利用BIM技术提升建筑工程管理效率的有效途径

（广州现代信息工程职业技术学院 广东 广州 510663）

0.引言

施工现场环境复杂、不确定因素多，管理工作受到多方面影响，其效率难以提升。建筑工程资金投入大、资源密度高，管理效率低下将使施工单位承受巨大损失。BIM技术可模拟三维立体图形与工作场景，将这一技术应用于工程管理，可使管理效率得到提升。有鉴于此，建筑工程管理应借助该技术改变传统工作方式，进而使工作效率得到提升。

1.BIM技术的特征与应用

1.1 BIM技术的特征

BIM技术是利用三维建筑模型，辅助工程场景与建筑设计的信息化技术。其主要特征可被概括为四个方面。其一，是可视化。BIM技术可利用三维建筑模型，呈现建筑场景。相较于传统平面施工图，BIM技术的呈现方式更加精准。其二，是协调性。建筑施工中需要多种作业协同开展。其中物料摆放、使用均无法在传统施工图纸中得到体现。借助BIM技术，施工现场的协调工作将得以提前规划。其三，是模拟性。施工现场的环境较为复杂，噪音、温度、环保等因素均需得到考量。借助BIM技术，各类因素将被整合至三维模型中，现场施工将获得模拟。其四，是优化性。施工前，设计人员无法掌握现场的全部要素，因此三维模拟图形难以做到科学准确。BIM技术可提供几何、物理、规则等要素信息。利用这部分设置，三维场景将得到优化。

1.2 BIM技术的应用

自三维技术取代CAD制图后，工程建筑的设计模式、管理模式均发生相应变化。在设计环节中，传统的工作方式会将平面图纸导入3DMax等软件，进而获得三维施工图。而BIM技术可参考工程参数与委托方要求，直接设计三维模型。这样的设计流程，会使设计效率得到优化。之后，BIM技术可提供施工模拟，借助这一设计，工程预算、概算将获得参考数据。在施工阶段，BIM技术可将施工数据输入模型，施工流程将得到预演。其中物料摆放、进场设备、人员配合等施工环节均将得到模拟。借助这一优势，工程管理的有效性将得到提升，安全隐患也可及时排除。在运营阶段，BIM技术仍然具有应用空间。例如，在物业维修中，建筑方留下的工程参数，可被制作成建筑模型，电梯等设备的使用寿命以及电压载荷等要素均可得到评估。同时针对复杂的维修场景，可利用BIM技术还原维修流程，从而使维修进度得到提升。

2.影响建筑工程管理效率的主要因素

2.1 设计环节过于复杂

传统的工程设计，建立在平面图纸的基础上。为了反映建筑物的三维图形，平面图纸需要从多个角度反映建筑物的形态，从而使立体形状得到描述。通常情况下，设计单位会首先设计总平面图与建筑设计说明。在这一设计环节中，委托方的需求与现场勘测数据是设计者的主要依据。所设计出的平面图，仅能反映工程的建筑方案。同时，在这一设计环节，设计单位也应依据现场数据制定建筑的刨面图与立体图。借助3D设计软件，建筑的透视效果图也将得以呈现。而在大型或商业建筑中，设计部门通常会制作建筑模型，从而使建筑外观得到具体展现。之后，设计部门会开展初步设计。其中包括总平面图、楼层剖面图、建筑材料标准、结构方案、建材使用表、设计说明书等。在这部分设计获得通过后，设计部门会针对技术问题作出定案。最后，是施工图设计。其对于工程严密性与艺术风格的要求更高。

2.2 物料管理不够科学

物料管理会对工程管理效率带来多方面影响。首先，建筑物是由建筑材料构成，因此建筑材料的总用量与占地面积超过工程体量。在摆放中，建筑物料必然会占用大量空间，设计不合理必然会对施工现场造成影响。同时建筑物料的规模庞大，挪移摆放位置必然会产生相应成本，因此建筑物料的摆放将对施工管理带来影响。其次，为了节约场地与建设资金。施工单位倾向于减少物料储备规模，并期望物料供应单位在分流物料管理的同时，提供及时的运输服务。但受到天气、上游供给等因素的影响，物料供应商难以及时提供所需物料，因此建筑单位应储备足够使用的物料。若出现物料短缺，将对施工进度带来影响，建筑成本也将随之升高。而物料储备过多，也将使施工单位付出更高的管理成本。综合分析，物料管理的科学性将对工程管理效率带来影响。

