BIM虛擬施工技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用

劉 巧 會

(鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 新鄭 451100)

1 BIM技術(shù)的基本原理

建筑信息模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)，被認(rèn)為是繼CAD之后，建筑業(yè)第二次“科技革命”。BIM以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是對工程項目設(shè)施實體與功能特性的數(shù)字化表達。應(yīng)該說，BIM是一個3D結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫，它甚至可以將數(shù)據(jù)具體到一個構(gòu)件或是一種材料。通過BIM信息模型技術(shù)的應(yīng)用可以避免可能導(dǎo)致工期延遲的各種問題，讓建筑工程在其整個施工進程中明顯提高效率、大幅降低風(fēng)險。

2 工程項目的BIM建模內(nèi)容

BIM貫穿整個工程中，BIM所闡述的工程項目各工序工作對象都將在計算機中的建筑模型中完成。擬建工程的施工建造是一個大的環(huán)節(jié)，牽扯到大量的人力、物力、財力的消耗。在施工前期如果不將施工過程規(guī)劃好，一個小小的疏忽，可能會造成難以彌補的損失。用BIM模型，可以對工程的進度進行計劃，根據(jù)進度計劃可以確定工程施工過程中每階段應(yīng)該消耗多少人工、材料等物質(zhì)；對于施工現(xiàn)場的布置規(guī)劃也是工程管理人員的主要工作，通過正確合理的現(xiàn)場布局，可以節(jié)約大量的現(xiàn)場物料囤積場地，縮短現(xiàn)場材料的二次搬運距離，控制和減少存在安全隱患的場所。對于工程質(zhì)量的控制和保證，也是工程管理人員的工作內(nèi)容之一，無論是在投標(biāo)還是施工過程中，工程質(zhì)量都是第一要保證的，從施工技術(shù)交底到具體施工到工程完結(jié)后的質(zhì)量驗收，都需要一個完整的計劃，以便施工過程中的相關(guān)人員共同執(zhí)行。

3 BIM虛擬施工技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用

3.1 規(guī)劃設(shè)計管理中的應(yīng)用

3.1.1三維建模

三維建模是應(yīng)用BIM技術(shù)最關(guān)鍵的步驟。首先，使用相關(guān)的軟件輸入需要構(gòu)建組件的信息，如類型、材料、大小、位置、規(guī)范等，將二維施工圖用計算機形成一個模型。建立完成一個三維模型之后，系統(tǒng)可以計算出相應(yīng)工程量，經(jīng)過對模型的持續(xù)改進，最終的二維繪圖可以轉(zhuǎn)換為直觀的三維模型。

3.1.2模型展示

三維視圖的可視化，不僅能讓管理者快速理解建筑功能、結(jié)構(gòu)、空間和項目的設(shè)計意圖，還能讓復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)一目了然，比如靈活的模型剖切視圖等。業(yè)主和非專業(yè)人士也可以了解項目信息。

3.1.3碰撞檢查

BIM技術(shù)可以進行多個專業(yè)，如建筑、結(jié)構(gòu)、暖通、機電和設(shè)備等，使用BIM軟件的碰撞檢測功能，快速找出不同專業(yè)的碰撞點然后修改可以加快效率。專業(yè)管理人員可以減少返工，提高施工效率。在規(guī)劃和設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的好處是:

1)BIM技術(shù)能準(zhǔn)確計算工程量，便于施工單位采購物料的統(tǒng)計和安排。

2)通過三維模型，可以設(shè)計和優(yōu)化未施工的部分。

3)BIM技術(shù)包括漫游技術(shù)，相關(guān)人員能夠了解工程信息并有效參與溝通，從而形成最優(yōu)設(shè)計方案。

3.2 管控造價成本

在建筑工程的施工管理當(dāng)中，施工成本不但包含了消耗原材料所產(chǎn)生的費用，同時也包括施工機械所產(chǎn)生的費用、施工人員的工資以及進行施工組織所產(chǎn)生的費用。一般來說，建筑工程屬于勞動力相對密集的工程，在實際的施工過程中會消耗大量的成本費用，且其的施工流程較為繁雜，不易管理人員進行有效地管控，不利于實現(xiàn)建筑工程企業(yè)經(jīng)濟利益的最大化。而通過應(yīng)用BIM技術(shù)可以對施工成本進行預(yù)測、計劃、核算等管控工作，能夠從根本上實現(xiàn)對施工成本進行實時的動態(tài)管理。舉個例子來說，工作人員可以根據(jù)具體的施工區(qū)域，利用BIM技術(shù)建立人材成本管理數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)κ┕げ牧稀C械設(shè)備以及人工的成本實現(xiàn)清單提取的要求，同時也可以為項目商務(wù)部門進行工程量提取以及分析成本的相應(yīng)管控工作。另外，在實際施工的過程中，施工人員可以通過構(gòu)建BIM模型，實時地更新材料出入庫信息，實現(xiàn)信息化的管理要求。

