設計。在對較為復雜的建筑開展設計工作時，通過使用參數化設計能夠有效地控制建筑形態的變化以及使用性能，并在建筑設計完成后通過對比和分析，從設計圖紙數據庫中選出更合理的方案進行優化，使建筑的設計管理質量全面提高。

2.1.2設計協同優化

建筑工程施工環節較多，流程較為復雜，并且在建筑工程設計時需要多個部門共同合作開展圖紙的設計工作。但由于所學專業不同、設計理念存在差異，導致在設計圖紙中出現設計漏洞，并且各部門之間協同交流溝通較少，當建筑工程開工后按照設計圖紙施工發生錯誤時，才會發現設計圖紙的問題，導致施工返工。在工程設計階段應用BIM技術，通過建立設計數據共享平臺，能夠保證不同的設計人員在同一個模型中設計自己的內容時互不影響，通過設計數據的有效收集和整合，實現數據共享。并且BIM數據共享系統可以通過檢測設計模型，分析出不同設計是否存在差異，并及時向設計人員進行反饋；設計人員也可以在平臺中查看其他設計人員的方案。BIM數據平臺在進行協同設計時，提高了設計的精準度和效率，能夠有效避免設計沖突。

2.1.3碰撞試驗檢查

管線設計是建筑工程中較為困難繁瑣的環節，設計人員需要解決構件碰撞方面的問題。但由于傳統的二維平面設計圖不能體現出建筑工程的立體結構，也難以通過觀察圖紙的方式發現構件之間、構件和建筑之間的碰撞狀況，對施工的進度有很大的影響。在工程設計中應用BIM技術，通過構建3D數據模型，利用BIM技術模擬性，進行在實際建筑物中的碰撞模擬檢驗。并利用可視化的設計背景，有效解決管線設計中構件的碰撞問題，并優化項目設計方案[2]。

2.1.4信息管理模式

由于不同建筑物的使用功能以及形體存在差異，導致在建筑工程中的圖紙設計、施工過程以及后期工程維護的相關標準不同，在使用BIM技術時需要針對建筑物的具體情況進行相應的管理。一些成功BIM技術管理數據無法復制，導致不同單位在使用數據管理時難度有所增加。因此在進行BIM技術使用和管理時，需要提高BIM技術的適用性和開放性，從而減少后期維護的費用，保證BIM技術管理的經驗能夠應用于其他單位中。

2.2工程造價管理

2.2.1成本控制階段

建筑工程項目開工后，施工所需要的建材、相關設備設施以及工程所需要的材料價格可能都會發生變化，這就需要相關的工作人員注重工程成本控制，使其不會超出預算成本過多。通過運用BIM技術，收集之前的數據信息并進行分析，探索制定出一套相應的解決方案，保證在不影響工程進展的前提下，實現施工工程成本最低。

2.2.2造價設計階段

造價的設計環節是工程造價管理的重點，需要落實好這一階段的相關工作。目前我國很多工程造價管理都會采取限額設計，在此項條件下加強對工程投資和支出的有效控制，保證投資資金的合理分配和利用。通過運用科學有效的BIM技術，最大程度上提高工程造價的管理和控制效率，并將相關的數據信息資料整合好，不斷地完善工程造價的設計方案，避免設計中的資金浪費，從根本上降低工程的成本。

2.2.3招標投標階段

在工程投標和招標的環節，其內容復雜多變并且工作量巨大，需要招標方和投標方加強對工程量計算的重視程度，并進行審查，確保計算結果的精準。同時招標方還需要計算出相應定額消耗的工程量，在這項計算工作中需要消耗大量的人力、物力、財力，并且人工計算得出的數據結果還容易出現偏差。在投標招標時期利用BIM技術實現了工程總量的數據整合，從而根據指標制定出相對應的工程量清單，并且經過數據的運算有效降低計算中出現的錯誤率，提高工程管理的效率[3]。

2.2.4工程施工階段

在工程施工中，通過運用BIM技術建立數據模型，并加強建筑工程造價中各類數據信息的統計和整合。通過模型分析，工作人員能夠最直接清楚地掌握建筑項目中存在的問題，并及時采取相應的措施解決問題。同時采用BIM技術對施工過程中構件的布置進行科學分析，為施工人員的現場施工帶來極大的便利，有助于提升施工效率和降低成本。

