BIM 技術在智慧建筑施工管理中的應用研究

王海亮

（山西省安裝集團股份有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

經濟社會的迅速發展讓現階段社會對于建筑物的需求變得越來越大，建筑施工的規模也變得越來越大，想要保障建筑施工順利開展有效協調經濟、效率、成本、安全等各方要素落實施工管理則顯得至關重要，而BIM 技術的有效應用則可以為施工管理優化和調整提供更多的助力，保障建筑施工的有序推進。

1 建筑施工管理中BIM 技術的應用優勢

BIM 技術在施工管理中有效引入可以為施工管理提供更多助力，具體體現為實施、溝通、檢查和模擬4 個方面。

首先，從實施方面的角度來分析BIM 技術的應用可以讓工作人員更好的了解項目內容以及項目建設過程當中應當注意的問題，進而明確工作重點、工作核心、工作目標，保障建筑施工的順利開展和有序推進。工作人員可以通過BIM 技術建立數字模型，動態分析在不同施工技術方法應用過程中可能存在的問題，并且明確影響施工效果、施工質量和施工安全的因素，為項目開展計劃的確定、施工方案的優化和調整提供更多的信息參考。

其次，從溝通方面來分析，BIM 技術可以通過數字模型建設的方法幫助施工隊伍更好的了解不同環節可能存在的施工問題。同時通過BIM 技術完成數據信息的實時更新，強化信息數據的交互共享能力，進而保障各部門工作人員對于施工建設都有較為全面的認知和了解，可以更好地明確施工要點，有效打破信息孤島解決溝通問題。此外，如果在施工建設過程中存在工程變更問題，也可以通過調節模型參數的方式更直觀的反映施工方案的變化、施工參數的變化，進而讓各部門施工工作人員在實踐工作落實的過程中對施工建設情況以及未來一段周期內需要完成的施工建設任務都有較為清晰的了解。

再次，從檢查方面來分析，BIM 技術的應用可以對施工設計以及施工工作落實過程當中存在的欠缺和不足做出有效分析，讓檢查工作人員在施工之前就可以通過數字模型來明確檢查重點以及可能存在的缺陷和不足，提高檢查工作的質量和效率，進而保障施工工作的質量和效率。BIM 技術可以通過碰撞實驗確定影響整體施工質量的關鍵要素，檢查人員則可以通過BIM建設的數字模型來對檢查計劃做出調整，保障檢查工作落實的針對性、科學性和有效性，提高檢查質量和檢查效率。

最后，從模擬方面來分析，建筑施工規模較大，在施工建設過程當中所涉及的施工技術較多，且不同環節的施工內容、施工方向和施工重點存在著明顯的差異，而不同環節之間又相互影響相互制約，一旦某一個環節出現施工問題后續施工都會受到較大的影響。BIM技術則可以通過場景模擬的方式及時地發現不同環節施工可能存在的問題，明確施工技術和施工方法應當如何有效調節，進而為施工建設工作的有序推進和有效開展提供更多的數據資源和信息參考[1]。

2 BIM 技術在建筑施工管理中的應用

BIM 技術在施工管理中應用是十分必要的，工作人員可以從圖紙深化設計、造價管理、施工質量管理、場地管理、進度管理等多個角度展開分析。

2.1 圖紙深化設計

施工設計是施工建設的重要基礎，對于施工工作的開展以及施工管理工作的落實都起到了指導作用。保障設計圖紙的科學性和有效性是確保施工質量和施工安全的重要基石，而在施工設計優化和調整的過程當中，BIM 技術則可以提供更多的助力。

虛擬技術和4D 模擬技術是BIM 技術在建筑施工管理中應用頻率最高且應用效益最為明顯的兩項技術。應用虛擬技術可以通過數據收集，了解環境功能，了解建筑外觀，在此基礎之上對施工設計進行深入的研究、判斷和分析，通過建設數字模型來分析建筑物的物理特性，結合建筑施工的質量要求、性能要求從更加具體全面的角度來分析建筑模型，判斷建筑施工方案的科學性、針對性和有效性，及時發現在施工階段存在的質量風險、安全風險。并通過參數調節的方式對施工方案做出適當調整，結合參數調節后數字模型所呈現的物理特性分析建筑方案的科學性與有效性，以此為中心更好地降低錯誤率。同時在施工管理中也可以通過虛擬技術的應用對管理方法、管理重點作出優化和調整，進而提高管理成效[2]。

