探究BIM技术在建筑工程施工管理中的应用

段志超

三门峡职业技术学院 河南三门峡 472000

BIM技术是一种新的信息技术，能够被用于设计、施工管理、施工作业等多个环节当中，且已经在实际应用中取得了很好的效果。随着当代社会对建筑工程的要求越来越高，各种大型工程数量增加，相应的施工工艺和作业流程的复杂程度和难度都随之提高，给工程施工管理工作带来挑战。因此将BIM技术应用于施工管理中已成为其重要的发展趋势。

1 BIM技术简析

1.1 BIM技术的概念

BIM是一种建筑信息模型，在工程建筑施工过程中可利用BIM软件，对工程各项作业中涉及到的具体数据信息进行收集整理，并据此进行三维模拟、创建作业模型，从而管理者能够对施工方案、施工流程等进行合理的规划和设计，尽量减少施工过程中的风险因素，保证施工安全进行并提高工程质量。

1.2 BIM技术的特点

（1）模拟性特点。BIM的模拟功能主要被应用于工程设计阶段。传统的建筑工程方案设计对设计人员的个人经验和专业能力的依赖程度较高，方案设计缺乏完全可靠的理论依据。而BIM技术在设计阶段的使用恰恰能弥补这一不足。使用BIM技术能够模拟出建筑工程中可能出现的状况和问题，提供给工程设计人员精确、可靠的理论依据，帮助设定工程的各种参数。

（2）可视化特点。在工程施工过程中，使用BIM技术能够将整个施工过程可视化，帮助施工管理人员有效完成监管工作。BIM技术的可视化功能可发挥到施工管理的全过程，施工过程中各项具体作业都可利用BIM技术被模拟出来，帮助作业顺利、安全的完成。在各项作业的质量都能被有效保证时，工程质量就能显著提高，从而在竣工投入使用后，提高业主的满意度。此外，可视化功能还能帮助管理者制定合理、科学的施工策略，提升业主对企业的认可度，提升企业建筑施工能力，并最终实现可持续发展。

（3）协调性特点。建筑施工环节涉及到大量的人力、物力资源，机械设备众多。为给建筑企业创造更多经济效益，要实现各资源间的优化配置，保证资源合理利用，节约建筑成本。由于需要管理的内容多而杂，传统建筑工程施工管理工作中，常会出现管理不到位导致现场混乱的现象。借助BIM技术的协调性特点，能够将施工中涉及到的数据信息进行综合整理，明确施工方案中存在的问题并制定处理措施，帮助管理人员做好施工协调工作。例如，利用BIM技术进行电梯间位置与整个建筑间的协调，保证电梯间的适用性。

2 BIM技术在建筑工程管理中应用的流程

2.1 数据信息的采集

BIM技术是一种信息模拟技术，在对建筑工程施工现场进行模拟时，首先要进行相关数据信息的收集。在收集工作中，要深入到施工现场进行实地考察，充分了解施工现场布置情况、施工机械设备、施工设计方案、建筑图纸设计等信息，区分重点的施工环节和具体作业、明确施工难点[1]。获取到充足、准确的信息后，再利用其建立施工环节重点信息数据体系，并使用相应的技术手段进行信息整合，建立起完善的施工信息平台，进行数据的采集于存储，为之后的模型模拟提供有效的数据基础。

2.2 BIM系统结构的调整

BIM系统包括3D建模系统和管理系统两部分，还具备信息查询功能。使用BIM技术，能准确掌握施工的具体情况和进度，并制定相应的调整、优化方案，帮助建筑工程施工管理高效、顺利的实施。在使用BIM系统进行施工管理时，要根据工程特点对其系统结构进行调整，保证BIM技术的各项功能、特点能充分发挥，全面提升建筑工程施工管理工作质量。

2.3 应用流程的细化

BIM技术的作用原理是收集全面而真实的工程施工数据信息，并根据获取的信息进行建模，帮助施工环节有效开展。相关人员要对收集到的信息进行分类处理，并对重要数据进行深入的分析和研究，以保证数据精确可靠。提高BIM技术的建模质量，并将获得的施工模型作为具体工作的理论指导，简化、理顺施工环节、优化施工方案，从而提高施工效率和质量。重视对BIM系统的协调，保证各项功能使用的有效性。设置BIM系统管理权限，以现代化技术的应用加强施工管理，保证建筑工程质量达标。由于BIM技术是一项较新的信息技术，因此对其操作者的个人能力也提出了要求。施工管理人员要建立自主学习意识，主动学习相关专业知识，提高BIM系统操作能力。只有这样才能将BIM技术的优势充分发挥。

