分析BIM技術在建筑工程管理中的運用

文／李紅威 首都經濟貿易大學 北京 100025

引言：

現階段，BIM技術在建筑工程管理中得到了廣泛應用。在項目設計、施工與管理等環節中，BIM技術均發揮了顯著優勢。在早期項目設計階段，有關人員借助BIM技術可發現設計方案存在的主要問題，并且促進各專業之間有效協同，為工程項目的有序開展奠定了基礎。在此背景下，行業相關人員需要對BIM技術的概念、內容與特點進行分析，了解BIM技術的主要應用優勢，以提升建筑工程管理水平，為項目進度控制與質量管理工作提供助力。

1、BIM技術定義、內容與特點

1.1 BIM技術概述

BIM是建筑信息模型技術，該技術主要被應用在工程設計、施工、管理與維護等多個領域中。通過對項目數據化模型的整合，能夠在工程全生命周期實現對建筑信息的共享與傳遞，幫助項目管理人員對各類建筑信息做出正確的分析與決策。BIM技術也能夠為設計人員、建筑施工、運營管理以及其他參與方提供協同工作，以最大程度提高生產效率、縮短工期與節約成本。

1.2 BIM技術內容

1.2.1 可視化

可視化就是利用BIM技術將建筑項目的設計方案以3D模型的形式呈現在人們面前。該技術在建筑設計環節具有較高的應用價值。能夠避免設計人員出現錯誤，使得建筑設計方案更加具有可靠性。通過對BIM技術的應用，能夠協助有關人員直接觀看成型后的建筑效果，并且完成對項目局部的準確修改。針對業主方而言，則無需設計人員對方案進行講解，可直觀了解建筑效果，由此縮短了設計方案用時，使得建筑工程的設計效率得以提升。

1.2.2 模擬性

模擬性是BIM技術最大的特點，通過BIM三維模型，實現了對整個施工過程的模擬目標，可將具體的施工步驟、流程和關鍵工序進行技術模擬。在三維模型的構建中，也融入了施工技術、施工機械等關鍵內容，并且對設計與施工中存在的缺陷與不足進行識別，并制定了改進方案，使得項目的施工困難被及時解決。

例如，在建筑工程的設計環節，有關人員可利用BIM技術完成節能模擬、日照模擬、緊急疏散模擬等。在招標與施工階段，也可增加項目發展時間，實現4D模擬，在此基礎上，制定合適的施工方案，對項目現場施工進行指導。通過對項目施工流程的模擬，也能夠為管理人員的決策提供數據參考，為建筑工程按期竣工奠定了基礎。

1.2 .3協調性

建筑工程項目十分復雜，需要各專業協調，共同完成。在建筑工程的設計階段，有時會出現各專業設計人員溝通不到位，造成專業碰撞的問題。例如，暖通專業的管道設計與建筑結構中的梁柱出現碰撞。上述問題出現后，不僅影響工程施工進度，而且出現嚴重的資源浪費問題，不利于造價控制。而利用BIM技術的協調功能，便可解決碰撞問題。通過BIM技術，有關人員可協調各專業施工，并對現場施工中的人員、材料、設備、工序進行管理，使得各專業施工井然有序，確保施工作業連續性。

2、建筑工程管理中BIM技術的應用優勢

2.1 促進信息數據共享

在建筑工程管理中，信息數據的重要性不言而喻，通過對建筑信息數據額度獲取，能夠為管理人員提供依據，以此更好做出決策，使得管理工作更加高效合理。通常情況下，建筑工程的數據包括設計數據、施工數據、人員、材料、機械信息等等。對以上相關數據進行獲取的難度較大[1]。

得益于BIM技術的應用，有關人員可創建基于工程項目的數據信息平臺。在平臺系統中，可對數據資源進行整合，并且實現信息數據共享。通過對數據信息的分析，為設計與施工提供了更加可靠的支持，有關人員能夠對相關建筑信息進行溝通，了解是否存在不足，以確保工序流程合理，防止有關人員對建筑信息掌握不足的問題出現。

