BIM 管理理念下建筑工程施工管理中的應用

劉超

（山西建筑工程集團有限公司，山西 太原 030002）

0 引言

隨著工程項目越來越龐大，現階段工程管理變得越來越復雜。而BIM 管理應用的優勢就在這方面逐步體現。BIM 管理理念在建筑工程施工管理中的應用依托信息化模型，提升了管理的效率。

1 BIM 技術理論

1.1 BIM 的定義

BIM 即“建筑信息模型”，它是一個用數字表示工程建設項目物理特性與功能特性的模型，它可以為建設工程項目提供可靠、準確的共享知識資源。BIM 也是一種方法，它可以進行建設項目的設計、施工和運營維護[1]。BIM 是一個人為的活動，貫穿于建設項目整個施工過程中，因此也是一個過程。

1.2 BIM 的應用價值

BIM 技術是以BIM 模型為基礎，數據信息為核心，服務于建設工程項目施工各個環節的分析與應用，在服務項目的過程中實現其商業經濟價值，BIM 技術的應用也分為3 個層次，如圖1 所示。

圖1 BIM 技術的應用

2 BIM 技術在建筑工程施工管理中的應用流程

基于BIM 的施工管理流程中包含了功能模塊層、模型層和數據層。從模型層的工作流程可以看出，該層次是貫穿在建設工程項目的全過程的，其中也包含了施工過程中所有的物理屬性和信息，這些全部的信息和數據都記錄在BIM 模型的數據庫中[2]。

基于BIM 施工管理流程大致如下。

（1）確定了成本控制的框架之后，首先業主需要根據實際情況進行市場調研，可行性研究通過之后再進行下一步工作。可行性研究主要是通過對項目的主要內容和配套條件，如市場需求、資源供應、環境影響、資金籌措、盈利能力等，從技術、經濟、工程等方面進行調查研究和分析比較，并對項目建成以后可能取得的財務、經濟效益及社會影響進行預測，從而提出該項目是否值得投資和如何進行建設的咨詢意見，為項目決策提供依據的一種綜合性分析方法。

（2）項目決議后，為招投標工作提供支撐。在這個過程中，設計單位需要使用BIM 技術建立相應的BIM模型，根據得到的BIM 模型計算出大約的工程量，然后根據BIM 數據庫中的數據得出相應的價格并進行成本管理，然后得出前期決策。

（3）做出決策之后就需要進行具體、細致的設計工作，在設計的過程中需要建立完整、詳細的BIM 模型，各個部門和參與方都要根據自身對項目的理解提出具有建設意義的建議，在最大限度上減少施工階段設計的變更，進而進一步降低成本，提高施工效率。在以后的施工過程中一旦設計需要進行變更，技術人員可以在BIM 模型上進行模擬修改，并從中得出最優的變更方案。

從基于BIM 施工管理流程中可以看出，各部門之間的信息共享程度大大提升，施工管理的信息化水平也提高到了新的層次，所以說BIM 技術的應用可以在最大限度上改善傳統施工管理的缺陷[3]。

3 基于BIM 理念建筑工程施工管理的優越性

3.1 實現了可視化

對于現階段的建筑施工來說，建筑形式多樣化，造型不斷推陳出新，所以在施工的過程中光靠二維圖紙難以展示出來的，BIM 技術改善了這方面的問題。BIM技術的應用使得整個的施工過程變得可視化，它可以根據圖紙建立三維的立體實物圖，各個過程的信息和數據都可以實現可視化，施工管理的過程變得更加清晰、準確，更重要的是實現了項目設計、建造和運營等過程的有效溝通，大大減少了由于溝通不暢產生的問題[4]。

3.2 實現了參數化

BIM 技術對模型中的每個構建都賦予了一定的物理信息和構建屬性，每個構建都實現了參數化，所以在項目的進行過程中各個階段在進行施工管理的時候都可以直接按照模型上的數據進行即可，有利于確保施工的準確性。另一方面，當設計出現變更的時候，模型上的數據都會自動變化，其他的設計人員就可以直觀的看到設計變更，這樣就可以大大減少傳統方法中因為設計變更帶來的一系列問題。