2.3 施工管理缺乏协调

施工管理是影响工程成本、质量与进度的主要因素。其包含人力资源分配、作业衔接、材料选择等管理决策。由于涉及因素较多，工程管理者往往难以准确调度各项资源，作业衔接的科学性也无法保障。例如，在高层建筑中，混凝土梁柱的凝固程度，会对下一阶段施工带来重要影响。但受到天气等因素的影响，混凝土梁柱的凝固程度难以提前判断。管理者会依据经验提前做出施工准备。但准备工作也会消耗管理成本，管理效率将因此受到影响。再有，在电气施工中，为防止缆线丢失，施工单位会选择在工程结束的最后阶段，完成缆线铺设。但若遇到管路堵塞，施工单位则需要重新修复管路。在这一过程中，外墙表面将遭受破坏。这样的施工设计，会提升建筑成本，管理效率也将受到影响。

2.4 环保标准难以落实

近年来，我国对于建筑施工的环保要求不断提升。其中粉尘污染、噪音污染、光污染均受到严格控制。施工单位在严格遵守相关要求的同时，也会遇到诸多困难。例如，在防御粉尘污染的工作中，管理者通常会利用挂网等手段防范粉尘外泄。但在施工旺季，工程任务不断增加。严格按照环保作业的相关要求展开施工，必然会对工程进度与成本带来全方面影响。在此背景下，部分施工单位会放松管理要求，粉尘污染也将相应增加。其次，噪音污染来源于施工作业。但在施工旺季，工程作业的总量难以控制，噪音污染必然增加。若利用监管措施强制降低施工噪音，必然会对施工进度带来影响。受此影响，工程噪音也难以得到有效控制。最后，夜间施工需要得到可靠光源。但过多的光源必然会引发光污染。由此可见，工程量与工程污染成函数关系，工程量的增加必然会对环保管理带来影响。

3.借助BIM技术提升建筑工程管理效率的策略

3.1 借助BIM技术优化设计流程

传统的工程设计流程，过于依赖平面图纸。在不断修复、转化的过程中，设计资源将遭到浪费。BIM技术可设计三维立体图形，并借助各项参数对该图形作出修改。利用这一优势，设计部门无需再开展多项平面设计，仅需对早期立体图形作出完善即可。通常情况下，施工设计可被划分为四项环节。其中包括方案设计、初步设计、技术设计以及施工图定型。依据该流程，设计部门可首先使用BIM技术规划设计方案。在具体设计中，设计部门应对现场进行定位、勘测，进而判断受力点的准确位置。同时，设计部门应依据委托方要求，开展方案设计。在获得委托方同意后，设计部门也应将现场制作成三维地图，并利用BIM技术完成施工放样。在细节调整后，工程方案将初步定型。

在初步设计中，设计部门可参考“一张图”理念，将土建立体模型作为基础平台，并在其中开展水、电、消防等设计规划。同时可参照工程要求与现场环境，设计材料检验参数，从而使建筑材料标准得以确定。在此基础上，设计部门可对总体规划作出进一步调整，从而使各项设施更加协调。“一张图”理念，将各项工程要素集中于统一场景，设计结果将更加协调。在技术设计环节，设计部门可利用BIM技术开展模拟测试。例如，在给排水管线的设计中，设计部门可模拟各段管线的最大载荷，进而分析出管线设计的不足之处。通过调整，各段管线的合理性将得到加强。最后，设计部门可将BIM技术制作的三维模型作为设计技术，并利用平面还原软件获得传统图纸。这样的设计方式，可使设计流程得到优化，设计工作更加合理。

3.2 利用BIM技术完善物料管理

物料管理会对工程管理效率带来重要影响。在改进中，施工单位可借助BIM技术模拟各使用流程，进而获得物料储备数据。首先，施工单位应参考工程造价与材料表，确定工程总用料。同时，应借助BIM技术将施工现场制作成三维图形，并依据工期规划将不同阶段的建筑进程融入平面图。二者结合后，工程现场在不同阶段的物料摆放空间将得以呈现。之后，管理部门应以不同阶段的空间变化为设计单元，规划与该单元对应的物料摆放空间。第二步，施工单位应对各单元所需用料的种类与数量进行分析，并设计物料归类与空间配比。通过这样的设计，不同时段的物料摆放空间将得以呈现，物料的存储上限将更加明确。

第三步，施工单位可利用BIM技术，还原各施工单元的常规工作流程。之后，施工单位应将各种类物料配置到三维图形中。将工作流程的常规路径带入三维图形，可掌握到物料摆放对于施工进程的影响。在三维图形中作出调整，可使物料摆放的合理性得到提升。第四步，应将物料的供应信息转换为直观的供应周期，将供应周期带入三维图形，物料的增量变化将随时间轴线而改变。同时，施工单位应依据各单元施工作业的物料用量，提炼物料消耗数据。将这一数据带入三维图形，物料的减量变化也将随时间轴线而改变。同步引入施工路径后，物料变化与施工流程将随时间轴线作出不同变化。物料供应的合理性、库存量、摆放合理性均将得到体现。以此为依据，管理效率可得到提升。