2.2 降低了項目設計風險

BIM技術的應用價值在工程設計階段得到了體現。一般情況下，當建筑工程施工方案出臺后，有關人員需要及時評估方案的可行性，并且對該方案下，建筑工程的經濟效益進行分析，注重控制項目風險。利用BIM技術對建筑工程的風險進行規避，主要體現在以下方面：

一是，有關人員通過對BIM技術3D可視化模塊的應用，能夠及時發現設計階段存在的問題，預防項目因設計不合理，造成安全隱患與質量風險。二是，利用BIM的模擬性，能夠及時發現施工過程中存在的問題，并且對整個施工過程進行有效管理，及時改進施工方案，以此縮短項目周期，確保建筑工程能夠按照合同要求竣工。總而言之，利用BIM技術能夠降低項目設計風險，為工程項目順利完工奠定了基礎。

2.3 實現資源動態化管理

建筑工程在具體設計與施工環節，需要對人員、材料與機械進行管理，并且根據項目實際情況，采取動態化管理措施。在具體的管理環節，利用BIM技術能夠實現各專業之間密切配合，做好項目組織與協調工作，由此降低了施工周期，使得資金投入風險得以降低。例如，在某建筑工程管理中，相關人員利用BIM技術套入了該項目的定額計價表，隨后將人力、材料與機械等關鍵投入納入管理模型中。此時，BIM技術會對目前投入的施工成本進行控制，并且將相關數據傳輸給項目管理人員，以實現對建筑資源的動態化管理。此時，倘若出現項目施工成本超過預算的情況，則管理人員對項目方案進行調整，以完成動態化管理目標。

3、建筑工程管理中BIM技術的應用路徑

在建筑工程管理環節，有關人員經常遇到管理難度，造成管理難度較大的原因是信息溝通不及時，未能實現動態化管理。而基于對BIM技術的三維設計功能的應用，有關人員能夠在總體上對項目的進度進行控制，使得建筑信息技術的交流更加快速，滿足了信息及時獲取要求。

3.1 施工圖紙設計

目前，建筑工程項目趨向復雜，要求有關人員對圖紙進行深入分析，并且對設計相關內容進行全面掌握，重點把控設計細節，以確保項目可靠施工，保證建筑工程施工質量。在傳統建筑施工管理中，項目管理人員只能夠對平面圖紙進行分析，當相關設計環節出現缺陷后，則造成管理問題，并且需要對原有設計圖紙進行變更，使得項目的合同工期受到影響。

當引入BIM技術后，可對整個工程的模型進行設計與展示，利用3D可視化技術，對設計中存在的問題進行排查，通過該種方式發現設計環節存在的主要問題，同時，對相關問題進行調整，以提升施工圖紙設計合理性，減少項目風險。通關對BIM技術的應用，有關人員也能夠及時對施工圖紙進行評估，對項目重點工序進行掌握，了解工程項目施工是否具有經濟性，以確保建筑項目施工合理性，避免出現施工風險因素。

3.2 項目造價管理

建筑工程的規模較大，存在多個專業交叉的問題，鑒于此，要求管理人員能夠做好不同專業之間協調，對項目進行集約化管理，并且對重點的項目內容進行控制，以最大程度降低施工成本，為造價管理工作提供幫助。在建筑工程管理中，造價控制是重點工作，有關人員通過對施工人員、材料設備與施工機械的管理，可實現動態化管理目標，為項目管理工作提供幫助。

在工程造價管理工作開展前，管理人員需要做好前期準備工作，對材料價格、機械租賃費用和勞動力成本等價格信息進行充分的市場調研，完成對上述相關信息的收集，并做好分析整理。根據上述成本信息，編制預算，確保建筑資源能夠被充分利用，實現節約施工成本的目標。利用BIM技術平臺中信息管理模塊，管理人員也能夠對材料采購環節進行規范化管理，并且形成對設備與材料的合理管控，將施工材料浪費控制在最低水平。

例如，在某高層房屋建筑的造價管理中，項目管理人員通過BIM技術獲取了材料、設備等建筑資源信息，并且對相關的價格進行了比對，對整個工程的造價情況進行了動態化控制。在此期間，對項目分包、供應商合同進行了管理。在具體的合同中，也對施工建設的主要內容進行明確，了解施工行為是否與合同要求一致，對其中存在的不合理問題進行了糾正，以最大程度控制施工風險。在整個項目的管理周期內，將造價管理貫穿到始終，構建了造價管理人員的聯系機制，對材料設備的使用情況進行掌握，以控制施工浪費，構建起對項目造價的動態化管理體系。