可以通過BIM 技術的三維管線綜合建立數字模型，明確不同材料的材料性能，在此基礎之上，通過三維碰撞檢查技術的應用來分析設計圖紙中存在的欠缺和不足。并通過參數調節優化的方法來明確各道工序中材料如何選擇、設施設備如何控制，分析管線應當如何分布，以此為中心從更加綜合全面的角度對施工設計圖紙做出優化和調整，保障施工設計圖紙的科學性[3]。

傳統施工設計的呈現形式是二維的，這種圖紙設計形式對于人力的依賴性較強，需要設計人員具備較高的專業素養和縝密的思維，能夠及時發現圖紙中存在的欠缺和不足，及時找到不協調的地方并做出優化和調整。但是在BIM 技術引進下，設計檢查優化的難度會得到明顯降低，尤其是在管線設計分析的過程中三維碰撞技術可以為設計人員提供更多的助力和保障，有效的降低建筑差錯率[4]。

2.2 造價管理

首先，施工管理工作人員需要利用BIM 技術做好信息數據收集、整合、分析，明確各種材料的市場價格，在此基礎之上通過數字建模，明確不同施工環節對于材料的需求以及不同施工環節所需要應用的施工技術，通過可視化手段來提高造價預測分析的能力，在此基礎之上實現信息資源共享，讓不同施工單位明確在施工項目開展過程當中的成本控制目標。

其次，需要利用BIM 技術的信息共享能力，加強信息交互，各部門施工人員需要及時的上傳施工信息，真實地反映在不同施工環節所消耗的資源和成本，再由施工管理工作人員結合相應數據信息對成本管理方案重點做出適當調整，并通過實時交互信息的方式更新管理數據，讓施工管理工作人員更好地明確資金流向、資源應用情況，提高造價管理的時效性。

2.3 施工質量管理

施工管理工作人員可以通過BIM 技術的信息共享渠道，要求施工團隊在施工建設的過程當中及時上傳信息，而BIM 技術則可以通過信息數據的整合分析實時調節數字模型，通過數字模型分析在了解施工現場情況的基礎之上，明確哪些因素會影響施工質量，通過參數調整來進行模型調整，選擇最優方案，在此之后將調整后的數據方案和信息共享給相應的施工團隊，施工團隊根據修改后的信息數據來調節施工技術和施工參數[5]。

BIM 技術中的算量技術可以實現信息數據的自動識別、自動收錄、自動整合、自動統計，在此基礎之上，結合BIM 模型分析在施工建設過程中明細表數據是否出現變更、設計內容是否需要調整，結合實際情況和實際需求做好數據調節。然后利用信息技術、互聯網技術的技術優勢完成信息共享，當明細表中的數據出現變更時，各部門收到的信息也會發生變化，適時調整施工參數。同時利用BIM 所建立的數字模型也會因為數據調整而做出參數調整，在此基礎之上分析參數調整的必要性和影響。因為建筑規模較大，在建筑施工過程當中計算量也是較大的，而傳統工作方法在數據計算過程中對于人力依賴性較大，且很容易會受到個人的主觀因素等多種因素的影響導致計算精準度不足。算量技術則可以較好地解決這些問題，同時還可以實現與模型的精準對應，通過算量技術來提高模型分析能力和計算能力，進而更好地節約人工成本和時間成本，保障施工質量。

2.4 場地優化管理

施工管理工作人員可以通過BIM 技術做好要素控制，利用5D 軟件導入建筑單體和工程場地設施，在此基礎之上結合實際情況做好資源規劃和配置規劃，然后利用信息系統做好信息披露。施工技術人員可以通過觀看可視化模型明確在施工建設過程當中的資源配置，而管理工作人員則可以通過5D 軟件來了解施工現場動態，通過數據分析及時的發現問題并有效解決問題，提高風險的預見能力和風險的響應能力。這可以有效降低施工管理工作在實踐落實過程當中所面臨的問題和困境，降低工作難度，進而保障管理工作落實的有序性、科學性和高效性，提高施工管理的管理成效，實現動態化管理科學化管理。

