建筑信息模型（BI M）技術在建筑工程施工管理中的應用

崔現沅

（中國十七冶集團有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

1 BI M應用實施目標

通常情況下，工程建設項目涉及的專業較多，建設過程中必須考慮土建結構工程、裝飾裝修工程、室外配套工程、機電安裝工程、暖通工程等交叉施工，同時，涉及各種設備安裝，管線布置極為復雜，質量要求極高。為致力于實現BIM應用的全部主流功能，BIM應用主要包括以下6大核心目標：

1）優化設計：相關專業的碰撞檢測、施工圖及深化圖協調審核；

2）施工模擬：結合模型信息和進度計劃的4D施工模擬和方案指導；

3）物料跟蹤：基本RFID技術物聯網的全過程物料跟蹤；

4）成本分析：低誤差工程量計算及校核、快速成本嵌套；

5）制作協調：構件尺寸三維校核、構件制作進度質量跟蹤管理；

6）數據存檔：全周期數據儲存和保密、模型信息的管理和竣工交付。

2 BI M技術在工程優化設計中的應用

2.1 設計圖紙校核

在施工前期，根據設計院提供的設計圖紙，各專業BIM設計人員建立相關專業模型，審核設計圖紙錯誤，提供圖紙報告，規避施工圖質量風險。

2.2 管線優化

建筑工程中機電管線部分主要包括：給排水管道、消防噴淋管道、采暖通風管道以及電力管道。通常而言，設計院在進行設計時，會根據專業由不同的人員進行設計，如建筑專業、結構專業、給排水專業、電力專業等。該工作模式常導致各專業間缺乏良好的溝通交流，以及必要的協調合作。另外，因為機電管線系統本身煩瑣復雜，工程量大，經常導致管線之間、管線與建筑結構之間發生沖突。

通過BIM技術，使設計工作可以從建筑全局出發，合理地對給排水、消防噴淋、采暖通風等管線系統進行綜合排布，實現更加深入和人性化的設計，充分發揮BIM技術的優勢。通過BIM技術進行管線的優化設計，具有下列優勢：

1）協調機電管線專業之間、管線與其他專業之間的沖突，消除硬碰撞、軟碰撞；

2）實現管線預留洞口的精確定位，建設二次開洞對建筑結構的影響；

3）優化工程設計，避免由于設計原因導致施工階段工程進度滯后、錯誤損失、返工等一系列的問題，優化凈空，優化管線排布方案；

4）BIM模型中包含了機電管線專業中所有的信息，包括設備型號、生產廠家、安裝日期等，為以后維護提供了極大的便利；

5）通過合理的布置，保障了設備安裝、運行、維修時具有足夠的工作空間。

2.3 裝配式構件深化設計

BIM技術可根據結構施工圖，施工組織設計，預制廠家實際情況等深化預制構件圖，進行預制構件的吊裝運輸等驗算，并出具計算書。計算書。施工單位的預制深化圖需得到設計部門的同意，經論證通過后方可正式預制。另外，可對構造復雜的構件、節點應進行工藝性試驗[1]。

3 BI M技術在工程管理中的應用

3.1 施工場地的布置

根據工程施工部署，BIM模型可模擬各個施工階段所有地上、地下、既有及擬建建筑、施工設備、各場地實體、臨時設施、道路等現場情況。將待布置的現場設備與工程的BIM模型進行整合，通過調整位置優化布置方案。

施工人員生活區擬建在現場未施工區域，由于該部分結構形式復雜，普通的二維圖紙無法直接反映結構之間的關系。通過BIM模型的建立，可以找出板房的合理位置，發現洞井，提前做好安全防護，合理規劃現場通道。

3.2 三維動畫渲染和漫游

建筑宣傳展示時，需要用到渲染的三維動畫，給人以真實感和直接的視覺沖擊。通過渲染軟件進行三維建模需要投入大量的人力物力，效果未必滿足業主的期望。而飽含工程數據的BIM數據庫可以為渲染提供素材，大大提高三維渲染效果的精度和效率。