3.3 進度管理與質量控制

在傳統的工程管理過程中，有關人員主要通過圖表對施工進度進行控制，然而，圖表的制作不及時，未能對現場實際情況進行反映，均會造成進度管理難度大的問題出現。作為項目管理的重要組成部分，進度管理十分重要，是確保項目能夠按照合同要求完工的關鍵。鑒于此，將BIM技術引入到工程項目管理實踐中，相關人員利用3D可視化模塊，能夠了解分項目的施工節點，掌握各工序所花費時間，由此完成了對施工項目的可靠管理。基于BIM技術的應用，有關人員可構建施工計劃表與進度表，并且將與表格相關的內容錄入到三維建筑模型中，方便管理人員對施工進度的把控。上述技術手段應用后，管理人員對建筑總體進度的控制能力得以提升，并且能夠對現場變更進行實時掌握，以此做好管理方案調整，使得項目施工流程更加明確，為進度控制工作提供支持。

在建筑工程的管理中，質量與安全問題始終是重中之重，尤其是在大型建筑項目的施工中，針對施工質量的控制與管理，直接影響項目后期驗收。鑒于此，有關人員將BIM技術應用在項目安全與質量控制中，對項目施工的主要環節進行了控制。例如，通過BIM技術的模擬功能，對不同工序之間是否出現碰撞進行了前期試驗，同時根據項目質量控制要求，合理配置了施工人員、機械材料與物資設備等。在對BIM技術的應用中，也能夠有效識別管理漏洞，發現施工項目存在的主要問題，據此制定了針對性的解決方案，使得項目施工安全風險得以解除。基于BIM技術的應用，有關人員能夠對重點且復雜的工序進行模擬，借助計算機軟件，構建了建筑結構三維模型，同時完成碰撞測試，對關鍵的施工節點的管理成果進行了點評。當出現較為明顯的施工錯誤時，則管理人員應形成預案，并且對管理預案的可行性進行分析，完成對建筑模型的修正，確保建筑施工質量問題被及時解決。

4、建筑工程管理中BIM技術的應用案例分析

4.1 項目簡述

某商業寫字樓項目位于北京市中關村軟件園，該項目占地面積為10042m2、實際建筑面積為30111m2，項目的設計方位中國建筑科學研究院、承建方為中建一局。整個建筑的高度為24m，共計8層，其中地下2層。該項目開工時間為2011年10月01日，計劃竣工時間為2013年3月25日。項目在設計階段、施工與管理階段均使用了BIM技術，以下對BIM技術在項目中的應用情況進行了描述，通過對關鍵施工步驟的優化，使得項目施工更加可靠，提升了質量控制水平，為建筑工程的規范化管理提供幫助。

4.2 施工計劃編制

以往在建筑工程管理中，部分項目存在按季度編制施工計劃的問題，對施工進度控制工作造成了不良印象。鑒于此，有必要對施工計劃的編制工作進行改革。在BIM技術的協助下，分析了項目的周計劃與月計劃，對項目管理工作進行了細化。同時對不同施工計劃的可實施性進行了比較，同時，參考項目施工管理需求，對施工計劃的應用效果進行了評價。在項目施工的全周期范圍內，有關人員對施工計劃的控制，能夠為現場控制工作提供幫助，并且將具體的管理方案與項目實際緊密結合起來，以最大程度確保項目施工的協調性。

基于BIM技術的應用，有關人員需要做好施工計劃編制，并對具體的施工進度進行控制，確保相關工作能夠在施工計劃方案指導下開展，為項目按期竣工奠定良好基礎。同時，在BIM技術的幫助下，有關人員能夠對施工進度進行監控，并做好每日管理工作，使得項目施工計劃的編制與現場實際情況相差甚少，為建筑工程的可靠運營提供支持。

