試析BIM技術(shù)在土建現(xiàn)場施工管理工作中的應(yīng)用

繆海平

江蘇順通建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇如東 226400

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)應(yīng)用日趨廣泛，近年來，隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，各種復(fù)雜的建筑體系不斷涌現(xiàn)，這些建筑體系的出現(xiàn)對(duì)施工企業(yè)的土建施工能力提出了較高的要求和挑戰(zhàn)，而BIM技術(shù)能夠根據(jù)工程建設(shè)實(shí)際情況建立相應(yīng)模式，促使現(xiàn)場施工管理工作有效展開，充分提升項(xiàng)目施工總體質(zhì)量，降低工程成本的同時(shí)給施工企業(yè)提供較大的便利。

1 BIM技術(shù)概述

1.1 基本定義

BIM主要是根據(jù)建筑工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)的信息模型來進(jìn)行數(shù)字仿真，同時(shí)結(jié)合建筑信息模擬真實(shí)信息，BIM技術(shù)應(yīng)用過程中涉及資源、行為、交付三個(gè)維度的工作。

1.2 特點(diǎn)

BIM技術(shù)具有優(yōu)化性、模擬性、可視化、協(xié)調(diào)性、可出圖性幾種特性。BIM技術(shù)的優(yōu)化性可以使項(xiàng)目從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營的過程不斷優(yōu)化，這種優(yōu)化是建立在BIM技術(shù)的準(zhǔn)確信息上，能對(duì)施工管理工作帶來顯著改進(jìn)；BIM技術(shù)的模擬性可以模擬出建筑模型以及現(xiàn)實(shí)中無法進(jìn)行操作的事物；BIM技術(shù)的可視化是可被預(yù)見的，讓三維立體實(shí)物呈現(xiàn)出來，對(duì)效果圖、報(bào)表等都能在可視化情況下進(jìn)行；BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性是施工過程中發(fā)現(xiàn)不同專業(yè)的沖突問題，通過BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)生成協(xié)調(diào)解決方案；BIM技術(shù)的可出圖性中，對(duì)建筑進(jìn)行展示、協(xié)調(diào)、模擬、優(yōu)化后，出圖[1]。

2 BIM技術(shù)在土建現(xiàn)場施工管理工作中的具體應(yīng)用

2.1 進(jìn)度控制方面

2.1.1 主要影響因素

（1） 施工環(huán)境、不確定性因素。土建施工過程中，施工區(qū)域的氣候、地質(zhì)、水文、環(huán)境等因素會(huì)對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生影響，同時(shí)還包括部分不確定性因素問題，包括政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面的內(nèi)容都會(huì)對(duì)土建工程進(jìn)度造成影響。

（2） 材料、資金方面的因素。土建施工過程中需要材料、機(jī)具、設(shè)備等基礎(chǔ)材料，若不能依照計(jì)劃配置，或現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量、性能問題，都會(huì)對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生影響。而資金方面，一般來自于建設(shè)方如未能及時(shí)支付預(yù)付款、工程款，都會(huì)影響土建施工單位資金周轉(zhuǎn)，影響施工進(jìn)度計(jì)劃的落實(shí)。

（3） 建設(shè)方的因素。建設(shè)方對(duì)于工期要求較緊，無法給出合理的工期要求，未能充分考慮縮短工期造成的成本問題，無法按照合同及時(shí)進(jìn)行付款等行為都會(huì)對(duì)工程進(jìn)度造成影響[2]。

2.1.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用

（1） 使用BIM技術(shù)模型縮短工期。BIM模型構(gòu)件參數(shù)讓變更設(shè)計(jì)、預(yù)制加工等工作可以提前進(jìn)行，能夠大幅縮短計(jì)劃審核到完工之間的工期，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)各類文檔的自動(dòng)更新。

（2） 利用3D協(xié)同和預(yù)制縮短工期。土建施工過程中，會(huì)因漫長的計(jì)劃付出較大成本，BIM技術(shù)支持早期設(shè)計(jì)規(guī)劃、協(xié)同、可行性研究、預(yù)制，能有效提升設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工效率，減少現(xiàn)場加工量，縮短土建施工工期。

（3） 利用BIM計(jì)劃書降低與進(jìn)度有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)問題。土建工程施工進(jìn)度易受高風(fēng)險(xiǎn)活動(dòng)影響，如存在相互依賴、有數(shù)個(gè)組織相關(guān)或有復(fù)雜程序的活動(dòng)等，工程實(shí)施過程中需要與所有運(yùn)營單位進(jìn)行協(xié)同，而BIM計(jì)劃書可以有效降低進(jìn)度有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)概率。