3 BIM技术在建筑工程管理中的应用

3.1 在工程设计中的应用

建筑工程设计阶段，使用BIM技术并结合现有的施工信息对工程项目的施工过程进行模拟。通过施工模型的建立，实现过程动态可视。模型能够帮助设计人员、施工单位和业主充分了解方案的可行性，提升业主对施工过程的认识，以便后期施工工作能够被顺利推进。BIM技术的建模功能还能帮助相关人员及时发现工程方案中的问题和漏洞，并帮助生成可行的处理方案，以便于及时修改及时补充。这样能够有效提高施工设计方案的可行性和合理性，减少施工过程中变更方案的麻烦和对工程进度、施工成本造成的不利影响。

3.2 在现场布置中的应用

BIM技术还可对施工现场布置工作进行优化。我国的大型建筑工程项目越来越多，施工规模大、施工环境复杂，给现场布置工作带来不小麻烦，现场布置也是一直以来工程建设中难度较高的工作之一。BIM技术能够对施工地周边信息、施工现场信息、机械设备信息等进行全面的收集分析，并据此模拟出施工现场模型，建立三维可视化现场布置图。工作人员结合布置图和施工进度计划，就能模拟出施工工程各个阶段的情况，提高现场布置的效率，保证布置结果科学合理，方便后期工作的开展。

3.3 在施工检测中的应用

三维碰撞检查是BIM技术一项重要的功能，在实际工程建设中发挥出极大的作用。由于工程中会涉及到大量的结构构件、线路管道等，其设计规划不合理就会引发碰撞问题。使用BIM技术的三维碰撞检查工程，就能很好地避免这一情况的发生。传统工作中，主要依靠观察平面图纸对可能发生碰撞的点进行估计，并根据结果进行调整设计。但人工的方式很难将全部的碰撞问题都检测出来，问题遗留到施工阶段就会造成不必要的麻烦。三维碰撞检查利用BIM技术的可视性特点，能够明确工程中所有的碰撞点，并区分出软、硬碰撞、帮助工作人员制定工程优化方案，防止施工过程中再出现问题，引起返工。

3.4 在施工模拟中的应用

影响建筑工程整体质量的因素有很多，随着工程复杂程度的提高，引起返工、工期延误、成本浪费的原因就更加繁琐。施工过程的动态化使得目前的建筑工程施工管理工作也面临较大的变化。在进行某以施工作业时，一旦按照事先安排好的工序进行操作，就不存在修改、调整的余地，若施工结果达不到相关要求，只能通过返工来弥补，从而带来巨大的建筑资源浪费。因此在进行施工作业前，必须对作业过程中可能发生的各种状况进行预估并制定防护措施，选取最合理的工序和操作方式。BIM技术能建立施工现场中人员、设备、材料的3D模型，并结合工程进度设计生成4D施工信息模型，协调各部门工作、有效配置人力、物力资源，并对整个施工流程进行最合理的安排。这样就能有效避免施工过程中各种意外情况的发生，防止施工现场混乱，由于施工质量不合则造成的返工也能被很好的规避，减少资源浪费。BIM技术使得各部分的施工作业得以顺利进行，并能有效保证作业质量，从而显著提升企业施工水平。

3.5 在资料管理中的应用

施工过程中有大量的纸质材料需要整理，原本依靠人工进行相关工作的方式不仅效率低下，还可能因人员失误造成材料丢失、保存不当等情况，不利于施工管理工作的有效开展。BIM系统中有专门用于施工资料管理的图档协同平台，利用平台能够大大提高资料管理效率和资料统计的全面性。平台还能实现多专业整合，使用BIM技术能对不同专业模型的相关信息进行集成。BIM技术还能将不同专业的图纸进行深化设计，通过调整、变更图纸信息、合同、文档等，建立模型与资料间的联系，从而让工作人员能够动态阅读不同施工环节的资料。通过移动设备和互联网，管理人员还可随时随地查看工程模型和相关信息，提高沟通效率。BIM技术也为现场办公和协同化办公建立了良好的基础。

