BIM技术在建筑工程管理中的应用研究

左亚静

（山西工程科技职业大学，山西 晋中 030600）

BIM技术是以3D数字技术为基础衍生出的新型技术，其广泛应用于现代建筑工程领域，可提高建筑设计、施工、运营维护等阶段的信息共享水平，增强信息的流动，联动多方协同开展工作，以此保证建筑工程的质量和效益，改变建筑行业“粗放式”管理现状。BIM技术在建筑工程管理领域具有显著的应用价值，能够提高管理水平，有效管理材料、机械设备、人员等要素，以便顺利施工，达到预期目标。本文将结合实际工程案例研究BIM技术的应用。

1 项目概况

某动迁安置房项目总建筑面积为74 293m2。现阶段，已开展项目主体部分地上一层的钢筋、模板施工，部分楼栋施工已推进至地上二层PC板安装环节，地库10区、18区墙柱钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑工作均已落实到位。

2 项目特点

（1）项目建设规模较大，单体建筑的外观和结构基本一致，若能确定一套科学的施工方法，将在各单体建筑施工中具有较高的通用性。

（2）项目的成本控制要求高，需要在保证建筑施工质量的前提下，最大程度地降低建设成本，均衡建筑施工安全、质量、效率、效益多项要求。

（3）项目的工期紧张，需在预定工期内保质保量完成建设工作，及时交付使用。

（4）作为政府投资的保障房项目，应保证其整体品质，除了建设主体结构外，小区周边的配套设施也应足够完善，如及时跟进绿化建设，达到绿色星级标准，提高保障房的品质。

3 BIM技术的特点和优势

3.1 BIM技术具有可协调性

建筑工程的建设体量普遍较大，建设全流程涉及诸多环节，参建人员需相互协调、配合。若项目施工期间存在某些问题，传统的管理方式需组织各层管理人员参与会议，共同查明问题的原因，再制定适宜的解决方案，整个过程耗时较长，可能由于处理不及时而导致问题不能有效解决，或是由于中途耽搁而延误工期；应用BIM技术将发挥信息共享的优势，管理人员可及时查阅信息，做到尽快发现问题、尽早处理问题。因此，采用BIM技术可实现设计协调、整体进度规划协调、成本预算与工程量估算协调、运维协调等。

3.2 BIM技术具有可视化特点

BIM技术能够基于工程信息构建三维立体模型，以更加直观的方式呈现出待建结构的特点，实现设计可视化、施工可视化、设备操作可视化、机电管线碰撞检查可视化等，以便设计人员、施工人员、建设单位管理人员等了解项目，对建筑内容形成系统性的认识。项目各参与方在妥善应用BIM技术后，可提高信息资源的共享水平，有利于管理工作的高效开展。

3.3 BIM技术的模拟性能突出

例如，可模拟设计中的信息，化抽象为形象，实现建筑物性能分析仿真；可借助BIM技术实现紧急疏散模拟、日照模拟，以便工程人员更加直观地明确场景内容；能够实现施工仿真模拟，模拟、优化施工方案、自动计算工程量、消除现场施工过程干扰或施工工艺冲突；能够实现施工进度模拟，建立BIM技术与施工进度计划的联系，将空间信息与时间信息整合在一个可视的 4D 模型中，直观、精确地反映整个施工过程。同时，还可模拟建筑工程项目移交建设单位后的运营。此外，BIM技术的模拟性有利于造价控制工作的高效开展，可在顺利推进施工进程的同时取得突出的经济效益。

4 项目重难点剖析

结合项目实际情况，识别重难点内容：

4.1 地下车库

建筑空间有限，而配套机电设备丰富，且分布大量的管线，具有空间小、复杂度高的特点，如何有效协调各类设施属于项目的重难点内容。

4.2 装配式建筑

建筑采用装配式结构，含丰富的PC构件，部分构件的造型复杂，若仅采用二维图纸的设计方法，难以直观呈现PC构件的造型。并且装配结构和现浇结构交接部位的钢筋高密度分布，也具有复杂性，常规二维图纸在信息反馈方面能力有限，难以在前期预估安装中的问题。

4.3 协同难度大

设计阶段各专业相互独立，彼此间未建立协作关系，或是协作仅停留在表层；分专业出图，各专业的侧重点有所不同，在衔接时存在诸多矛盾，难以建立起完整的建筑设计方案。在该装配式建筑的施工阶段，对构件的加工、运输、现场安装等环节均提出较高的要求，各环节需要紧密衔接，若此时缺乏有效的沟通机制，易导致工序不衔接、质量不可控。因此，必须做好各个阶段之间的协调。

5 BIM技术在项目各阶段的应用

5.1 方案比选

向渲染软件内导入方案，展示模型，采用局部结构调整、墙体颜色更换等措施生成多种备选方案，依托可视化三维仿真场景展开方案探讨工作，从安全、质量、效率、成本多个方面对各个方案进行对比、分析，最终选出最具可行性的方案，为正式施工打好基础。