3.3 信息化程度更高

BIM 技術的應用使建設工程項目施工管理的信息化程度更高，BIM 數據庫中的信息和數據是整個項目施工管理的依據，BIM 模型中的信息也會在存在于整個的項目施工管理的過程中，任何信息的變動都會同步到云端，所以說基于BIM 的建設工程項目施工管理與傳統的施工管理相比較信息化程度更高，效率更高。

4 BIM 管理理念的具體應用

4.1 BIM 理念在項目前期投資中的應用

4.1.1 前期投資估算

根據調查發現，投資階段的工作對整個造價的影響是最大的，可以達到90%左右。在進行前期的投資估算工作時，主要是以單項工程為計算單元的，根據不同的計算單元進行成本估算，不需要將全部的準確計算出來，然后再進行估算。在進行前期投資估算的時候需要注意，大型的咨詢公司或者是業主方可以根據之前相似的項目進行對比，然后根據相似的信息和數據進行估算，在估算的時候需要編制估算文件[5]。

在前期投資估算的過程中使用BIM 技術主要是利用其強大的數據庫，它的數據庫中包含了整個工程項目中的所有信息，并且在估算的時候可以隨時取用，最重要的是數據庫中的信息和數據都是很準確、可靠的。所以說在進行前期的投資估算的時候可以與數據庫中相似的工程項目進行對比，然后使用以前的數據估算出新建工程的投資額，這樣借助BIM 數據庫進行的估算，結果更加準確、可靠，而且還提高了工作的效率。除此之外，如果是BIM 數據庫中包含了和新建項目相似的BIM 模型，則可以根據新建項目的特點對原有的BIM 模型進行修改，這樣就可以大大減少人力、物力和財力的投入，有利于控制成本，加快項目的整體進度。

4.1.2 前期投資方案選擇

建設工程項目成本管理是貫穿在整個項目全過程，在前期投資階段，借助BIM 理念選擇出最優的方案，為后期施工組織奠定基礎。通過BIM 技術不僅可以快速估算出工程造價，而且還可以比較工程指標，從而選擇最優的方案。據統計，前期階段投資方案的選擇對整個項目管理起著很關鍵的作用，也是投資方能否在這個項目中獲得利潤的關鍵一步，前期投資階段作出的決定對整個項目總造價的影響達到75%以上[6]。在前期投資方案階段，借助BIM 的數據導入、分析功能對相關數據進行分析，模擬工程項目的建筑形態、內部結構等，為后期施工組織、建設和管理提供數據支撐，在后期的施工管理中可以結合BIM 模型對施工周期以及施工預算進行有效管理。

4.2 BIM 理念在項目設計階段中的應用

4.2.1 設計階段的設計預算

BIM 理念的應用解決設計圖紙變更帶來的一系列問題，預算員不再需要根據設計人員的圖紙進行預算編制工作，而是直接根據設計人員設計出的BIM 模型直接套價，這樣就可以節省大量的時間，而且預算人員計算的結果更加準確。當設計圖紙發生變化時，BIM 模型會根據變化自動改良，實現重新造價的高效化，從而大大提升了施工過程中的造價管理效率。

4.2.2 設計階段的協同工作

BIM 技術的應用在很大程度上解決了溝通不暢的問題，大大增加了設計階段設計人員之間的溝通交流，當設計人員修改了自己的設計部分時，其他的設計人員會在BIM 模型中看到修改后的情況，而且通過云端，所有的設計人員也會看到最新的設計模型，這樣設計階段就可以減少一些問題出現。借助模型提升設計的直觀性和可觀性，及時避免設計問題，降低施工過程中工程變更的出現，提升施工效率。

