BIM技術在建筑工程施工設計及管理中的應用

單友付 張盛 袁銘

摘要：隨著我國現代建筑工業和信息化工程技術的進步和發展，傳統的現代建筑和信息管理的理念也受到了革命性的沖擊，我國現代建筑行業的信息管理方法也在不斷地探索和改進。基于BIM建筑信息管理模型的軟件不斷地研究和開發了出來，已經被廣泛地應用在實際的建筑工程當中，并且收到了顯著的效果。

關鍵詞：BIM技術;建筑工程;設計及管理

1基本概念、技術及理論

1.1BIM技術

BIM基礎信息技術是信息技術建設和應用的一項重要技術，其基本含義是以信息技術為基礎，通過三維數字信息技術項目的實施，在建筑工程BIM中可以更加便利的修改基本信息，進行任意的插入與信息的創新。

1.2建筑工程施工管理基本內容

建筑工程的施工設計和管理的基本要點大致可分為以下三點的內容：安全的管理、質量的管理、成本及建筑工程進度的管理。在整個建筑工程的施工設計和管理當中，安全的質量管理成本是整個建筑工程設計和施工所有的管理中最重要的內容，一定要將其放在首位。

2 BIM在建筑工程施工管理中的應用

2.1質量管理中的應用

通過應用BIM互聯網技術可以加強對于施工以及材料的質量控制與管理，為建筑項目的施工以及設備的管理人員施工作業提供了信息的支持，通過應用BIM互聯網技術的質量管理模塊可以了解項目施工的材料以及施工機械設備的信息是否與互聯網應用的信息一致，可以在最快的工程實踐中有效保障各項材料以及施工機械設備的有效規范應用。

2.2安全管理中的應用

為了有效的避免各種現場施工安全事故和問題的頻繁出現，必須要大幅度的提升企業對現場的施工安全和管理工作的高度重視，通過先進的BIM技術模擬現場施工的安全管理流程以及施工的環境，及時的識別在施工現場中可能存在的各種現場施工安全隱患和事故問題，通過對現場施工細節的處理進行模擬和再現，加強對現場施工安全管理方案的分析以及檢驗，了解施工現場中可能出現的各種危險安全問題，進而有效的做好了預防和處理，在根本上有效的避免了安全隱患和事故問題的頻繁出現。

2.3成本及進度管理中的應用

建筑工程的施工要想如期的開展，首先必須要對建筑工程進度以及計劃進行系統的監控，從成本及進度對施工過程進行管理。進度管理系統設定了模擬進度執行方式，動態顯示實體任務進度和執行的情況，對于滯后的工作情況及時提出了預警和提示，確保了實體進度任務的按時順利完成。項目管理計劃的進度與項目實際的進度對比通過云端管理平臺自動實現了信息的共享，方便施工項目的每個人隨時查看自己的進度管理計劃，并根據項目進度管理計劃做好相應的進度管理工作，再將施工項目進度日報的相關數據和內容自動同步發送到項目進度管理計劃后，實現項目管理計劃的進度和項目實際施工進度的自動對比。這就需要對圖紙問題以及其信息來源進行系統的實時調整優化處理;對于實際施工的進程中與實際施工圖紙矛盾的各種問題也進行了調整與優化，進而有效的保障了施工如期的開展，加強對于施工的成本及進度的有效控制與監督管理。

3 BIM在項目管理中的應用——以A項目為例

A工程項目主樓上部結構為鋼—混體系，豎向結構為核心筒，水平結構為鋼梁、桁架和組合樓板。塔樓沿高度可以分為裙房、辦公用房、高檔酒店、公寓式酒店和開放觀光區9個區域，地下為5層，采用箱型基礎。

A項目基于BIM信息處理技術，對結構、日照、能耗、建筑聲學進行了合理的分析，同時對水暖電進行了合理設計，對實際情況的建筑圖紙、效果圖、工程算量和施工管理進行了詳細修正，協同現場工作人員一起，為整個項目的合理進度保駕護航。

3.1建模方式

利用BIM軟件直接建模，使用建筑模塊初設建筑圖、使用結構模塊對結構部件進行設計以及使用水暖電模塊保證管道設計的合理性。建模時，可根據實際情況進行客觀調整。另外可根據實際情況在進度管理中增加時間維度，從而建立三維模型，實現大幅度提高工作效率的目的。