5.2 仿真漫游

虚拟仿真漫游对设计方案的深度优化大有裨益。借助虚拟手段，以第一人称视角融入建筑环境中，逼真地呈现建筑建成后的使用情况，包含室内空间的大小、各类构件的材质和颜色、灯光的使用等。同时，还可以设定不同年龄段的漫游人物，判断建筑是否能够满足各群体的需求，以此发现建筑设计的不足，做好设计优化工作。

5.3 净空优化

先对地下车库做空间功能分割，再针对各空间做净高分析。应用BIM技术可直观地分析各专业的管线排布情况和碰撞点，进而合理优化，在许可的前提下，尽可能提高净空高度，为建设单位节约投资。净空优化设计图如图1所示。

图1 净空优化设计

5.4 预留管洞

工程施工图纸对墙体预留管洞的信息呈现不够全面，如未体现管洞的具体位置，便要求施工单位根据专业图纸安排预留管洞埋设工作，由于管线分布复杂，极易出现问题。应用BIM技术能够以模型的方式直观地呈现预埋管洞的分布位置，进而精准判断、高效施工。

5.5 机电碰撞检查

依托BIM三维可视化技术，针对建筑内部各机电设备做碰撞检查，判断机电设备的布设位置是否合理、与建筑结构是否协调、各机械设备间是否存在空间冲突等。经过机电碰撞检查后，可针对识别到的碰撞做有效协调，消除设计阶段的空间冲突。

5.6 场地规划

BIM技术可以对现场平面做多方案模拟，再对比分析各个方案，判断各自场地布置情况，合理布设各类材料、设备等，以此高效使用工程资源。场地规划图如图2所示。

图2 场地规划平面布置图

6 数字化管理应用

6.1 装配式建筑管理

装配式结构的特点是能够提前在加工厂制作满足工程要求的构件，运至现场高效安装，有效减少现场施工量。装配式建筑施工涉及构件制作、运输、安装几个关键阶段，需要加强各阶段的管理，以便有序完成各项工作。首先，在BIM模型中挑选构件，制作构件二维码，赋予各自特定的“身份标识”。其次，可在施工中通过扫描二维码的方式更新构件制作、出厂、进场、安装时的进度，同时，也可定位各个构件在整体结构中的分布位置，以便更加精准地安装构件。

6.2 建筑工程物资管理

材料人员需根据现场情况录入材料类型、规格、数量、进场时间、验收情况等信息，上传相应附件，逐步完善材料档案库，以便及时查询材料信息，便于材料管理。此外，施工人员需录入机械进出场数据，保证机械规格、进场数量、时间等，日常维修时也应随时录入信息。由于信息具有完善性，工程人员能够及时查阅，判断各类材料和机械设备的使用情况，进而结合工程需求做相应的管理。

6.3 建筑工程资料管理

建筑施工规模较大，施工期间涉及到的资料较多，而常规的纸质文件存在管理难度大、查询效率低、易丢失的局限性。为此，可以考虑文件电子化存档方式，并将审批流程调整至线上进行。在工程推进的过程中，各方应及时更新信息，多方协同管理，共同推动工程发展。BIM模型轻量化后可在各移动端呈现，提高信息查询的便捷性。

6.4 建筑工程进度管理

（1）应用生产管理软件，对比、分析虚拟进度和实际进度，判断是否有工期超前、工期延后的情况。

（2）将构件使用情况与进度进行匹配，生成动画，以此有针对性地调度材料、机械设备、人员，实现资源效益最大化。

（3）应用甘特图清晰划分各阶段的施工内容，做精细化管控，并实行整体变更控制，定期核查实际进度，若进度异常，及时调整。

7 基于BIM技术的多专业协同设计

7.1 协同设计与BIM技术的融合

基于BIM技术的协同设计可突破传统方式下二维平面图纸在信息传递方面的局限性，向三维立体模型蜕变，构建统一的平台，协同呈现各专业的信息，提高信息共享水平，从而实现真正意义上的专业协同设计。此外，在BIM技术视域下，可将建筑项目视为有机整体，各专业信息具有关联性，若某专业存在变更，系统会及时更新，与之相关的专业也将自动更新，相比传统的设计方式工作量减少、工作效率提升、协同设计效果较佳。

7.2 BIM协同设计的应用

建筑师创建基础模型，结构工程师建立结构模型，并由建筑师对基础模型加以细化，由MEP工程师建立MEP模型，将各模型紧密连接，构成完整的模型，以此更加有效地进行碰撞检查，评价建筑各部分的设计情况，有不妥之处及时调整，以保证整个模型的合理性。

7.3 三维设计

建筑项目具有复杂性，传统的二维平面设计虽然有应用价值，但在实际应用中存在局限性，如难以准确地、直观地表达建筑曲面特征和建筑空间序列。而采用BIM技术，可实现二维设计向三维设计递进，工程人员可查询建筑的立体结构，明确各构件的信息和布设位置。

8 结语

综上所述，在房屋建筑工程管理中应用BIM技术具有必要性。该项技术在降低管理难度、减轻管理工作压力等方面有突出的优势，可有效管理建筑工程各环节。因此，工程人员应高度重视BIM技术，明确该项技术的应用价值，将其妥善应用于建筑工程管理中，以此推动工程发展。