3.3 BIM技術(shù)在工程項目管理實施階段的應(yīng)用

3.3.1BIM技術(shù)與質(zhì)量管理

在項目質(zhì)量管理中，應(yīng)用BIM技術(shù)建立精確的信息化模型，將模型關(guān)鍵點坐標(biāo)與大地坐標(biāo)系統(tǒng)一，從而得到設(shè)備任意構(gòu)件的精確坐標(biāo)，利用GPS和全站儀精確定位，能夠提高放線、驗線的精確度和效率，為項目質(zhì)量管理提供保障。目前，項目質(zhì)量管理的最小單元為檢驗批，通過BIM建模系統(tǒng)，可以明確標(biāo)示每一檢驗批所在位置、構(gòu)造、材質(zhì)等質(zhì)量要求，無論施工單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位，都可以通過BIM平臺調(diào)用所需參數(shù)，快速檢查核實，避免質(zhì)量檢查中的“蜻蜓點水”“走馬觀花”等現(xiàn)象。

3.3.2BIM技術(shù)與進度控制

傳統(tǒng)的進度控制，例如應(yīng)用Microsoft公司出品的Project軟件，輸入各專業(yè)、各工序的相關(guān)時間參數(shù)，可以自動生成施工進度橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖等進度計劃表，通過優(yōu)化關(guān)鍵路線等途徑，優(yōu)化工期設(shè)置；通過在時標(biāo)進度網(wǎng)絡(luò)圖中，按周期標(biāo)示比較前鋒線等方法進行進度控制。BIM技術(shù)的介入，可模擬整個工程施工過程，更加直觀地確定關(guān)鍵路線、劃分施工段，統(tǒng)籌資源調(diào)度；并且通過BIM系統(tǒng)，可實時監(jiān)控、直觀比較已完工程與擬完工程之間的時間差異，從而更加明確、有效地進行進度控制。

3.3.3BIM技術(shù)與協(xié)調(diào)管理

在項目管理中，企業(yè)內(nèi)部信息傳遞，企業(yè)外部與建設(shè)單位、監(jiān)理單位以及政府監(jiān)管部門、中介機構(gòu)等溝通協(xié)調(diào)，是非常重要的工作。傳統(tǒng)的溝通方式，更多地依賴于語言的表述能力以及各專業(yè)的圖紙等手段。BIM技術(shù)的引入，通過視頻短片等方式進行多方案演示，將為協(xié)調(diào)與溝通工作帶來直觀、生動、便捷的元素。比如，采用BIM技術(shù)進行“視頻”交底，可以將復(fù)雜的施工過程逐一分解、演示，生動形象、直觀易懂，激發(fā)現(xiàn)場工人“觀看”交底的積極性，從而提升各類交底的實質(zhì)意義。

3.3.4BIM技術(shù)與精細(xì)化管理

項目管理過程中，需要生成各類以年、月、周為周期的報表，如生產(chǎn)計劃、采購計劃、進度報表等等。基于BIM的企業(yè)級基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)，會將多個項目的海量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，通過云計算，實現(xiàn)企業(yè)級精細(xì)統(tǒng)計分析，從而使基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成管理成為可能，實現(xiàn)集約化的采購、提升企業(yè)資金運營能力。

3.4 在運維階段的應(yīng)用

通過對BIM技術(shù)的高效使用，可以準(zhǔn)確地掌握工程和其中各專業(yè)設(shè)備的價值信息，便于維護管理，從而能夠提高管理效率，減少項目總體運維成本，提高建筑運營管理水平。

1)有利于建筑的運行和管理。

BIM技術(shù)在操作階段的應(yīng)用，不僅可以提供工程的數(shù)據(jù)信息，還可以提供建設(shè)項目交付后的一些信息，如建筑年限，入住率，便于運營商管理。

2)預(yù)集成信息為后期的操作和維護提供了數(shù)據(jù)保障和物業(yè)管理與設(shè)備管理的支持。

BIM技術(shù)所有的數(shù)據(jù)可以為管理層提供項目信息，使經(jīng)營管理工作有依據(jù)，還可以大大降低維護和管理成本，從而減少經(jīng)濟損失。

3)BIM技術(shù)在運營階段的應(yīng)用也有利于規(guī)劃管理。

由于許多零售商在不同區(qū)域都有自己的連鎖店，在安排這些商店的相對位置時可以使用BIM技術(shù)進行規(guī)劃，比如利用不同的位置信息，人數(shù)信息等判斷在某地設(shè)置連鎖店是否有較高盈利可能。

4 結(jié)語

BIM在工程管理中得以運用，能夠有效地提高工程管理的工作效率及工作質(zhì)量，極大程度上能夠降低返工現(xiàn)象的發(fā)生頻率，具有較大的應(yīng)用意義。然而在實際應(yīng)用的過程中，工作人員需要注意一點，一定要完善地處理好數(shù)據(jù)統(tǒng)計資料，做好BIM互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺的構(gòu)建工作，盡可能地提升BIM施工技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用效果，進而為提高工程質(zhì)量和管理質(zhì)量奠定夯實的基礎(chǔ)。