探究BIM技術在建筑工程施工管理中的應用

段志超

三門峽職業技術學院 河南三門峽 472000

BIM技術是一種新的信息技術，能夠被用于設計、施工管理、施工作業等多個環節當中，且已經在實際應用中取得了很好的效果。隨著當代社會對建筑工程的要求越來越高，各種大型工程數量增加，相應的施工工藝和作業流程的復雜程度和難度都隨之提高，給工程施工管理工作帶來挑戰。因此將BIM技術應用于施工管理中已成為其重要的發展趨勢。

1 BIM技術簡析

1.1 BIM技術的概念

BIM是一種建筑信息模型，在工程建筑施工過程中可利用BIM軟件，對工程各項作業中涉及到的具體數據信息進行收集整理，并據此進行三維模擬、創建作業模型，從而管理者能夠對施工方案、施工流程等進行合理的規劃和設計，盡量減少施工過程中的風險因素，保證施工安全進行并提高工程質量。

1.2 BIM技術的特點

（1）模擬性特點。BIM的模擬功能主要被應用于工程設計階段。傳統的建筑工程方案設計對設計人員的個人經驗和專業能力的依賴程度較高，方案設計缺乏完全可靠的理論依據。而BIM技術在設計階段的使用恰恰能彌補這一不足。使用BIM技術能夠模擬出建筑工程中可能出現的狀況和問題，提供給工程設計人員精確、可靠的理論依據，幫助設定工程的各種參數。

（2）可視化特點。在工程施工過程中，使用BIM技術能夠將整個施工過程可視化，幫助施工管理人員有效完成監管工作。BIM技術的可視化功能可發揮到施工管理的全過程，施工過程中各項具體作業都可利用BIM技術被模擬出來，幫助作業順利、安全的完成。在各項作業的質量都能被有效保證時，工程質量就能顯著提高，從而在竣工投入使用后，提高業主的滿意度。此外，可視化功能還能幫助管理者制定合理、科學的施工策略，提升業主對企業的認可度，提升企業建筑施工能力，并最終實現可持續發展。

（3）協調性特點。建筑施工環節涉及到大量的人力、物力資源，機械設備眾多。為給建筑企業創造更多經濟效益，要實現各資源間的優化配置，保證資源合理利用，節約建筑成本。由于需要管理的內容多而雜，傳統建筑工程施工管理工作中，常會出現管理不到位導致現場混亂的現象。借助BIM技術的協調性特點，能夠將施工中涉及到的數據信息進行綜合整理，明確施工方案中存在的問題并制定處理措施，幫助管理人員做好施工協調工作。例如，利用BIM技術進行電梯間位置與整個建筑間的協調，保證電梯間的適用性。

2 BIM技術在建筑工程管理中應用的流程

2.1 數據信息的采集

BIM技術是一種信息模擬技術，在對建筑工程施工現場進行模擬時，首先要進行相關數據信息的收集。在收集工作中，要深入到施工現場進行實地考察，充分了解施工現場布置情況、施工機械設備、施工設計方案、建筑圖紙設計等信息，區分重點的施工環節和具體作業、明確施工難點[1]。獲取到充足、準確的信息后，再利用其建立施工環節重點信息數據體系，并使用相應的技術手段進行信息整合，建立起完善的施工信息平臺，進行數據的采集于存儲，為之后的模型模擬提供有效的數據基礎。

2.2 BIM系統結構的調整

BIM系統包括3D建模系統和管理系統兩部分，還具備信息查詢功能。使用BIM技術，能準確掌握施工的具體情況和進度，并制定相應的調整、優化方案，幫助建筑工程施工管理高效、順利的實施。在使用BIM系統進行施工管理時，要根據工程特點對其系統結構進行調整，保證BIM技術的各項功能、特點能充分發揮，全面提升建筑工程施工管理工作質量。

2.3 應用流程的細化

BIM技術的作用原理是收集全面而真實的工程施工數據信息，并根據獲取的信息進行建模，幫助施工環節有效開展。相關人員要對收集到的信息進行分類處理，并對重要數據進行深入的分析和研究，以保證數據精確可靠。提高BIM技術的建模質量，并將獲得的施工模型作為具體工作的理論指導，簡化、理順施工環節、優化施工方案，從而提高施工效率和質量。重視對BIM系統的協調，保證各項功能使用的有效性。設置BIM系統管理權限，以現代化技術的應用加強施工管理，保證建筑工程質量達標。由于BIM技術是一項較新的信息技術，因此對其操作者的個人能力也提出了要求。施工管理人員要建立自主學習意識，主動學習相關專業知識，提高BIM系統操作能力。只有這樣才能將BIM技術的優勢充分發揮。

