BIM 技术在建筑工程施工管理中的应用

2020-09-29张京平北京新合作商业发展有限公司

门窗 2020年4期

张京平北京新合作商业发展有限公司

1 引言

BIM技术（建筑信息模型）是基于计算机、信息技术发展而来，其可将建筑工程变为可直观分析及量化分析的建设过程，以提高工程建设的整体效率。BIM技术可弥补传统建筑管理工作的不足，实现精细化管理，达到项目有效控制、减少变更、缩短工期、提高质量、降低风险隐患的效果。

2 BIM技术概述

BIM技术起源于20世纪70年代，由美国佐治亚理工学院查克·伊斯特曼（Chuck Eastman）教授创立，目的是将建筑工程变为可以直观分析及量化分析的建设过程，以提高工程建设的整体效率。

2011年开始，国家出台了一系列关于BIM技术发展及应用的规范及指导意见。2017年，我国第一部BIM技术国家标准《建筑信息模型应用统一标准》出台，为BIM技术应用实践与发展提供技术指导、规范。2019年4月，国家人社部、市场监督管理局、统计局联合发布13个新职业，其中包括建筑信息模型技术员，标志着BIM技术发展的人才体系建设日趋完善。

近些年来，越来越多的房地产公司、工程开发公司、公路工程公司希望将BIM技术应用于项目中。结合相关实践经验分析可知，在建设阶段，BIM工程管理技术必将给传统的工程管理带来一场革命，利用BIM技术进行虚拟设计、建造、维护及管理，能大幅降低项目风险，减少项目实施中的未知，让管理变得轻松和精细化。

3 BIM技术在建筑工程施工管理中的应用

3.1 BIM技术应用特点

BIM技术将构件信息空间、功能、物理、集合等信息进行有机合成，实现工程预算、资源用量、施工协议、施工成本等关联管理。BIM技术有以下优势。

3.1.1 准确性高

BIM中存储大量的数据，无法被有效管理和利用，施工人员对项目的认知仅仅依靠一些特征数据，对施工项目的控制会出现偏差。利用BIM技术，可以施工项目中的大量数据进行分类、管理和整合。同时将各施工过程中造价数据和施工进度数据进行有机整合，确保施工管理人员对建筑施工项目进行精确化建造，便于造价管理人员对工程量、变更工程量和成本数据进行核算，保证数据的精确性。

3.1.2 可视化管理

在建筑信息模型中，通过BIM模型中的构件与构件之间形成互动性和反馈性实现可视化管理，使之贯穿于整个项目。利用BIM信息集成平台，合理划分建筑项目的各施工面，进而对理论劳动量、成本造价实施可视化模拟分析，避免因为交叉工序多、分包队伍多交造成冲突问题的出现。

3.1.3 管理效率高

利用 BIM技术，建造统一的技术模型。各施工管理人借助BIM信息集成平台对建筑施工时间、施工楼层、构件工程量和清单工程量等信息进行综合分析，从而获得相关物资用量，同时通过管控项目总物资计划，提高物资的管控效率。

3.2 BIM技术应用要点

3.2.1 进度管理

项目进度计划的成功编制是保证工程项目顺利完成前提条件，由于施工项目的复杂性、工程地质条件的多边形，施工进度计划的编制不是一成不变的，而是根据施工现场的实际情况而动态调整。

借助BIM技术，可对项目施工的关键节点进行方案模拟，重点关注总平布置、交通组织、流水施工等环节，直观、精确地发现施工过程中可能遇到的问题。目前，BIM5D技术在BIM3D模型基础上，集成了施工进度文件，利用BIM5D平台对比分析实际工程进度数据和计划进度数据，根据分析情况，可提前了解施工进度情况，实现动态管理。另外，资源管理时，可以工期为基准，通过BIM5D物资查询界面，快速查询施工项目的物质使用情况，预防物资用量高峰或物资滞留，及时调整项目物资，防止施工进度出现延误。