3.3 透过BIM技术协调施工管理

在施工现场中，管理人员难以针对人力资源分配、作业衔接、材料选择等作业，作出科学的管理决策。针对这一问题，施工单位可借助BIM技术辅助施工管理。例如，在高层建筑中，混凝土的凝固程度难以得到准确判断，无效的准备工作将增加管理成本。借助BIM技术与天气预报信息，施工单位可将梁柱的厚度、混凝土数据、温度数据、湿度数据同步输入计算机。借助测算程序的帮助，混凝土的凝固度与强度将得到准确预判，准备工作可更为合理。在电气施工中，施工单位可参考施工整体信息设计作业流程，进而获得更为高效的施工规划。

例如，依据BIM技术还原的整体工程进度。电器施工单位，可同步完成管线铺设与线缆铺设。而为了防止线缆丢失，施工单位可提前连接线路接头，并委派专人巡视管理。通过这样的措施，电气施工的合理性将得到提升。再有，BIM技术也可应用于施工现场管理。施工现场管理主要包含人员配置、物料调动、设备使用及建筑生成。在施工开始前，施工单位可将各项要素输入BIM三维图形。在图形中，各项要素的配合与协调将得到科学设计，施工中可能出现问题也将得到提前预防。总之，BIM技术可模拟施工现场与施工作业，利用该技术，施工单位可提前预判施工管理中的各项挑战，依据预判结果施工管理将更加合理。

3.4 通过BIM技术落实环保要求

工程量会增加污染源，因此在施工旺季污染源也会随之增加，环保压力将进一步增强。针对这一问题，施工单位可借助BIM技术提前规划施工设计，从而使污染源得到合理控制。首先，施工单位可利用BIM技术，模拟施工旺季的作业流程。之后，可对各作业流程进行分类，并规划流程设计。例如，城市住宅在夏季会进入施工旺季，钢筋铺设、混凝土浇筑、管线铺设、墙体砌筑都将同步开展。与此同时，各类模板、工具等配套设施也将得到批量搬运。通过BIM技术，各项施工作业将得以模拟。施工单位可在设计中对各项作业进行分流。其中，钢筋铺设可在清晨与傍晚完成。这样的设计即可充分利用自然光线减少光污染，也可减少高温天气对于施工人员的影响。混凝土浇筑对于运输条件的要求较高，因此主要施工作业应在夜间完成。同时鉴于该项作业的物料要求，施工单位应在下午开展准备工作。管线铺设对于外部条件的要求不高，因此除与墙体同步施工的部分，其余管线均可在白天铺设。而墙体砌筑会产生粉尘污染与光污染，因此墙体施工应穿插在其他施工作业的间歇期。综合分析，BIM技术可还原施工作业带来的污染。借助提示信息，施工单位应对施工作业进行分流，从而使粉尘污染得到有效控制。同时，应借助自然光线减少光污染，并将噪音污染集中到白天，从而使其影响逐步缩小。

3.5 依托BIM技术防范突发事件

施工现场环境复杂，极易发生突发事件，工程管理将因此受到影响。针对这一问题，施工单位可借助BIM技术模拟施工现场，并对可能发生的突发事件作出预判。通过有效宣传与提前预防，突发性事件将得到防控。例如，在开展钢筋吊送的工作中，施工单位应首先利用BIM技术对施工现场与周边环境进行模拟。建筑顶层会大量使用钢筋，施工单位会依据使用需求将钢筋运输到建筑顶层。在这一过程中，外部的运输车辆、塔吊、管理人员将展开密切配合。

借助BIM技术，施工单位可首先还原钢筋供应部门至施工现场沿途，在不同时段的交通情况。通过这样的设计，钢筋的运输时间将得到大体判断。之后，施工单位应利用BIM技术，还原施工现场周边在不同时段的人流情况。钢筋吊运需要借助塔吊完成，在运输中会产生坠物风险。选择人流稀少的时段，可降低安全风险。最后，施工单位也应利用BIM技术对吊运现场进行分析。在分析过程中，施工单位应制定出最为科学的工作流程，并借助动态图形展示该流程。同时，施工单位应将对应图形作为工作手册，并上传至现场员工的微信。在施工中，各岗位员工将依据图形指示选择工作站位。

4.结语

BIM技术可在工程管理中得到广泛应用。借助BIM技术，工程设计效率将得到提升，设计效果也优于传统图纸。将BIM技术应用于物料管理，可使物料采购与摆放得到合理规划，工作效率将相应提升。在施工管理前应用BIM技术，可使人员、资源配置获得提前规划，环保要求也将融入规划设计。最后，施工单位可在特种作业前，利用BIM技术设计作业流程，从而使各位置的配合更加合理。