基于BIM的建筑施工階段精細化管理研究

杜金華

BIM技術與傳統的施工過程管理方式相結合，在施工過程的進度、質量、商務等多方面實現可視化、精細化管理，成為我國建筑管理的發展趨勢。本文主要研究BIM技術在建筑施工階段的精細化管理運用。

一、BIM技術概述

BIM系統（建造信息模型）能夠將一個項目的參建各方的運作過程信息整合在數據庫中，主要表現在設計、施工、項目管理、項目運營等方面，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息，能夠進行項目的全壽命周期管理。

BIM系統的核心是利用三維建模獲得工程信息模型及設計信息，實時地提供項目設計階段、施工階段、管理階段的完整信息，并直接地展現各個階段的成本信息，且信息完整可靠，有利于各個階段的實時管控。并且BIM系統的三維建模，能夠節約時間、增強協調、減少錯誤、降低成本、提高生產效率，增強工作質量。

二、BIM在施工準備階段的精細化管理

在施工準備階段，利用BIM技術進行施工場地的綜合布置，合理規劃，包括在辦公及生活區臨建、材料堆放區、運輸道路、綠化區、停車位等位置，通過對各區域的提前策劃，對場地進行精細化的布置，可以更好地提高施工場地的利用率與施工效率。

根據實際工程，依據于模型中的工程數據庫，從模板素材庫中選取相關內容，使模板與數據庫相結合，快速、準確生成規范合理完整的施工方案，通過BIM系統的實境模擬功能進行仿真精細化模擬，以檢驗方案的可行性，為各分包方項目交底以及各專業的虛擬驗收提供了必要的技術手段。

三、BIM在施工階段的技術質量精細化管理

通過模擬技術針對建造階段進行施工現場模擬，實質上就是在建造過程中對計算機內的虛擬仿真進行高水平的實現，以期能盡早在施工過程中發現存在或者將要發生的問題所在。這項技術均采用了參數化設計、虛擬現實和結構仿真等技術，在高性能計算機硬件等基礎設備以及相關整體軟件的基礎上共同進行，針對在施工過程中的人、財、物等信息流進行類似于仿真環境的三維模擬，以便提供一種控制性能好、破壞性低、耗費小、風險低并且允許重復利用的試驗方法給其中的眾多參與方，這項技術可以大大地提高施工技術水平，徹底消除引起的施工隱患，大大降低施工事故發生率，并且減少施工成本與時間，極大地增強在施工過程中決策、控制與優化的能力。

應用BIM技術輔助深化設計，將大大加強對施工的控制和指導以及快速完成對施工圖紙的二次校核，利用已建好的BIM模型，針對土建結構部分可以進行深化的設計，其中包括預留洞口和預埋件位置等施工圖紙的細化。并且利用放樣分析手段針對其中關鍵復雜的鋼筋節點進行處理，以便能夠解決其鋼筋綁扎、順序中的存在問題，積極指導現場的鋼筋綁扎項目施工。也可以針對機電安裝部分進行深化設計，這包括綜合布管圖和布線圖的深化。完成土建專業與機電專業的設計優化后，為避免在建造過程中出現各專業相互碰撞及多專業相互不協調的現象，在建造之前，利用BIM系統的碰撞檢測功能提前進行碰撞檢查，快速找到碰撞點后，進行管線的綜合布置和空間位置的優化調整，以便初步消除由于設計錯漏碰缺而產生的隱患，通過BIM對各專業的精細化碰撞與分析，找到建筑、結構、機電、精裝修等專業在標高、平面位置、幾何尺寸、預留空間大小等方面存在的問題，提前解決施工盲點，提高各專業間的協同深度，避免了在建造過程中的施工錯誤，極大地減少了現場拆改，提升了經濟效益。

碰撞檢測圖

基于BIM技術的模型建立，可對現場的施工結果進行對比分析，能夠及時有效地發現可能存在質量隱患的部位，從而加以規避，并且在施工過程中加以重點監控，避免留存質量隱患。而且BIM技術允許施工質檢人員將現場的質檢結果掛接到BIM模型上，使質量問題隨模型瀏覽加以流轉，實現高效的質量管控。

四、BIM對施工階段的相關計劃進行精細化管理

利用project項目管理軟件進行編制的施工進度計劃，加上Navisworks軟件，同時在三維模型里備注時間信息，并通過四維施工模擬技術，把建筑模型和現場的設施、機械、設備、管線等信息流相互結合，同時檢查一下空間與空間，空間與時間之間的沖突性，在施工前檢查出施工中可能出現的問題，以便進行處理；對施工過程進行精確計劃、跟蹤及控制，對施工現場的資源及場地進行動態管控，對工程項目的實際進度實時跟蹤，可將進度計劃與實際進度相對比，分析偏差，及時采取糾偏措施，保證項目進度。為了方便進行5D模擬，可以在模型中添加造價信息，以便達成成本控制的目的。同時，BIM讓施工的協調管理變得更加快捷。信息數據共享技術和施工遠程監控技術，可以在各項目建立方中建立信息交流平臺，使得各參與方的溝通更加便捷、協作更加緊密、管理更加長效。

五、BIM在施工過程中進行商務化管理

利用BIM模型的自動構件統計軟件，可以很快地計算出各種構件的數量，可以大大地減少預算的工作量。并且通過評估變更使材料數量產生變化進而引起成本數量的變動。同時應盡早與甲方進行溝通或者辦理簽證。

在BIM模型里能夠提取出相關部位的工程量，以便對實際材料物資進行采購指導，同時從進度模型里展開現場實際人工、材料、機械工程量的提取工作，對成本消耗情況進行摸底。把模型工程量、實際消耗和合同工程量，三種數量進行對比，對成本分布情況進行摸底，并且對動態成本進行管理。

創建BIM數據庫，并且通過建立5D關聯數據庫，可以很快地計算出工程量，極大地提升施工預算水平。若BIM數據庫的數據粒度已經達到了構件級，就能夠很快地針對項目各條線管理用到的數據信息提供支撐，并且有效地提升施工管理水平。

六、BIM在施工階段的安全精細化管理

1.危險源識別及安全防護

通過模型可以發現在施工過程中具有重大隱患的危險源并且針對水平洞口的危險源實施自動識別，在對危險源識別后能夠通過輔助工具進行自動防護，這對于現場的安全管理工作有很大的幫助。

2.安全監測

使用自動化監測儀器進行基坑沉降觀測，通過將感應元件監測的基坑位移數據自動匯總到基于BIM開發的安全監測軟件上，通過對數據的分析，結合現場實際測量的基坑坡頂水平位移和豎向位移變化數據進行對比，形成動態的監測管理，確保基坑在土方回填之前的安全穩定性。

3.安全疏通路線模擬

安全路線隨施工組織的變化進行相應調整，通過對不同階段的安全路線進行模擬，快捷直觀地進行交底工作。不但增強了現場的安全意識，并且在緊急情況時人員能安全快速疏通。

七、結語

BIM技術作為建筑工程行業一項新技術，給建設工程行業的管理模式帶來了革命性的變更，通過3D深化設計、管線碰撞、工藝模擬、管線綜合等BIM的應用，以數字化、信息化和可視化的方式提升項目建設水平，以BIM技術應用為主線，形成一條內容豐富的新技術、高科技應用鏈，創新管理方法、提高管理效率，做到精細化管理。