基于BIM的建筑施工阶段精细化管理研究

杜金华

BIM技术与传统的施工过程管理方式相结合，在施工过程的进度、质量、商务等多方面实现可视化、精细化管理，成为我国建筑管理的发展趋势。本文主要研究BIM技术在建筑施工阶段的精细化管理运用。

一、BIM技术概述

BIM系统（建造信息模型）能够将一个项目的参建各方的运作过程信息整合在数据库中，主要表现在设计、施工、项目管理、项目运营等方面，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，能够进行项目的全寿命周期管理。

BIM系统的核心是利用三维建模获得工程信息模型及设计信息，实时地提供项目设计阶段、施工阶段、管理阶段的完整信息，并直接地展现各个阶段的成本信息，且信息完整可靠，有利于各个阶段的实时管控。并且BIM系统的三维建模，能够节约时间、增强协调、减少错误、降低成本、提高生产效率，增强工作质量。

二、BIM在施工准备阶段的精细化管理

在施工准备阶段，利用BIM技术进行施工场地的综合布置，合理规划，包括在办公及生活区临建、材料堆放区、运输道路、绿化区、停车位等位置，通过对各区域的提前策划，对场地进行精细化的布置，可以更好地提高施工场地的利用率与施工效率。

根据实际工程，依据于模型中的工程数据库，从模板素材库中选取相关内容，使模板与数据库相结合，快速、准确生成规范合理完整的施工方案，通过BIM系统的实境模拟功能进行仿真精细化模拟，以检验方案的可行性，为各分包方项目交底以及各专业的虚拟验收提供了必要的技术手段。

三、BIM在施工阶段的技术质量精细化管理

通过模拟技术针对建造阶段进行施工现场模拟，实质上就是在建造过程中对计算机内的虚拟仿真进行高水平的实现，以期能尽早在施工过程中发现存在或者将要发生的问题所在。这项技术均采用了参数化设计、虚拟现实和结构仿真等技术，在高性能计算机硬件等基础设备以及相关整体软件的基础上共同进行，针对在施工过程中的人、财、物等信息流进行类似于仿真环境的三维模拟，以便提供一种控制性能好、破坏性低、耗费小、风险低并且允许重复利用的试验方法给其中的众多参与方，这项技术可以大大地提高施工技术水平，彻底消除引起的施工隐患，大大降低施工事故发生率，并且减少施工成本与时间，极大地增强在施工过程中决策、控制与优化的能力。

应用BIM技术辅助深化设计，将大大加强对施工的控制和指导以及快速完成对施工图纸的二次校核，利用已建好的BIM模型，针对土建结构部分可以进行深化的设计，其中包括预留洞口和预埋件位置等施工图纸的细化。并且利用放样分析手段针对其中关键复杂的钢筋节点进行处理，以便能够解决其钢筋绑扎、顺序中的存在问题，积极指导现场的钢筋绑扎项目施工。也可以针对机电安装部分进行深化设计，这包括综合布管图和布线图的深化。完成土建专业与机电专业的设计优化后，为避免在建造过程中出现各专业相互碰撞及多专业相互不协调的现象，在建造之前，利用BIM系统的碰撞检测功能提前进行碰撞检查，快速找到碰撞点后，进行管线的综合布置和空间位置的优化调整，以便初步消除由于设计错漏碰缺而产生的隐患，通过BIM对各专业的精细化碰撞与分析，找到建筑、结构、机电、精装修等专业在标高、平面位置、几何尺寸、预留空间大小等方面存在的问题，提前解决施工盲点，提高各专业间的协同深度，避免了在建造过程中的施工错误，极大地减少了现场拆改，提升了经济效益。

碰撞检测图

基于BIM技术的模型建立，可对现场的施工结果进行对比分析，能够及时有效地发现可能存在质量隐患的部位，从而加以规避，并且在施工过程中加以重点监控，避免留存质量隐患。而且BIM技术允许施工质检人员将现场的质检结果挂接到BIM模型上，使质量问题随模型浏览加以流转，实现高效的质量管控。

四、BIM对施工阶段的相关计划进行精细化管理

利用project项目管理软件进行编制的施工进度计划，加上Navisworks软件，同时在三维模型里备注时间信息，并通过四维施工模拟技术，把建筑模型和现场的设施、机械、设备、管线等信息流相互结合，同时检查一下空间与空间，空间与时间之间的冲突性，在施工前检查出施工中可能出现的问题，以便进行处理；对施工过程进行精确计划、跟踪及控制，对施工现场的资源及场地进行动态管控，对工程项目的实际进度实时跟踪，可将进度计划与实际进度相对比，分析偏差，及时采取纠偏措施，保证项目进度。为了方便进行5D模拟，可以在模型中添加造价信息，以便达成成本控制的目的。同时，BIM让施工的协调管理变得更加快捷。信息数据共享技术和施工远程监控技术，可以在各项目建立方中建立信息交流平台，使得各参与方的沟通更加便捷、协作更加紧密、管理更加长效。

五、BIM在施工过程中进行商务化管理

利用BIM模型的自动构件统计软件，可以很快地计算出各种构件的数量，可以大大地减少预算的工作量。并且通过评估变更使材料数量产生变化进而引起成本数量的变动。同时应尽早与甲方进行沟通或者办理签证。

在BIM模型里能够提取出相关部位的工程量，以便对实际材料物资进行采购指导，同时从进度模型里展开现场实际人工、材料、机械工程量的提取工作，对成本消耗情况进行摸底。把模型工程量、实际消耗和合同工程量，三种数量进行对比，对成本分布情况进行摸底，并且对动态成本进行管理。

创建BIM数据库，并且通过建立5D关联数据库，可以很快地计算出工程量，极大地提升施工预算水平。若BIM数据库的数据粒度已经达到了构件级，就能够很快地针对项目各条线管理用到的数据信息提供支撑，并且有效地提升施工管理水平。

六、BIM在施工阶段的安全精细化管理

1.危险源识别及安全防护

通过模型可以发现在施工过程中具有重大隐患的危险源并且针对水平洞口的危险源实施自动识别，在对危险源识别后能够通过辅助工具进行自动防护，这对于现场的安全管理工作有很大的帮助。

2.安全监测

使用自动化监测仪器进行基坑沉降观测，通过将感应元件监测的基坑位移数据自动汇总到基于BIM开发的安全监测软件上，通过对数据的分析，结合现场实际测量的基坑坡顶水平位移和竖向位移变化数据进行对比，形成动态的监测管理，确保基坑在土方回填之前的安全稳定性。

3.安全疏通路线模拟

安全路线随施工组织的变化进行相应调整，通过对不同阶段的安全路线进行模拟，快捷直观地进行交底工作。不但增强了现场的安全意识，并且在紧急情况时人员能安全快速疏通。

七、结语

BIM技术作为建筑工程行业一项新技术，给建设工程行业的管理模式带来了革命性的变更，通过3D深化设计、管线碰撞、工艺模拟、管线综合等BIM的应用，以数字化、信息化和可视化的方式提升项目建设水平，以BIM技术应用为主线，形成一条内容丰富的新技术、高科技应用链，创新管理方法、提高管理效率，做到精细化管理。