3.3 勞務管理

通過手持人員信息錄入設備對進場人員信息進行錄入，大大提高了勞務管理人員傳統的手動填寫人員信息的工作效率，同時，通過平臺的自動識別，錄入的人員信息可以直觀地反映進入現場人員是否超齡、是否是疫區返工人員、身份證是否過期等問題。從源頭對人員進行進場管理，再配合現場設置的閘機傳回至平臺的數據，統計每位進場人員的出勤天數，供項目使用，從而解決了勞務用工的薪資發放管控，避免了惡意討薪等現象。該模塊實現了對勞務人員從進場到過程的全面管理，真正提高了勞務管理人員的工作效率和項目勞務管理水平。

4 BI M技術在工程物料跟蹤中的應用

EBIM云平臺還可以對項目中采購的材料物資進行跟蹤定位。在材料跟蹤界面，可以查看設備編號、名稱、進度、時間、相關照片、跟蹤地點及歷史跟蹤信息，實時監控物料狀態。基于BIM的二維碼的應用，可以理解為對原有工作模式的升級。通過BIM+二維碼的介入，傳統的現場物料管理更加清晰高效，信息收集匯總更加及時準確。二維碼打印支持配置信息打印，方便查看重要信息。所生成二維碼具有唯一性，關聯相應構件，還可以導出BMP格式圖片。

5 BI M技術在工程成本分析中的應用

在項目建設中引入BIM技術，可以通過較小的投資獲得大量的效益，在經濟上是可行的。這得益于BIM技術在成本控制中的應用。利用BIM技術，可以實現分段、分層的施工控制和造價控制，更有利于本工程資金的節約與統籌安排。發揮出工程信息一體化的發展優勢，不僅可以方便合作伙伴之間的溝通，提高管理效率，縮短工期；還可以管理施工階段，合理安排材料進場，保證施工質量和進度，減少返工，達到節約成本的目的。

將BIM5D成本模型作為“BIM5D+智慧工地”成本管理系統載體，可以實現BIM5D技術在物料、進度和經營中的深入應用，BIM5D成本管理系統的成本測算數據分析、成本測算單方指標分析、成本測算盈虧平衡分析和可開展累計完成量的經營分析，能夠很好地輔助經營管理人員更便捷的開展經營工作，有效提升項目信息化管理和精細化管理水平。

6 BI M技術在工程進度、質量、安全、資金管理中的應用

6.1 施工進度管控

利用BIM技術建立模型，對單體進度計劃進行動態可調整的4D施工進度模擬（包含總體進展、各區段進展及各隊伍的進展模擬），精心策劃推演，可形象地展示施工進度和各專業之間協調關系，輔助確定合理的施工方案、人員、設備配置方案等，做好施工部署，確定進度計劃。

通過BIM技術，可以實時展現項目計劃進度與實際進度的模型對比，隨時隨地三維可視化監控進度，提前發現問題，保證項目工期。

施工進度超前或滯后的地方用不同顏色突出顯示。同時，進度計劃也支持Project導入，只要和模型關聯一次，后續的時間修改可以直接在模型中體現出來。

通過廣聯達BIM5D中獨特的施工模擬多視口功能，可以實時展示計劃進度、實際進度、計劃與實際情況的偏差，實現多專業同步進度展示。

“BIM5D+智慧工地”進度管理系統將集成施工計劃、數字例會、生產活動3個子模塊，3個子模塊也基本包含了項目生產過程中各類要素，主要從進度計劃、勞動力、材料、機械設備等方面通過數據分析，以數據量化的形式展示項目生產情況，以及數據統計分析后自動形成的圖表（如數字周報、施工日志、數字例會等）來輔助現場管理人員開展日常的生產工作，提高了項目管理人員的工作效率。

6.2 施工質量管控

運用BIM技術對建設項目進行質量控制，可以發揮工程信息集成化的發展優勢，不僅可以方便合作各方的交流，提高管理效率，縮短工期；還能進行施工階段的管理，合理安排材料進場，保證施工質量和進度，減少返工，達到節約成本的目的。