3.2.2 成本控制

建筑施工过程中，项目的物资用量及工程量是项目成本控制最重要的数据参考，同时也是物资采购、计量支付、工程结算的依据，是成本控制最重要的数据参考。对于项目工程量而言，BIM 技术可查询每一个构件的信息，从而了解构件的材质、工程量、标高等信息，便于后期模型的修改，查看构件信息。项目中的每个构件信息都有自己独特的编码，同时构件信息是可以运算的，BIM技术平台可以参照物资用量信息对施工项目进行流水段划分，在建筑施工过程中，针对不同分部分项工程、不同的施工部位、不同的时间段分别进行相应的计算和统计，供施工项目参考。通过BIM查询和统计的施工数据，可以为施工项目的物资采购，材料下料、计量支付和工程量核算提供精确参考，对施工项目的成本信息进行有效控制，节约资源浪费，提高资金的使用效率。

3.2.3 质量管理

随着建筑施工水平的提高、工程结构的复杂化，对施工项目的工程质量管理越来越严格，特别是施工项目的关键节点、复杂节点和高风险节点是主要的控制对象。对此，可利用BIM5D技术平台，对施工项目中存在的重大安全隐患进行信息跟踪，发现问题及时处理；模拟复杂技术施工方案的施工过程、施工工序及施工工序，实现可视化交底，加强了各参与方之间的交流，确保施工各环节质量可控。

4 实例探析

4.1 工程概况

本文仅以某综合大厦项目为例展开分析，项目占地面积14513m2，总建筑面积63358m2，包括一栋24层精装修综合楼，一到五层为商场，6～24层为居民住宅，总计停车位800个，设计使用年限50年。

4.2 应用流程

在 BIM5D中，首先将土建、钢筋、场地模型导入5D中，并在BIM5D中进行模型整合，形成三维模型载体。在模型视图中，在BIM5D软件中的导入斑马梦龙软件绘制的横道图，且在此基础上形成进度计划，与之关联。在此基础上，将实际进度与计划进度相对比，从而进行实际季度计划进度的管控，观察进度偏差，实行纠偏处理。

其次，在数据导入的模块中导入GBQ5.0版本的预算文件，分别将合同预算和成本预算导入，并进行清单关联，使4D模型转化为5D造价模型，在此基础上导出资源曲线，用计划造价与实际造价进行对比。在资源曲线中，进行曲线设置，选中任意材料进行计划资源量的统计，可以为物料管理节约成本预算。在合约视图模块中，导入清单工程量并进行工程量汇总，并将成本预算和合同预算进行对比，在此基础上形成的合约规划、清单三算对比、资源三算对比，使得施工方能够更好地了解成本的组成，方便施工方进行成本控制。具体流程图如图1所示。

图1 BIM5D流程图

4.3 模型整合

4.3.1 模型导入与整合

根据结构图纸，利用广联达图形计算软件进行三维建模，得到工程量和配筋量，导出楼层信息分类统计表和工程量清单表，楼层构件类型水平直径表，推导出组件类型级直径汇总表、组件汇总信息分类统计表、票据数量表。

根据BIM场地布置软件，绘制三维场地模型，本工程施工场地狭小、施工人员多，利用广联达软件进行三维场布，有效利用施工现场用地，提高场地利用率，合理规划现场施工区、办公区、材料区、加工区以及生活区，保障现场运输、起吊便捷，方便现场人员管理。

4.3.2 进度计划导入3D-4D

首先进入流水视图模块中，根据实际的施工情况、现场施工环境，并将之与对应的模型相互关联，将运用斑马梦龙进度计划绘制的横道图导入BIM5D之中，将进度计划与模型相关联，使3D模型转化为4D进度模型。

4.3.3 预算文件导入4D-5D

在数据导入的模块中导入GBQ5.0版本的预算文件，分别将合同预算和成本预算导入，并进行清单关联，清单关联时，将预算文件中的价格与BIM5D中的模型中的量一一对应，使4D模型转化为5D造价模型。

4.4 进度管控

通过进度计划与3D模型相互关联，再根据现场的具体三维场地情况，大型机械进出场问题，工况设置情况，对整个项目进行动态模拟，并对模拟的方案进行编辑，播放按钮对模拟视频进行加速或者减速，也可以对模型进行旋转，增加观赏度。

首先依照流水施工的施工方式应用软件进行施工进度的安排和资源的配置，安排好各个工序的前置工作进行进度计划的安排，最终工程总工期为820天，导入广联达中与划分好流水施工段的模型进行深度关联赋予三维模型中每一个构件以进度信息应用视图模块对其进行精确计划和管控任务,可将实际进度反馈到动态模拟施工现场的实际情况得出施工进度滞后或者超前，从而实现工程施工动态化管理。