BIM技术在现场施工管理中的应用

亓培鑫 高 鹏

(山东科技大学土建学院，山东 青岛 266590)

1 现场施工管理存在的问题

1.1 施工人员管理水平有所欠缺

第一，建筑施工企业的管理人员多而杂，学历水平参差不齐，他们有的是专业的施工管理人员，能够熟练掌握施工工艺进行施工管理，但是也有一些临时性的非专业施工管理人员，这类施工人员由于学历的限制，没有接受过专业的培训，对施工工序和现场管理存在认识上的不足。建筑施工具有工期长、投入资金多、工序复杂的特点，在这种情况下，对施工现场的劳动力进行管理就显得十分困难和复杂。在施工过程中，施工管理人员对现场施工监管不到位，部分施工人员存在自作主张，随意更改建筑设计，不严格按照图纸进行施工的现象[1]，而现场管理人员并没有及时发现并制止，导致验收不合格，需要重新返工，由此拖延工期，影响进度。

第二，现场施工管理人员对材料设备的管理有所欠缺。建筑施工现场材料、施工设备、器具等繁多，许多工人对于现场材料随用随放，一方面会造成材料的浪费，也会为后续施工造成不必要的麻烦，另一方面，对于放置的材料没有相应的保护措施，使材料损失应有的使用功能，形成潜在的安全隐患。其次，管理人员对现场施工设备只注重使用不注重保养，对设备的保护不到位。有的设备长时间不用，随意停放在现场，会造成设备的老化和零配件的损失，增加潜在的安全风险。另外，大型设备停放不合理，长时间的停放占据着大量的施工空间，为工程施工造成不便。

1.2 进度问题

现场管理人员对不确定因素的预测和防范不到位。建筑施工过程中会受到不确定因素的影响。首先，气候、环境、水文等因素会拖慢施工进度，雷雨天气过后，对于施工现场的排水也是一大问题。其次，在漫长的施工过程中，所需要的人员、材料、机械设备的价格会出现波动，而且来自于建设方的资金问题也影响着施工进度，比如建设方未能定期支付预付款、工程款等，会造成施工单位资金周转困难，对于施工进度的落实造成影响。在施工现场，传统的施工进度管理方法有横道图、网络图、直方图等，现场管理人员大多数是通过类似工程的施工进度和长时间工作积累下来的经验来安排进度，这种方法虽然可行，但是其精度不高，一些工作只有大体轮廓，并没有详细的内容，所以，很容易出现拖延工期的现象。

1.3 成本问题

项目成本的控制关系着企业的经济利益，完善的项目成本管理机制是项目盈利的基础，在企业成本管理中，所建立的成本管理体系大多是针对财务和审计部门，而在现场施工管理中，成本控制是一个薄弱环节，项目成本管理系统缺乏整体性。现场管理人员的成本控制意识差，只是局限的认为，现场管理人员侧重于做好具体的施工工作和现场施工人员的管理工作，只注重资金材料是否到位，而对于成本的控制管理是财务、审计部门的工作，这恰好违背了全员性成本控制原理，没有认识到成本控制是需要每一个人员共同参与。其次，传统的成本控制方法存在计算量大、计算精度差、效率低下等现象，而且不能对施工成本和材料的使用进行实时监控和管理，造成预算超支和资源浪费。另外，由于施工队众多，施工时间节点繁多，会导致施工员和材料员并不熟悉预算，在控制用料方面造成一定的浪费，增加项目成本。

1.4 质量问题

项目质量决定着建筑物寿命的长短，关乎着人民的生命财产安全。在施工现场，各种图纸复杂冗多，部分施工人员对图纸的理解执行能力不够，各工种之间联系的缺失以及施工水平的差别要求我们必须加强施工质量控制，传统的质量控制是运用抽检的方法，而在抽检过程中，若监理人员对已完成项目检测结果不理想，会导致项目返工和拖延工期，也就是说，传统的质量控制模式在各工种协调方面难度颇大，并没有形成有效的质量管理体系，往往是出现质量问题后再改正，这并不能保证项目的质量。因此，我们需要将这种静态的管理模式转化为动态的管理体系，建立健全项目信息化基础平台，通过平台软件，加强信息传递与共享，避免出现信息孤岛和断层问题。

2 BIM技术的特点

BIM技术是一种多维模型信息集成技术，能够让项目建设的所有参与方从概念的产生到完全拆除的整个生命周期内清晰的从模型中得到所有的信息、功能要求和性能。BIM具有以下特点。

2.1 可视化

2.1.1设计可视化

设计可视化即在设计阶段设计师以三维模型的形式将建筑物和构件呈现出来，用户可以清晰地通过三维模型看到建筑物和构件，随时可以获取建筑物和构件的信息。

2.1.2施工可视化

施工组织可视化是通过BIM技术将传统的二维图纸转化为三维模型，通过创建各种模型，可以进行虚拟施工，将复杂节点全方位呈现出来。通过BIM软件我们可以对建筑设备的空间布局是否合理进行提前检查，通过设置不同的施工路线，可以制作出多种设备安装动画，可择优选取合理路线。施工组织可视化的优势还表现在机电管线的碰撞检测，将各专业模型组合起来，能够将机电管线和建筑物的碰撞点以三维模式呈现出来，与传统的碰撞检测相比，这大大节省了检测时间，而且提高了检测精度。

2.2 协调性

运用BIM软件进行施工管理，有助于工程各参与方之间的组织协调，通过BIM三维可视化控件和自动检测功能，可对机电管线和设备安装进行模拟，检测是否发生碰撞，找出问题及时解决，提高设计质量，降低成本及风险。对施工进度进行模拟，帮助各参与方人员对设计意图和施工方案获得更高层次的理解，通过整体规划协调，使方案更高效、完美。