2.2.5竣工結算階段

在建筑項目工程完工后，需要對工程造價進行整體性的統計工作，所涉及的數據和信息繁多，通過人力是無法有效精準地開展結算工作。所以在這個階段通過合理運用BIM技術能夠有效地控制工程的成本，確保工程成本匯總的精準度，并對工程的施工進度以及施工質量進行全方位的審查和管理，以保證工程能夠在質量符合標準的前提下按照相應的時間完成施工任務。通過對相關數據的綜合整理，實現數據自動化分析，幫助工作人員掌握工程后期維護和管理中所存在的問題，并及時解決問題，提高竣工結算的精準性。

2.3施工質量管理

建筑工程的質量是衡量建筑優劣的標準，只有質量達到標準，建筑才能投入使用，施工方所投入的成本才能得到回報。因此在建筑工程質量管理中運用BIM技術，并建立專門的BIM小組，做好BIM的模型建立工作，對施工質量進行管理。

2.3.1施工前期準備

應用BIM技術將所需要的數據進行整合歸納，構建建筑物的數據模型，并通過3D立體模型進行構件碰撞試驗檢測和模型結構的可視化分析。利用3D模型可視性，完成設計圖紙的審核工作；通過對圖紙的深化設計，將設計變量控制在施工之前；通過數據審查提前掌握施工難點以及質量控制點，制定相應的措施，預防在施工中因圖紙出現誤差導致事故發生[4]。

2.3.2施工過程管理

通過建筑數據模型結合著工程施工技術，進行模擬施工演練，并根據施工模擬中出現的問題以及不可取的地方進行施工方案優化，并通過材料明細表確定材料的用量，保證施工質量。通過建立BIM數據共享平臺，通過數據模型針對每種構件生成不同的標的，采用“數據庫+移動端”的模式，實現了在移動設備上可以掃描獲取現場信息，及時了解和解決現場的質量問題。

2.3.3施工竣工管理

在BIM平臺的后端生成整個施工過程中所有的信息，并進行歸納整理形成數據庫。在工程施工后，通過調取數據庫中的質量信息標準對工程質量進行分析，并為竣工驗收提供相應的信息和資料。并進行數據庫信息的留存工作，為日后工程的質量檢測和維護提供數據支持。

2.4施工安全管理

2.4.1場地規劃管理

在運用BIM技術前，需要提前收集相關的數據并將收集到的數據導入到BIM數據模型中，收集的數據信息包括建筑工程所在區域的環境以及建筑物內部空間和結構的數據，并按照不同的類別進行數據的輸送。相關的工作人員根據BIM數據模型中建筑物的實際情況，通過數據平臺進行具體規劃方案的優化。在場地規劃管理時，還需要通過科學的方式計算出施工過程中材料和設備的運輸成本。

2.4.2施工危險識別

影響建筑項目的工期和施工成本最主要的就是施工中的各個風險因素。因此利用BIM數據模型進行建筑工程風險的防控計算，技術人員通過模型的可視性對施工過程中所出現的危險因素進行識別和判斷，并根據不同的風險因素開展不同的風險預防措施，防止施工安全事故的發生，給施工人員的生命安全提供了保障，也使建筑企業能夠有效地開展風險識別和預防工作。

2.4.3現場安全監控

通過BIM數據庫建立現場安全管理系統，通過數據分析根據不同類型的現場監控需求，找到數據庫中所匹配的信息資料，自動羅列出相應的安全防范措施。通過在施工現場實施BIM所提供的安全管理方法，保證施工安全。在施工現場的安全管理中，使用BIM技術也可以有效地掌握工程現場施工的進展。通過采用3D數據進行施工現場的模擬實驗，通過數據分析計算出施工現場監控的合理布局，并記錄數據，實時對安全措施進行調整。在施工現場運用智能監控技術，做到實時監測施工過程，在發生安全隱患之前將其解決[5]。

2.4.4員工教育培訓

BIM的信息數據庫中包括各種的數據信息資源。工程項目開工前都需要進行員工安全教育培訓，可以在培訓中通過BIM信息數據庫分析，將施工人員按照不同的施工專業進行分類，并開展具有針對性的安全教育培訓，保證每名施工人員以及參訓人