3 BIM技術在建筑工程管理中的應用

3.1 在工程設計中的應用

建筑工程設計階段，使用BIM技術并結合現有的施工信息對工程項目的施工過程進行模擬。通過施工模型的建立，實現過程動態可視。模型能夠幫助設計人員、施工單位和業主充分了解方案的可行性，提升業主對施工過程的認識，以便后期施工工作能夠被順利推進。BIM技術的建模功能還能幫助相關人員及時發現工程方案中的問題和漏洞，并幫助生成可行的處理方案，以便于及時修改及時補充。這樣能夠有效提高施工設計方案的可行性和合理性，減少施工過程中變更方案的麻煩和對工程進度、施工成本造成的不利影響。

3.2 在現場布置中的應用

BIM技術還可對施工現場布置工作進行優化。我國的大型建筑工程項目越來越多，施工規模大、施工環境復雜，給現場布置工作帶來不小麻煩，現場布置也是一直以來工程建設中難度較高的工作之一。BIM技術能夠對施工地周邊信息、施工現場信息、機械設備信息等進行全面的收集分析，并據此模擬出施工現場模型，建立三維可視化現場布置圖。工作人員結合布置圖和施工進度計劃，就能模擬出施工工程各個階段的情況，提高現場布置的效率，保證布置結果科學合理，方便后期工作的開展。

3.3 在施工檢測中的應用

三維碰撞檢查是BIM技術一項重要的功能，在實際工程建設中發揮出極大的作用。由于工程中會涉及到大量的結構構件、線路管道等，其設計規劃不合理就會引發碰撞問題。使用BIM技術的三維碰撞檢查工程，就能很好地避免這一情況的發生。傳統工作中，主要依靠觀察平面圖紙對可能發生碰撞的點進行估計，并根據結果進行調整設計。但人工的方式很難將全部的碰撞問題都檢測出來，問題遺留到施工階段就會造成不必要的麻煩。三維碰撞檢查利用BIM技術的可視性特點，能夠明確工程中所有的碰撞點，并區分出軟、硬碰撞、幫助工作人員制定工程優化方案，防止施工過程中再出現問題，引起返工。

3.4 在施工模擬中的應用

影響建筑工程整體質量的因素有很多，隨著工程復雜程度的提高，引起返工、工期延誤、成本浪費的原因就更加繁瑣。施工過程的動態化使得目前的建筑工程施工管理工作也面臨較大的變化。在進行某以施工作業時，一旦按照事先安排好的工序進行操作，就不存在修改、調整的余地，若施工結果達不到相關要求，只能通過返工來彌補，從而帶來巨大的建筑資源浪費。因此在進行施工作業前，必須對作業過程中可能發生的各種狀況進行預估并制定防護措施，選取最合理的工序和操作方式。BIM技術能建立施工現場中人員、設備、材料的3D模型，并結合工程進度設計生成4D施工信息模型，協調各部門工作、有效配置人力、物力資源，并對整個施工流程進行最合理的安排。這樣就能有效避免施工過程中各種意外情況的發生，防止施工現場混亂，由于施工質量不合則造成的返工也能被很好的規避，減少資源浪費。BIM技術使得各部分的施工作業得以順利進行，并能有效保證作業質量，從而顯著提升企業施工水平。

3.5 在資料管理中的應用

施工過程中有大量的紙質材料需要整理，原本依靠人工進行相關工作的方式不僅效率低下，還可能因人員失誤造成材料丟失、保存不當等情況，不利于施工管理工作的有效開展。BIM系統中有專門用于施工資料管理的圖檔協同平臺，利用平臺能夠大大提高資料管理效率和資料統計的全面性。平臺還能實現多專業整合，使用BIM技術能對不同專業模型的相關信息進行集成。BIM技術還能將不同專業的圖紙進行深化設計，通過調整、變更圖紙信息、合同、文檔等，建立模型與資料間的聯系，從而讓工作人員能夠動態閱讀不同施工環節的資料。通過移動設備和互聯網，管理人員還可隨時隨地查看工程模型和相關信息，提高溝通效率。BIM技術也為現場辦公和協同化辦公建立了良好的基礎。