一方面可以方便理解設計方的設計意圖，一目了然，將不便于施工的地方提出來與設計方進行協調整改，從而降低管線的施工難度和成本。另一方面，將給排水、電氣、暖通等各專業的數據匯聚到一起，檢查組合的合理性，同時，進行碰撞檢查，將可能出現的沖突暴露出來，及時改進“錯、缺、漏、碰”，提高了圖紙復核的效率，并且保證了協調修改的質量。

通過客戶端上傳現場的質量問題和巡檢進行分析統計，并通過平臺前期設置的整改鏈責任到人進行閉環處理，質量問題是否按時整改閉合在平臺上一目了然，可有效輔助質量管理人員及時對現場問題及隱患整改進行督促，系統平臺再通過客戶端上傳的數據進行統計分析形成質量問題庫，以圖表的形式直觀反映各施工階段質量問題易發生的工序及部位，從而以數據的形式幫助質量管理人員有針對性的管理施工現場。同時，系統集成關于工序的質量規范標準，輔助質量管理人員進行日常檢查工作，從而提高項目質量管理水平。

6.3 施工安全管控

項目在安全管理方面積極響應國家提出的安全管控雙體系：風險分級管控、隱患排查治理。項目從一開始就會以問題為導向來推進，項目小問題不過夜，大問題不過周，每一個問題要有文字有圖片，在項目人人都是安全員，項目管理的每個人員使用App移動端對安全問題發起、整改、復查、關閉，通過PDCA管控方法，項目安全數據可追溯、可分析、做到問題的及時整改，為項目最終實現安全零事故提供有效手段。并通過客戶端上傳現場的安全隱患進行分析統計，并通過平臺前期設置的整改鏈責任到人進行閉環處理，安全隱患是否按時整改閉合在平臺上一目了然，可有效輔助安全管理人員及時對現場問題及隱患整改進督促，平臺對客戶端上傳的數據進行統計分析，形成安全隱患數據庫，也以圖表的形式直觀地反映了每個施工階段可能出現安全隱患的工序和部位，從而以數據的形式幫助安全管理人員有針對性的管理施工現場。同時，系統也集成關于工序安全檢查的規范標準，輔助安全管理人員進行日常檢查工作，從而提高項目安全管理水平。

6.4 資金分析管控

1）前期資源分析：每季、月、周初分析當期勞動力和物資需求，排除風險；

2）材料計劃復核：按需提取相應需求量等信息，校核材料計劃；

3）資金消耗分析：按項目全過程、每季、月等模擬施工資金消耗情況，分析資金使用合理性，排除風險；

4）分包結算：按時間、流水段等切分模型，方便迅速地提取需要結算的工程量和資金，提高工作效率。

7 BI M技術在工程數據存檔中的應用

目前，很多施工文檔都是紙質文檔，一旦需要二次施工，或者突發事件需查詢圖紙時，圖紙很難找到。BIM模型的文檔管理，可將文檔等通過手工操作及BIM模型中相應部位的鏈接。系統集成了文檔搜索、定位和查閱功能。所有操作均基于四維BIM可視化模型的界面，充分提高了數據檢索和資料利用效率。當施工結束后，完整的信息數據庫可以為管理者提供快速的查詢和定位。

BIM在施工工程中，可對設計變更等優化對工程量進行動態調整，將工程開工到竣工的全部相關數據資料存儲在基于BIM系統中。無論是在施工中還是工程竣工后，所有的數據資料均可以根據需要進行參數設定，快速得到相應的工程基礎數據。管理人員可以及時、準確地篩選和調用工程基礎數據，可以對施工過程中關于成本和流程的工作給予較大支持，大大提高了施工中審批、流轉的速度，提高人員的工作效率。

8 結語

隨著互聯網技術的快速發展，大數據時代的到來，應不斷開展BIM建筑信息模型的推廣和應用，實現BIM“信息共享、協同工作”，應該讓BIM技術作為項目精細化管理最有力的技術支撐手段，全面推行工程項目全生命期應用BIM技術，讓BIM技術更好地服務于建筑工程的發展。