目前，在建筑工程的管理中，形成了周計劃和月計劃結合模式，當管理人員需要調取該項目任何時間段的計劃時，只需要利用計算機軟件，建立篩選條件并完成檢索，便可獲取這一時間段的施工進度安排，以最大程度強化現場管理能力。利用BIM技術模塊，有關人員可對不同施工計劃進行確認，并且能夠根據施工計劃的主要內容，對項目進行模擬，以完成對施工環節的把握，為項目能夠按照預期進度完工奠定基礎。

4.3 施工環節管理

為確保項目施工可靠性，有關人員利用BIM技術對工程的整個施工環節進行了管理，并且明確了施工組織工作，借助3D可視化模型，對施工中存在的難點進行了識別，并做好技術分析。利用BIM技術，有關人員制定了較為可行的施工管理方案，通過對具體施工計劃的擬定，劃分各流水段，使得管理效率獲得明顯提升。在項目的施工階段，也對模型建造的可靠性進行研究，分析建筑模型與實際存在的差別，并且對使用的主要技術手段進行掌握，明確施工技術與施工進度之間的具體關系，使得項目施工管理更加可靠。

在具體的施工管理中，管理人員結合建筑項目實際情況，在BIM模型中增加的時間序列，由此構建了基于項目施工的4D模型，對建筑工程的施工進度進行了全面把控，以重點掌握關鍵施工步驟所需時間。通過對BIM4D模型的應用，有關人員對施工進度進行了全面把控，當出現施工進度較慢時，則根據合同要求，對項目施工進度進行了督促，以確保建筑工程能夠按照預期進度完工。在房屋建筑的施工環節，也可使用三維技術，對操作環節進行控制，以最大程度降低施工技術變更，確保項目施工穩定連續[2]。針對項目施工環節進行了管理工作，也在一定程度上，提升了項目管理可靠性，為同類項目的施工管理積累了寶貴經驗。

4.4 項目的安全監控

在本項目的安全管理中，有關人員應用了BIM技術，通過該技術的可視化模塊，對項目進行了模擬與控制。基于3D可視化技術應用，能夠幫助相關人員發現關鍵環節存在的風險，通過對該環節的控制與分析，能夠獲取主要風險。在安全管理中，也將BIM技術平臺與管理中心相連接，對其中存在的主要風險點進行了識別與認證，為有關人員實時掌握項目施工情況提供了技術支持。

當管理人員獲取項目權限后，能夠及時獲取項目施工風險信息，并且構建了風險控制體系，將BIM模型數據與日常管理工作深度結合起來，以最大限度控制施工風險，確保項目穩定安全開展。此外，BIM技術也可將設計單位、施工單位、建設單位的安全檢測數據整合起來，并且將相關的信息錄入到系統平臺中，為相關人員的管理決策提供了可靠的參考。在項目施工中，有關人員也可根據相關數據了解建筑工程的安全質量情況，同時也可生成安全分析報告，為規范合理施工提供了幫助。

4.5 BIM技術的實施過程

在本次項目工程的施工階段，面臨的主要問題是分類項目較多，需要布置較多管道線路，并且要求相關人員做好各專業之間的碰撞測試，以確保施工連續性。以往，在同類項目的施工中，由于各專業之間的信息溝通不及時，建筑信息共享難度大，使得暖通管道施工經常與建筑構件發生碰撞，影響了項目施工的安全性與可靠性。為預防這一問題出現，有關人員在項目設計與管理中，引入了BIM模型技術。通過該技術構建了三維管線模型，并且在模型上標注了各參數，為現場管理人員提供了參考。

針對本次建筑施工管理而言，有關人員利用BIM三維模型，對具體的施工工序進行了模擬，挖掘了項目施工中的隱藏風險點，并且對各專業時間可能存在的沖突進行了模擬，做好每個施工環節的檢測工作，使得專業碰撞問題得以解決，為建筑工程管理工作的可靠性提供了技術保障。

結語：

綜上所述，對BIM技術在建筑工程管理中的應用要點進行了分析，通過對BIM技術主要內容與特點的解讀，明確了該技術對建筑管理工作產生的積極影響，同時結合具體工程項目，分析了BIM技術在施工計劃編制、施工過程管理與安全質量控制中的應用價值。未來，在工程項目管理中，有關人員需要關注BIM技術應用的時效性，構建了基于BIM技術的動態化管理機制，使得建筑工程管理工作邁入新的臺階。