通過整合不同建筑元素，進而構建出總體的建筑效果圖。運用BIM通過組合模型、視圖和標注元素，進而建立起3D模型，另外通過輸入元素各項參數可以對構建進行更為合理的表現。用Revit建立3D模型后，通過Navisworks打開，由此實現3D模型的管理。

應用BIM能夠最大限度減少設計的誤差，實現更加精確化的測量與數據計算。BIM項目設計技術的優勢是能夠針對具體的設計項目以及根據相應的項目設計任務完成與實施情況進行自動化的測量與計算，其中對任何一項數據可以更改與處理進行優化，其他的后續數據處理進程都是能夠自動的進行并及時的根據需要計算與處理進行優化。BIM技術在設計與建模上的技術優勢更是能充分體現在具體的項目建模設計當中，它的使用為項目節約了大量的時間，以及大量的人力、物力等等資源。

3.2碰撞檢測

BIM可以對項目現場各項設備或者結構各項構件進行碰撞檢查，防止各種元素在施工現場的空間中發生構件“打架”現象。分別是排煙風管和消防水管碰撞、消防管道與空調水管碰撞、給水管道與結構框架梁碰撞沖突及解決方案圖。可以看到當碰撞問題發生后，首先要對幾種碰撞構件進行優先級排列，即大型、重要、主要構件優先級要高于小型、附屬、次要構件。BIM技術在施工階段的應用以施工模擬為例，其能夠更好的進行成本控制。

3.3成本控制

A項目的決策第一階段工程成本的控制中需要運用的BIM相關技術的數量統計內容：在初期設計A項目通過的工程量成本統計需要首先采用與BIM相關的軟件——Revit的軟件數量統計明細表功能。通過初步的BIM模型，可以充分利用初步的Revit相關軟件的公共建筑數量統計明細表的功能，快速的統計得出A項目建筑的工程量和建筑面積，該信息為15 840 m2，結合公共建筑成本估算經濟指標，便可以快速計算得出初步的建筑施工成本規模約為1.2億元。A項目估算出了投資額在1.2億元人民幣。通過數據確定最優的方案，工程成本間接的得到有效控制。

3.4施工進度控制

首先必須從實際情況出發調查研究，掌握各施工方面的情況，進行針對性的反復調查分析比較、改進和完善，同時要想有效地做好對進度的控制，必須綜合分析各施工階段的全過程（或關鍵工序），繪制和設計出合理的包絡圖，找出能夠完成決定質量和工期的關鍵工序和關鍵的線路;同時可以借助先進的斑馬統籌法和進度計劃管理軟件編制的網絡圖，不斷地優化施工網絡進度計劃，選擇最優的方案，尋求最優的工期（一般指能夠完成決定進度計劃的施工階段時間相對較短且消耗費用最小的質量和工期），并在對施工進度計劃制定和執行的過程中有效地控制與進行監督，不斷完善，保證以最小的時間消耗成本獲得最大的社會經濟效益。工程施工的過程中，各個作業工種總是要通過交叉的流水線來完成各個作業。但是若相互間的協調不好，停工或者臨時窩工的現象就有可能會發生。

3.5竣工驗收核算

竣工驗收需借助于BIM可視化技術對竣工材料以及圖紙進行詳細的審核，協助項目工作人員將實際情況和可視化結果進行對比，解決了使用者對可視化與可對比性的部分需求。

在竣工驗收的階段，BIM技術能夠更好的進行審核最終竣工驗收圖紙。同時，借助于BIM成本管理技術更好的對施工進行了成本核算，進行對成本的控制。

4 結語

利用BIM技術能夠創新和集成建筑工程項目各個環節，并能夠通過具體的計算與分析，對項目進行發散性構思，并選擇合適的方案。對項目進行全過程的設計，其中包括建模方式、碰撞檢測、成本控制、項目的施工進度控制及竣工驗收核算，進行系統的過程分析。BIM技術的核心價值不斷地得到應用。通過將BIM技術整合，利用BIM建筑信息模型能更好在項目的全過程中使用。

參考文獻：

[1]郭承孜.基于BIM的建筑工程項目成本控制的管理研究[D].綿陽：西南科技大學，2018.

[2]丁靈華.BIM、AR等輔助技術在建筑工程機械自動化中的運用[J].價值工程，2018，37（12）：148-150.

[3]李懷坤，李曉萌，宮彥入，等.淺談BIM技術在工程變更管理中的應用[J].價值工程，2018，37（10）：163-165.