3.6 在成本管理中的應用

在保證工程施工質量的情況下有效控制成本是建筑企業提高工程經濟性的重要手段。使用BIM技術同樣可幫助企業實現這一點，減少施工過程中的資源浪費，提高資源利用率，有效降低成本。在上述4D模型的基礎上，管理人員可將成本信息融入其中，構建出5D模型。5D模型能夠對工程各個階段的施工所需的資源進行準確的預估和計算，幫助得出現場資源需求量。并通過對各個作業環節資源使用情況的預估，幫助管理人員合理配置人員、設備及建筑材料。加強施工成本管理的有效性。以原材料的管理為例，借助5D模型得出的原材料階段性需求，管理者可對材料采購方案進行優化，降低采購成本，并減少來回運輸，防止運輸過程中產生的材料損壞、浪費。此外，BIM技術還能幫助進行現場材料的管理。掌握當前施工空間的利用情況，選取適當的位置擺放原材料，以防人員及設備的移動損壞材料，也減少材料堆放對施工作業的阻礙。

實時成本的了解與控制對于降低施工總成本也很重要。及時了解當前進度的資金消耗情況，并與施工預算、合同收入等數據進行對比分析，了解施工過程中的盈虧情況，對各個周期的施工成本進行控制。例如，當發生較為嚴重的當期成本超支情況時，管理者可利用BIM技術對超支原因進行分析，并制定有效的控制方案，實現動態化成本管理，最大限度節約施工成本。

4 BIM技術在建筑工程施工管理中的問題

4.1 BIM軟件缺乏

目前，BIM技術在我國建筑行業得到了廣泛的應用，但多集中于工程設計和招投標階段。其中一個重要原因就是，市場中已有大量適用于設計階段和招標階段的BIM軟件，但應用于施工階段的軟件相對較少。大部分BIM系統軟件的設計以企業的實際需要為第一考量，缺乏具備高集成性的BIM系統，而與項目管理進行集成的BIM應用就更加缺乏。同時，行業中各個軟件企業的間競爭激烈，技術壁壘較高，使得BIM軟件的數據集成和交互面臨較大困難，對BIM技術的發展造成較為嚴重的影響，也使得其在建筑工程施工管理中的應用受阻。

4.2 缺乏統一的數據標準

在BIM技術的實際應用中，出現了普遍的數據孤島和數據交換難的情況，國際上的BIM技術的數據標準——IFC數據標準在我國的推行情況并不樂觀，且國內對IFC標準的研究還不到位，很難將國際標準與我國建筑工程施工的具體情況相聯系，導致標準實施不順。除了IFC數據標準以外，BIM技術的有效使用還需要其他細化、專業的應用標準，目前這些標準也有所欠缺。

4.3 BIM應用模式的問題

BIM系統的集成應用較少、多為專項應用，與施工項目管理結合的應用更為缺乏。此外，完善的BIM信息模型要囊括整個建筑工程的生命周期中各個階段的信息，從而形成全面的施工管理技術環境。但就目前來看，由于工程建設各參與方出于自身利益的維護，都不愿提供BIM技術模型，不愿將施工過程透明化，也使得BIM技術在施工管理工作中的推行受阻。

4.4 專業人才的缺乏

想要利用BIM技術在建筑工程施工管理中發揮出應有的積極作用，需要有專業管理人才作為依托。相關工作人員要掌握專業的BIM相關知識、深入了解BIM技術的使用方法和工作特點，還需要具備豐富的工程管理經驗和實踐經驗。建筑工程施工管理的工作難度和工作量越來越大，因此單單掌握幾款BIM技術不足以使其最大限度的輔助施工管理工作，需要相關人員能夠根據企業的實際情況和工程項目要求，制定科學的BIM技術使用方案。BIM技術專業人才的要求很高，且具備很強的綜合性，但目前我國此類人才及其匱乏。

5 結語

綜上所述，BIM技術在建筑工程施工管理中的應用會給管理工作帶來極大的便利，有效提升施工管理質量，并實現企業經濟效益的提高。同時，使用現代化技術代替傳統的工作方式也有利于建筑企業綜合能力的提高。但目前我國的BIM技術在施工管理中的使用仍面臨不小阻礙，因此相關部分應加大對BIM技術的研究力度，早日實現BIM在建筑工程施工管理中的普及應用，推動建筑行業進一步發展。