BIM技術在建筑工程施工管理中的應用研究

武 斌

（山西一建集團有限公司，山西 太原 030006）

隨著各項技術的發展，目前BIM技術在行業中已經得到了廣泛的認可，它有助于實現信息的集成架構，通過BIM更能直接的模擬建筑物的真實構造描述能力，方便解決在設計施工等階段發現的問題。BIM在信息表達方面非常細致且清楚明了，有效地提高了工作效率，同時也節約了資源且降低成本使之達到可持續發展的標準。在此便就BIM技術在應用方面的一些有關內容進行分析。

1 基本介紹

BIM技術是以信息技術作為基礎，以計算機為載體，設計并管理建筑施工參數，創建出符合標準的合格建筑模型，使技術人員對建筑模型有正確的理解和分析，掌握實際建設工程施工的情況，從而更直接的推進建設工程的各方面進程。應用建筑信息模型能夠使工程進行更精確、更快速并且更省工程費用，通過模型可以先知道可能發生的問題點，能夠讓各工程彼此之間施工更順利，從模型導出之施工圖使得現場工作之出錯率下降。而建筑信息模型長遠性的效益已經超越了建筑物的設計和施工階段，建筑物完工之后的營運與維護管理部分將會是能讓建筑信息模型持續產生效益的階段。但BIM的關鍵是前期控制，只有用BIM技術控制好了規劃設計階段，才能讓項目發揮更大的經濟效益和社會效益，縱然在建造階段也可以亡羊補牢，但是有時候，生米已經做成熟飯，無法彌補了。

2 在國內的應用現狀

由于國內對BIM技術應用的研究較晚，因此與國外成熟的BIM技術相比，國內在BIM技術在建筑項目中的應用方面相對落后，且并沒有準確的完善的技術標準，這與我國的經濟發展水平是嚴重不相符的。有學者稱BIM技術為建筑行業的繼CAD之后的建筑行業技術的第二次革命性革命，而我國在這方面剛剛處于萌芽起步階段，還在不斷完善不斷探索，但在這種情況下我國仍然沒有足夠的重視，這就需要各施工單位在不斷探索中找到屬于自己的一套標準，并在使用過程中不斷的總結并改進和完善。

我國作為一個建筑大國，在BIM方面需要自己不斷摸索，走出一條有自己特色符合我國各方形勢的路。目前全球在BIM技術方面英國遠遠超過其它國家，但英國是主要鼓勵發展中小型企業，且地小人稀，和我國國情有太多不同，我國地廣人多，企業數目也不容小覷，推行起來有一定的困難，因此就需要慢慢摸索找到適合我國的一條路。從某種程度上來說BIM技術的應用水平其實也是一個國家綜合實力水平的一種影射，這更將發展優化BIM技術提上日程。

3 在施工過程中各階段的應用

經由BIM模型的展現，讓業主與各階段的工程人員及非營建工程領域的人員能更快速的了解該工程，也讓建筑工程在設計時間即可隨時檢核其設計的適當與否，并在施工前即可先進行空間關聯性的分析、工法評估、數量計算檢核、界面疑義澄清、假設工程的規劃、管線碰撞沖突檢查等，讓整個建筑生命周期降低各階段信息斷層，達到有效的銜接。此外若有發現工程錯誤及不妥當的處，即可立即經由 BIM模型的數據參數性及連動性特性對該工程的模型直接進行修正與檢討，因其特性使變更時能夠同步的更新所有相關的圖面信息，大幅降低人力、縮短時間及減少工程信息再制與界面的交換，信息整合的協同作業平臺更能夠有效的消除工程不同階段與不同工種間信息不同步的缺點，使工程的信息傳遞與聯系溝通都能暢行無阻。提早預防各方于信息傳遞溝通上的誤差與施工的錯誤及有效減少建材的耗損，進而達到成本的降低。