2.3 优化性

运用BIM及其配套的优化性工具将项目设计和投资回报分析结合，计算出设计变化对投资的影响，明确哪种优化措施更满足自身要求，对施工方案进行优化，以此缩短工期，降低成本。

3 BIM技术在现场施工中的应用

3.1 加强BIM理论学习

在现场施工管理中，现场管理人员的水平是决定项目成败的重要因素，因此加强现场管理人员的技能培训尤为重要。由于施工管理人员学历水平不一，施工现场管理人员应分层次加强理论学习。BIM技术是贯穿于整个生命周期的技术模式，以BIM技术为辅助工具的项目管理信息化系统，能有效的提高工程建设水平，提高工程质量，因此，施工单位应对具有一定学习能力的管理人员进行BIM培训，将BIM技术推广应用到现场施工管理中。另外，BIM技术的三维模型和动画展示给人以直观的感受，通过现场二维图纸和三维模型的结合，可让管理人员对现场施工有更清晰、更明确的认识，从而避免随意更改设计现象的发生，保证工程质量。利用BIM技术可对设备控件是否合理进行提前检验，对大型设备的安放位置和使用顺序提前做出安排，利用BIM模型可提前对灾害过程进行模拟，制定应急方案和解决措施，结合智能芯片植入安全帽，对进出场控制、工作面布置等方面进行监控和调整,从场容场貌、安全防护、安全措施、外脚手架、机械设备等方面做好现场安全文明施工工作[2]。

3.2 BIM技术在施工进度管理中的应用

基于BIM技术下的进度管理是4D模型，通过4D进度模拟能直观地看到整个施工过程的详细安排，利用三维可视化平台，达到施工可视化的要求。

第一，BIM技术具有完备的信息模型。通过这个模型平台，BIM技术在进度管理中融合了各项目参与方的相关信息，从项目的设计到实施，各参与方之间互通有无、相互联系，使项目施工更具有整体性。此外，在现场施工进度控制中，BIM技术可以按月、周、天来显示进度计划，通过进度显示，我们可以在施工前选出合理的施工方案，与传统的平面网络计划图相比，BIM进度控制可同步现场施工，便于施工管理人员及时发现错误并纠正。

第二，通过BIM技术的施工模拟，可以避免出现逻辑错误。我们知道，现场施工管理是一个非常复杂而又困难的工作，传统的进度管理大多数是凭借编制者的经验和相似工程进度的参考来制定，这难免会出现逻辑错误[3]，与传统的进度管理方法相比，基于BIM技术下的进度管理方法，能让管理者更直观的发现潜在的错误和隐患，使施工管理更有条理性。通过施工模拟，对未知因素提前做出预判，可以减小损失，保证正常的施工进度。

3.3 BIM技术在施工成本管理中的应用

5D BIM模型增加的一维信息就是成本信息，施工管理人员可以在此基础上进行更全面的管理，可以更方便的获取资金动态需求，从而更好地制定资金分配计划，确保施工过程顺利进行。

第一，在现场施工中，我们将各类工程量信息以及成本数据导入模型中，将二者结合，BIM系统会自动拆分组合来发现存在的漏洞和错误，通过对关键节点的碰撞检测，得到最优的施工方案，在此过程中可对项目的进展进行实时跟踪以及在各个时间段内资金使用情况进行展示，实现动态成本管理。

第二，限额领料。为了降低项目成本，减少现场材料使用的浪费，在这时候限额领料就发挥着重要作用。而BIM技术在限额领料中的使用会显著降低材料的浪费，BIM技术会根据时间节点，准确无误的预算施工时间，并提供数据支撑，通过数据共享平台来获取基本数据[4]，更好的为材料员、施工员控制材料消耗和减小资源浪费提供支持，从而更好地降低项目成本。

3.4 BIM技术在施工质量管理中的应用

基于BIM技术的质量管理我们可以分为两个部分。

第一，材料构件质量管理。为了做好建设项目的质量管理，首先我们要确定构件的位置，由于实际项目中工程量巨大，质检人员很难确定构件的位置，通过BIM技术，可以把每个构件进行编号，把数据库录入到BIM软件共享平台中，通过BIM平台，形成三维的信息模型，质检人员在检查时可以随时调用数据，精确快速的找到构件。此外，除了能通过BIM软件平台查找材料构件的尺寸、大小、属性等基本信息外，我们还可根据BIM模型对现场产品进行追踪、记录，对工程质量进行实时监控。

第二，技术质量管理。BIM软件的施工动态模拟技术，避免了实际做法和计划做法的偏差，通过建立模型后的碰撞检测，可以及时地发现错误，减少因为设备管线碰撞引起的不必要的拆除和返工，节约了施工成本。通过共享平台，共享优化后的方案，能够增强各部门间的交流，显著提升工程施工质量。

4 结语

BIM技术在我国的发展虽然还处于初级阶段，但是却给建筑行业带来了巨大的革命，为现场施工管理带来了巨大的效益，BIM技术的信息共享平台，加强了各参与方的交流，三维可视化技术让基层管理人员对现场管理有更清晰、更准确的认识。本文通过分析BIM技术在现场施工管理中的应用，明确指出BIM技术能够确保施工进度、降低施工成本、保证施工质量，所以，施工单位应以积极的态度接受BIM技术带来的变革，主动培养BIM专业型人才，在建设信息化潮流中，将BIM技术用于现场施工管理，在未来市场上占据主动权。