（4） 利用BIM技術(shù)4D協(xié)同模式對(duì)現(xiàn)場不可預(yù)知問題做出反應(yīng)。土建施工過程中可能存在無法預(yù)測的現(xiàn)場突發(fā)情況，而應(yīng)用BIM技術(shù)4D協(xié)同模式可以對(duì)突發(fā)狀況進(jìn)行掌握，及時(shí)根據(jù)事態(tài)模擬了解情況，采取最為有利的措施，以便控制進(jìn)度，促使其回歸到正常軌道上來[3]。

2.2 成本控制方面

2.2.1 存在的問題

（1）缺少細(xì)致的成本控制計(jì)劃。土建施工過程中，管理人員多，施工范圍廣，缺少統(tǒng)一的成本管理體系，造成施工預(yù)算金額與實(shí)際金額不一致，存在大量資源浪費(fèi)現(xiàn)象，對(duì)于材料出入庫管理、回收方面的工作執(zhí)行力度不足。

（2）成本目標(biāo)與質(zhì)量、工期目標(biāo)協(xié)調(diào)性差。施工過程成本控制與質(zhì)量、工期目標(biāo)間存在沖突，施工企業(yè)為保質(zhì)量、趕工期，不重視成本控制，造成質(zhì)量、工期目標(biāo)完成，而成本目標(biāo)超標(biāo)，影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

（3）成本管理體系不健全。對(duì)于工程項(xiàng)目缺乏事先和過程的成本控制，不重視與成本有直接聯(lián)系的環(huán)節(jié)，多將精力置于工程施工結(jié)果上，造成工程成本問題無法有效改善，缺乏有效的成本管理手段，不少項(xiàng)目實(shí)施過程中存在較大的隨意性，不重視計(jì)劃和核算等工作，以致于成本計(jì)劃脫離實(shí)際施工，其管理根本無從談起[4]。

2.2.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用

（1） 成本核算快速高效。BIM技術(shù)建立的模型是一個(gè)強(qiáng)大的工程信息數(shù)據(jù)庫，其中包含了二維圖紙中的所有信息，還包含了材料等非實(shí)質(zhì)性的信息內(nèi)容。BIM技術(shù)通過識(shí)別模型中的構(gòu)件信息，通過BIM技術(shù)軟件對(duì)其進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，將算量工作大幅度簡化，并降低了人為原因造成的計(jì)算錯(cuò)誤，有效減少了工作量，節(jié)約了時(shí)間。

（2） 優(yōu)化設(shè)計(jì)、控制變更成本。對(duì)土建工程造價(jià)信息進(jìn)行合理追蹤，改變傳統(tǒng)成本核算方式，減少設(shè)計(jì)優(yōu)化、變更造成的成本核算審批、流轉(zhuǎn)工作，提高造價(jià)核算工作的效率和準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)依靠強(qiáng)大的工程信息數(shù)據(jù)庫，將二維施工圖、材料、造價(jià)等模塊整合、關(guān)聯(lián)，使得設(shè)計(jì)變更、材料價(jià)格變動(dòng)在模型中實(shí)時(shí)更新，各環(huán)節(jié)間的效率提高，并且能及時(shí)準(zhǔn)確將數(shù)據(jù)提交給工程涉及各方，以便及時(shí)做出調(diào)整。

2.3 質(zhì)量控制方面

2.3.1 存在的問題

（1） 信息化程度低、溝通不暢。我國建筑業(yè)信息化發(fā)展程度較低，多數(shù)企業(yè)信息化建設(shè)基礎(chǔ)平臺(tái)不健全、軟件應(yīng)用范圍窄，未能實(shí)現(xiàn)有效的信息資源共享和自動(dòng)傳遞，造成信息孤島和斷層問題，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的土建工程信息化質(zhì)量管理模式。加之，建筑材料不斷發(fā)展、工藝不斷創(chuàng)新、大型項(xiàng)目大量涌現(xiàn)，質(zhì)量問題層出不窮。

（2） 沒有形成動(dòng)態(tài)的質(zhì)量管理機(jī)制。現(xiàn)階段建筑業(yè)規(guī)模較大，但是多數(shù)施工企業(yè)依賴于傳統(tǒng)質(zhì)量管理模式，施工企業(yè)內(nèi)部管理混亂沒有形成有效的質(zhì)量管理機(jī)制，在質(zhì)量問題出現(xiàn)后進(jìn)行事后處理，項(xiàng)目質(zhì)量難以保證。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展項(xiàng)目規(guī)模越來越大，給質(zhì)量管理工作帶來了極大挑戰(zhàn)。