2.5 施工進度管理

進度管理與質量管理和成本管理息息相關，如果施工進度控制不到位則會延長施工周期，進而讓相應的施工團隊面臨著違約風險，增加施工成本，同時施工周期的延長也意味著設施設備租賃時間延長和人力資源應用時間延長，這也會增加施工成本。傳統施工管理工作在進度管理上多以進度圖表管理為主要的管理方法，這種管理方法一方面直觀性較差，另外一方面無法有效且及時發現潛在問題，因此進度管理的成效受到了極大的影響。BIM 技術支持下進度管理的管理方式得到了有效優化，尤其是BIM 5D 軟件的應用更可以為施工進度管理提供更多的便捷和助力，施工管理工作人員可以通過模塊化設置的方式按區塊做好進度劃分，結合施工合同中的內容明確進度控制目標，在此基礎之上分析不同模塊主要的工作內容、工作方向、工作重點，確定施工周期，并將計劃與模型整合在一起在此基礎之上，通過信息共享實現實時數據與模型的整合，這樣施工管理工作人員則可以更加直觀的了解施工的進展，明確施工計劃的落實情況，在此基礎之上，通過實際情況和預期計劃兩者之間的偏差分析以及工程量發展曲線的繪制更好的明確如何調節進度管理手段，了解項目進展情況，在此基礎之上與施工單位加強溝通和交流，明確施工進度上存在的欠缺和不足，及時的對技術方法做出優化和調整，進而在規定的周期內保質保量的完成施工任務，提高進度管理的質量和效益，進而有效的控制施工成本，提高項目建設的經濟效益[6]。

3 BIM 應用中的數據傳遞和共享

BIM 技術的應用可以為施工設計單位、施工團隊、監理單位、造價咨詢單位的工作開展提供更多便捷，通過模型建立的方式就可以及時的發現問題并有效的處理問題，但是不同單位因為所用的技術平臺和軟件存在差異，因此常常會出現信息孤島問題，信息的共享、傳遞和互通能力較弱，這也就導致了BIM 技術雖然大范圍應用，但是其所產生的實際效益卻仍舊有較高的可上升空間，因此推進數據傳遞和共享則成為十分關鍵的問題。就現階段來看常用的國際BIM 標準體系包括IFC 標準、IDM 標準、IFD 標準，我國也針對BIM 數據傳遞問題推出了眾多應用標準，這也讓我國BIM 標準體系得到了不斷的完善。除此之外，協同設計云平臺的應用也可以較好的解決這一問題，協同云平臺可以支持跨區域、構建級協同的系統級檔案，也可以通過互聯網平臺實現模型數據共享和文檔數據共享。

協同云平臺可以通過云數據庫建設的方式為數據協同提供更多幫助，協同云平臺通常包含設計協同、模型發布、多端溝通、文檔協同等功能，較好地滿足了施工建設的設計需求、管理需求、施工需求、成本控制需求等多維度需求。可以通過異地建模的方式不斷完善模型，在此基礎上通過分享輕量化模型的方式為各單位的工作落實提供更多的參考。同時也可以根據不同閱覽人員的工作需求確定閱覽權限，保障信息安全，各部門人員可以基于任務需要實時更新數據信息調節數據模型，在此基礎上結合不同部門的工作內容劃分工作任務，保障施工建設工作的有序推進。

4 結語

BIM 技術在建筑施工管理中有效引入可以進一步提高建筑施工管理的科學性、實效性、針對性，施工管理人員可以從圖紙設計、造價管理、質量管理、進度管理、場地優化管理等多個角度共同著手，發揮算量技術、三維碰撞檢查技術、虛擬技術、4D 模擬技術、數據傳遞與共享技術等相應技術的技術優勢提高管理效益，保障工程建設順利開展，有序推進。