3.1 施工圖設計階段

借助BIM技術可以設計出更接近真實的建筑工程的三維建筑模型，這種更直接的三維模型可以使各方對實際施工情況有一個更好的掌握。此外，BIM技術的應用，使建筑工程信息管理一體化，它合理地對相關建筑工程信息進行管理合成，方便施工人員有條理地保存和提取建筑工程中的復雜信息，而數據發生變化時施工人員也能夠及時知曉并存儲。施工圖設計階段的主要有兩種：一是利用BIM技術結合圖紙中提供的具體信息數據建立三維建筑模型；二是在進行設計時直接使用BIM技術進行輔助設計。這兩種方式都需要結合實際施工情況而確定。

在本階段，也可以利用BIM技術對建筑工程進行三維實體建模，模擬施工階段的施工情況。例如，對建筑工程三維實體模型進行動畫處理，讓其根據時間的變化來改變施工進度，然后根據施工期內建筑工程三維模型的變化來評估施工情況。在施工期，施工項目即時模型的變更事實上就是在施工過程中所呈現的施工項目的情況，通過模擬施工項目過程中發生的情況，完成對故障情況的預測操作，這樣能有效減少實際施工過程中的故障發生情況，也使建筑工程的安全性更有保障。

3.2 施工組織進行階段

施工場地充滿不確定性和復雜性，根據施工場地的地形地勢等變化的程度不同都會對施工造成不同程度影響，有些地方地勢較高，有些地方地勢較低，在這種情況下，施工組織安排就顯得尤為重要且必不可少，而這種安排工作必須有高度的協調配合，才能保證施工項目的合理、有效實施。在這種背景下便引入了BIM技術，它可以很好地還原現場實際情況，并據此合理設計工作平臺。在工作平臺建模完成后，可以通過模型進行相應的平臺設計，以保證施工人員的正常施工。此外，可以通過模擬對建設項目的各個區域進行標識，合理劃分建設區域、人員生活區域和施工設備材料區域等，從而形成建設項目的整體情況布置模型。

另一方面，BIM技術的應用還可以在施工項目中模擬實際施工方案，展示施工過程，從而為施工人員的施工帶來更精確、更直觀的效果；同時有效的模擬建筑工程中的許多工程技術，包括在建筑工程中較為常見的鋼結構工程、深基坑支護施工和混凝土工程等工程技術。在這樣的工程建設之前,可以使用BIM技術進行模擬,這樣能夠加深一些施工人員對工程技術的理解并不斷學習改善,順應著便減少由于對技術的錯誤理解而對建筑工程質量產生的影響,提高了工程的實施精度和效率。

3.3 營運管理階段的應用研究

BIM技術對工程建設成本也可以起到一定的控制和管理作用。一個工程項目中，不管怎么說，工程成本還是企業相對更重視且關心的部分，企業發展的最終目的還是能夠達到利潤最大化并持續穩步發展，而在這點上，利用BIM技術便可以根據實際工程情況,對建筑設備的成本,建筑材料成本、施工人員費用,和施工機械和設備的使用等方面進行成本估算,從而可以完成對整個工程的成本估算。對算出來的總體成本估計和預算成本進行對比,看看是否在工程預算范圍內,將兩者中成本差異較大的部分進行匯總分析,找到比預算高的部分,對工程的總成本有一個細致的了解，以此來提高工程項目的管理水平,并幫助企業對成本合理控制成本。

4 在建筑行業中的重要意義

隨著BIM技術的應用越來越廣泛，其涉及的深度及內容也越來越深，對于一些較為復雜的工程項目，更要求高質量的管理以及大量的資金投入，這對BIM技術就有了更嚴苛的要求，需要不斷開發不斷改進。

BIM為整個施工項目的組織提供了一個貫穿整個施工過程的信息共享平臺，通過該平臺，可以實現整個項目建設的網絡化應用，同時，通過新的網絡組織模式可以實現全新的數據信息改革。

通過 BIM，可以對建筑投產使用過程中的中的大量重要信息和數據進行轉換和掌握，且能大大提升項目精細化管理水平，有效的降低溝通成本；打破時空界限，提高管控效率，為各崗位技術人員實時提供了精確的工程數據，為施工管理提供了科學的指導和參考。