4.3 BIM 理念在項目施工階段中的應用

4.3.1 招投標階段提取工程量的應用

現階段的工程招投標階段主要是業主將設計圖紙交到招標咨詢單位，然后咨詢單位根據設計圖紙進行算量套價，而且算量套價的工作會占據整個招投標時間的60%以上。BIM 理念在建設工程項目中的應用可以在設計階段建立BIM 模型，該模型中包含了建筑項目的所有信息，所以咨詢單位可以直接從BIM 模型中獲得信息、數據，這樣預算人員就可以從模型中直接提取工程量，然后再根據相關的規定編制工程量清單，BIM 技術的應用大大減少了招投標過程的工作量。

4.3.2 招投標階段評標過程的應用

在評標的過程中，評標專家可以將提交的模型制作成漫游效果，這樣專家們就可以更加清楚的看出該建設工程的細部構造，然后在接下來的評標過程中專家就可以根據其中容易發生變更的部位提出問題，請投標單位作出應答，如果投標單位的應答不合理或者是沒有達到應有的要求，那么這份標書就變成了廢棄標書。在評標過程中，投保單位可以利用BIM 技術的動態化提交施工模擬，這樣專家就可以快速的了解施工流程和施工方案的具體內容，如果是遇到大型項目，單單靠文字說明是不行的，BIM 技術就可以通過動態模擬解決這個問題，在評標的時候專家觀看投標方的模擬方案，然后對其中的問題進行討論即可，有效確保施工方案的準確性。

4.3.3 施工進度的應用

在施工過程中，一些復雜建筑物的細節構造很難在設計圖紙上準確的描述出來，或者是讀圖者不一定完全理解設計師的意圖，所以可以利用BIM 技術的5D（3D+進度+成本）將施工過程中涉及的構件進行具體分解，然后再結合BIM 技術中相關的進度軟件將建設工程項目進度的進度信息和資源信息全部錄入軟件中進行有效的管理。管理人員可以借助BIM 終端及時就施工現場進行管理，在軟件中及時將不合格微店以及整改措施、整改情況等進行及時標注，實現模型的及時更新，從而提升現場施工效率，確保施工進度。

4.3.4 場地優化管理

施工期間，工程現場管理內容較多，工程現場包含了大量的人工、機械以及材料等，人工管理效率低，容易出現紕漏。而借助BIM 實現對施工現場的高效管理，借助BIM 技術，借助5D 軟件，將建設顯著的相關參數導入軟件中，在軟件中對施工現場進行動態管理。技術人員可以借助BIM 模型及時發現施工現場中存在的安全隱患和危險因素并及時排除，從而不斷提高管理成效。

4.3.5 施工結算的應用

在建設工程項目施工的過程中，工程款一般是按照按月結算、按階段結算、分部結算和竣工結算等形式進行，工程完成某一部分的時候，施工方就會編制成相應的工程量表和工程結算單，在審核通過之后便可以向業主索要工程款。但是每一階段的工程信息都被記錄在2D 圖紙中，各種不同的信息被存放在不同的管理員處，這樣在統計數據的時候就會變得十分困難，不利于施工成本的有效管理。BIM 技術的應用可以有效的解決這方面的問題，它可以利用模型將進度、成本等關聯起來，詳細的記錄每一階段消耗的時間、材料、人工等，這樣就可以保證每個階段信息的有效管理。

4.3.6 施工變更的應用

在傳統的建設項目成本管理的過程中，施工中不可避免的會出現工程變更的情況，這種情況的出現可能會導致工期的延誤或者是成本的增加，這對成本管理和施工進度管理是很不利的。BIM 技術的應用在最大限度上降低了施工變更的次數，BIM 技術的碰撞檢查能夠使設計階段和施工階段的工程變更大大減少，當發生變更的時候，設計人員也可以直接在BIM 模型上修改，大大降低了人力、物力和財力的損耗，降低成本，提高效率。

5 結語

BIM 管理理念應用于施工管理，促使傳統施工管理模式的變革，借助事先的模型展示，排除可能出現錯誤的情況，通過一系列信息交互，成功事先BIM 管理應用來節約成本，提升整體的協同能力，減少人員的勞動強度。BIM 觀理念提高了建筑工程施工管理的信息化水平，促進施工管理的信息化發展和高效率發展。