3.6 在成本管理中的应用

在保证工程施工质量的情况下有效控制成本是建筑企业提高工程经济性的重要手段。使用BIM技术同样可帮助企业实现这一点，减少施工过程中的资源浪费，提高资源利用率，有效降低成本。在上述4D模型的基础上，管理人员可将成本信息融入其中，构建出5D模型。5D模型能够对工程各个阶段的施工所需的资源进行准确的预估和计算，帮助得出现场资源需求量。并通过对各个作业环节资源使用情况的预估，帮助管理人员合理配置人员、设备及建筑材料。加强施工成本管理的有效性。以原材料的管理为例，借助5D模型得出的原材料阶段性需求，管理者可对材料采购方案进行优化，降低采购成本，并减少来回运输，防止运输过程中产生的材料损坏、浪费。此外，BIM技术还能帮助进行现场材料的管理。掌握当前施工空间的利用情况，选取适当的位置摆放原材料，以防人员及设备的移动损坏材料，也减少材料堆放对施工作业的阻碍。

实时成本的了解与控制对于降低施工总成本也很重要。及时了解当前进度的资金消耗情况，并与施工预算、合同收入等数据进行对比分析，了解施工过程中的盈亏情况，对各个周期的施工成本进行控制。例如，当发生较为严重的当期成本超支情况时，管理者可利用BIM技术对超支原因进行分析，并制定有效的控制方案，实现动态化成本管理，最大限度节约施工成本。

4 BIM技术在建筑工程施工管理中的问题

4.1 BIM软件缺乏

目前，BIM技术在我国建筑行业得到了广泛的应用，但多集中于工程设计和招投标阶段。其中一个重要原因就是，市场中已有大量适用于设计阶段和招标阶段的BIM软件，但应用于施工阶段的软件相对较少。大部分BIM系统软件的设计以企业的实际需要为第一考量，缺乏具备高集成性的BIM系统，而与项目管理进行集成的BIM应用就更加缺乏。同时，行业中各个软件企业的间竞争激烈，技术壁垒较高，使得BIM软件的数据集成和交互面临较大困难，对BIM技术的发展造成较为严重的影响，也使得其在建筑工程施工管理中的应用受阻。

4.2 缺乏统一的数据标准

在BIM技术的实际应用中，出现了普遍的数据孤岛和数据交换难的情况，国际上的BIM技术的数据标准——IFC数据标准在我国的推行情况并不乐观，且国内对IFC标准的研究还不到位，很难将国际标准与我国建筑工程施工的具体情况相联系，导致标准实施不顺。除了IFC数据标准以外，BIM技术的有效使用还需要其他细化、专业的应用标准，目前这些标准也有所欠缺。

4.3 BIM应用模式的问题

BIM系统的集成应用较少、多为专项应用，与施工项目管理结合的应用更为缺乏。此外，完善的BIM信息模型要囊括整个建筑工程的生命周期中各个阶段的信息，从而形成全面的施工管理技术环境。但就目前来看，由于工程建设各参与方出于自身利益的维护，都不愿提供BIM技术模型，不愿将施工过程透明化，也使得BIM技术在施工管理工作中的推行受阻。

4.4 专业人才的缺乏

想要利用BIM技术在建筑工程施工管理中发挥出应有的积极作用，需要有专业管理人才作为依托。相关工作人员要掌握专业的BIM相关知识、深入了解BIM技术的使用方法和工作特点，还需要具备丰富的工程管理经验和实践经验。建筑工程施工管理的工作难度和工作量越来越大，因此单单掌握几款BIM技术不足以使其最大限度的辅助施工管理工作，需要相关人员能够根据企业的实际情况和工程项目要求，制定科学的BIM技术使用方案。BIM技术专业人才的要求很高，且具备很强的综合性，但目前我国此类人才及其匮乏。

5 结语

综上所述，BIM技术在建筑工程施工管理中的应用会给管理工作带来极大的便利，有效提升施工管理质量，并实现企业经济效益的提高。同时，使用现代化技术代替传统的工作方式也有利于建筑企业综合能力的提高。但目前我国的BIM技术在施工管理中的使用仍面临不小阻碍，因此相关部分应加大对BIM技术的研究力度，早日实现BIM在建筑工程施工管理中的普及应用，推动建筑行业进一步发展。