2.3.2 BIM技術(shù)的應(yīng)用

（1） 減少施工錯(cuò)誤。BIM技術(shù)的應(yīng)用重點(diǎn)之一就是在建立模型后可進(jìn)行碰撞檢查，一般土建工程當(dāng)中會(huì)與其他專業(yè)的圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)匯總，然后經(jīng)人工會(huì)審發(fā)現(xiàn)和解決不協(xié)調(diào)問題。這個(gè)過程較為漫長，且效率低下，無法保證不存在失誤。在施工過程中未發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤設(shè)備管線碰撞會(huì)引發(fā)不必要的拆裝、返工，造成成本浪費(fèi)，增加成本，而在應(yīng)用碰撞檢查后可以有效減少此類狀況的出現(xiàn)。同時(shí)，施工人員利用優(yōu)化后的方案，進(jìn)行施工交底、模擬，能直觀地了解設(shè)計(jì)方案，提高各部分的溝通效率，有效提升土建工程施工質(zhì)量。

（2） 提高產(chǎn)品質(zhì)量管理水平。土建工程涉及的物料種類較多，BIM技術(shù)模型中儲(chǔ)存了大量構(gòu)件、設(shè)備信息，可以通過軟件平臺(tái)快速查找所需的材料及構(gòu)配件信息。然后，根據(jù)BIM技術(shù)模型跟蹤現(xiàn)場產(chǎn)品使用是否符合工程建設(shè)要求，通過測量技術(shù)、工具的輔助，對(duì)現(xiàn)場施工作業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行追蹤、記錄、分析，避免出現(xiàn)不良后果，對(duì)土建施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管。

（3） 改善技術(shù)質(zhì)量管理工作成效。土建施工技術(shù)質(zhì)量是保證建筑產(chǎn)品合格的重要基礎(chǔ)，工藝流程的標(biāo)準(zhǔn)化是企業(yè)施工能力的直接表現(xiàn)，特別是對(duì)于新工藝、新材料、新技術(shù)應(yīng)用的過程中，確保施工順序和工法正確，施工用料的合理使用都會(huì)對(duì)施工質(zhì)量起到非常顯著的影響。BIM技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化模型為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的建立提供了平臺(tái)通過BIM技術(shù)軟件模擬施工技術(shù)流程，各專業(yè)工程師合作建立標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程，經(jīng)精確計(jì)算確立確保專項(xiàng)施工技術(shù)實(shí)施期間細(xì)節(jié)可靠，再由現(xiàn)場人員按照仿真施工流程施工，確保施工技術(shù)信息的傳遞不會(huì)出現(xiàn)偏差，避免實(shí)際做法和計(jì)劃做法不一樣的情況出現(xiàn)，減少不可預(yù)見情況的發(fā)生，提高工程建設(shè)質(zhì)量。

3 結(jié)語

土建工程施工現(xiàn)場管理是建筑工程項(xiàng)目管理中非常重要的環(huán)節(jié)，成功的土建施工現(xiàn)場管理工作需要企業(yè)具備先進(jìn)的管理理念和良好的管理水平；而BIM技術(shù)的施工管理工作兼具了兩點(diǎn)要求，可有效實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作，提高施工管理信息化水平，改善土建施工管理工作效率。不僅能有效提升工程總體質(zhì)量，還能對(duì)施工成本進(jìn)行合理控制。但是，BIM技術(shù)需要購置專業(yè)化的軟件，培訓(xùn)相應(yīng)的操作人員，整體要求較高。因此，必須充分了解BIM技術(shù)特點(diǎn)，才能充分發(fā)揮其作用，以便推動(dòng)建筑工程行業(yè)長期、健康、穩(wěn)定的發(fā)展。

[1] 陳斌. 建筑施工管理的影響因素與對(duì)策分析[J]. 工程技術(shù)研究，2017（11）：152.

[2] 楊永剛. BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的實(shí)際應(yīng)用[J]. 工程技術(shù)研究，2017（11）：229.

[3] 謝正飛. BIM技術(shù)在項(xiàng)目安全管理工作中的應(yīng)用探討[J]. 安徽建筑，2017（5）：292.

[4] 馮善中，馬桂寧，李應(yīng)心，等. BIM技術(shù)在工程管理中的綜合應(yīng)用研究[J].安徽建筑，2017（5）：77.