BIM技術在工程施工管理中的應用思考

張寶玉 宗月江

摘 要：從科學施工及和諧管理方面考慮，報告了BIM五個特點和BIM技術在現場施工管理中的應用，以及應用BIM面臨的問題。論證了采取基于BIM的建造技術進行施工管理的優越性及可行性。

關鍵詞：BIM（建筑信息模型）；施工管理；碰撞檢測；應用

1 BIM的特點

1.1 可視化

（1）可視化即“所見即所得”。目前，在工程建設實施中所用的施工圖紙，只是將各個構件信息用線條來表達，其真正的構造形式需要工程建設參與人員去自行想象。但對于現代建筑而言，形式各異、造型復雜，光憑人腦去想象就不太現實了。BIM可將以往的線條式構件形成一種三維的立體實物圖形展示在人們面前。

（2）在BIM中，由于整個過程都是可視化的，不僅可以用來展示效果，還可生成所需要的各種報表。更重要的是，在工程設計、建造、運營過程當中的溝通、討論、決策，都可在可視化狀態下進行。

1.2 協調性

（1）協調是工程建設實施過程中的重要工作。在通常情況下，工程實施過程中一旦遇到問題，就需要將各有關人士組織起來召開協調會，找出問題發生的原因及解決辦法，然后采取相應補救措施。這種協調是在問題發生后再進行協調。

（2）應用BIM技術，可以實現事先協調。如在工程設計階段，可應用BIM技術對施工過程中建筑物內設施的碰撞問題進行協調。此外，還可對空間布置、防火分區、管道布置等問題進行協調處理。

1.3 模擬性

在工程施工階段，可根據施工組織設計，將3D模型加施工進度（4D）模擬實際施工，從而通過確定合理的施工方案指導實際施工，還可進行5D模擬（基于3D模型的造價控制），實現造價控制。

1.4 優化性

（1）工程施工過程可應用BIM技術進行優化。BIM提供了建筑物實際存在的信息，包括幾何信息、物理信息、規則信息，并能在建筑物變化后自動修改和調整這些信息。現代建筑物越來越復雜，在優化過程中需處理的信息量已遠遠超出人腦的能力極限，需借助其他手段和工具來完成，BIM與其配套的各種優化工具提供了對復雜項目進行優化的可能。

（2）目前，基于BIM的優化可完成特殊項目的設計優化。有些部位往往存在不規則設計，如裙樓、幕墻、屋頂、大空間等處。這些部位通常也是施工難度較大、施工問題比較多的地方，對這些部位的設計和施工方案進行優化，可以縮短施工工期、降低工程造價。

2 BIM技術在施工管理中的應用

2.1 工程信息集成管理上的應用

在工程項目施工的前期設計階段，涉及海量的工程信息數據，不同專業的設計人員所掌握的數據都不盡相同，項目管理人員不能全面而精確的掌握各方面的相關信息。BIM技術可以讓項目管理人員快速準確地獲得工程基礎數據，協助管理人員進行施工現場的精細化管理工作。

BIM5D技術實現了接口開放，能夠兼容目前市場上主流的BIM建模軟件如Revit、MagiCAD、Tekla、算量軟件等，將其所建造的BIM信息模型在軟件中進行集成，形成一個包含全部專業信息的BIM建筑模型，再將項目上的安全、質量、圖紙、文檔等工程資料信息錄入BIM信息模型中，根據時空維度、構件類型等進行匯總統一管理，建立一個強大的BIM數據庫，保證項目管理人員快速、準確地查看所有專業的項目信息，獲取工程數據，進行項目統籌管理，為相關決策提供依據，大大提升工程項目相關人員的工作效率。

2.2 工程項目深化設計上的應用

在傳統項目管理模式下，在施工設計過程中都是運用二維審圖法進行審核，但二維審圖無法準確全面地發現各專業設計上的不足，導致在施工過程中經常出現各專業之間的碰撞問題。然而BIM審圖（碰撞檢查）技術顛覆了傳統的二維審圖方式，以三維模型為基礎，擺脫對經驗的依賴，用計算機代替人腦，利用BIM技術，快速、全面、準確地預知項目存在的問題，并一鍵返回建模軟件，快速修改，從而提高工作效率，增進溝通，提升項目管理能力。而且BIM審圖能與土建、安裝、Revit、MagiCAD軟件共享模型，實現一次建模，多次應用。

2.3 工程質量過程管理上的應用

在施工管理過程中，對于工程質量的把控至關重要，而且施工工序繁雜，材料眾多，如何從源頭上控制材料質量、從工序上創建過程精品成為急需解決的問題。

對于工程項目中工序復雜，技術交底不夠直觀具體的現象，利用BIM5D軟件技術復雜工序模擬的功能，技術人員可在軟件中編制項目的施工順序并將每一個工序與其對應的工程模型構件進行關聯，對模型賦予工序信息，利用動畫的效果直觀展示復雜工序的運作過程。通過BIM5D的虛擬復雜工序展示，技術人員和實施人員對工序過程了如指掌，及時發現工序設計或實際實施過程中可能出現的問題進行調整優化，從而減少工程進展過程中因施工工序帶來的一系列工程問題。

2.4 工程施工進度管理上的應用

傳統項目管理過程中施工進度是由技術人員通過制作大量的進度圖表及相關材料的形式展示說明的，效果不夠直觀具體，缺乏施工經驗的人員不能很好地了解工程進度安排。利用BIM5D軟件技術，施工技術人員可以對工程進行流水段按區按塊劃分，編制網絡計劃，并將計劃與對應的構件模型相關聯，即在模型中添加時間維度的相關信息，進行虛擬施工，直觀快速地將施工計劃與實際進展進行展示，達到可視化效果，并且可以得出隨著施工發展過程中的項目工程量、資金、資源量的發展曲線，使得施工方、監理方和業主方對工程項目進展情況及工程項目的各種問題了如指掌。對潛在問題進行及時協調，大大提高項目管理人員對整體和局部的施工進度情況進行把控的能力。

2.5 BIM5D在施工成本控制上的應用

成本管理與控制是進行項目精細化管理的根本，在很多項目管理失敗的案例中，我們發現大多數原因都是由于項目管理人員對工程項目的前期預算及成本控制不到位而造成的。通過管理已建立的BIM模型，計算對應于各施工階段的勞務、材料、設備等的需用量及預算成本，從而制訂材料需求計劃及成本計劃。在每個施工階段開始前，可以根據材料需求計劃，對作業班組進行限額領料，以便避免材料方面的超支。在項目施工過程中，根據施工完成情況，該模型用于計算所完成的工程量并向業主報量。在每個施工階段完成后，可對施工實際支出進行統計，并將其與上述成本計劃進行比較，若前者較大，則需要通過分析制定下一階段的壓縮成本措施，以便最終將成本盡可能地控制在預算之內。同時，通過BIM5D技術可以多維度地對工程量、資源量、分包量等進行快速準確的查詢，使施工方、監理和業主方對工程項目的整體及局部工程成本了如指掌。

BIM技術在國內的應用和發展還處于初級且緩慢，但是隨著政府部門的不斷重視以及科研機構的深入研究，BIM技術在國內將得到有效的支持，BIM潛在的能量和自身優勢也會得到充分發揮，為應用BIM技術的相關項目和企業帶來了客觀的經濟效益，提高企業的市場競爭能力，從而促進BIM技術在國內更多項目中去實踐。帶來更大的經濟效益。

參考文獻：

[1] 張建平.基于BIM和4D技術的建筑施工優化及動態管理中國建設信息，2010（2）.

[2] 李騰.淺談BIM劃時代的作用建設者2010（10）.