BIM技术在建筑工程施工管理中的应用

2022-11-11梁君许敏强标力建设集团有限公司浙江台州318020

中国房地产业 2022年19期

文／梁君、许敏强标力建设集团有限公司浙江台州 318020

引言：

BIM 技术，即具备建筑信息内容的物理模型技术，是指以工程建设项目的基本基础构件为设计方案，对要素和几何图形进行分析，描述基本构件要素的数据信息，并进行有机组织后，结合物理特性、材料信息等相关内容，生成相应的综合工程建设系统软件全级信息数据库查询，所有信息内容对建设工程的基本构件进行合理地存储和管理，并以数据库查询为基础构建工程项目的数据库系统。实体模型中每个基础构件的基本参数都有一定的空间和逻辑顺序，可用于工程建设项目的设计方案和施工，应用效果极佳。

1、BIM 施工技术的主要特点

1.1 BIM 施工技术的可视化特点

这项技术的应用是通过构建三维立体模型来发现工程的实际情况，避免在施工过程中可能会出现的任何风险，保障各项管理工作的落实，也保障施工人员的安全性。和传统的二维建筑工程管理模式相比较，BIM 施工技术的应用过程中，体现出了优越的可视性效果，降低了工作的难度，也使整个管理的流程更加真实可靠，在一定程度上提高了管理工作的实效性，防止了产生一些重大危险事故的发生，也保障各项管理工作能够得到真正的落实。比如说在传统的建筑工程项目管理和施工环节，有一些负责人可能无法看懂专业的图纸，这就会导致在项目的细节沟通方面出现一些沟通障碍，甚至会产生沟通的错误而导致施工的问题。通过BIM 施工技术的应用，则可以更好地展现出施工过程中的各个细节，让所有的人员都能够直观了解在施工中要达到的要求和目标，保障施工的效率。

1.2 BIM 施工技术具有模拟性

建筑工程管理的过程中，BIM 技术的应用已经展现出了良好的模拟性特点，能够为后续的施工管理操作提供方便，也可以对各种问题进行解决，这样就能够实现及时的控制，将这些危险因素进行解决。比如说通过BIM 施工技术的方式，对建筑工程可能会遭遇的地震问题进行模拟分析，对日照时间进行模拟分析，进而实现对整体成本和施工方案的合理性规划，对整个建筑工程项目施工方案的有效性进行进一步分析，感知在施工环节可能会存在的具体问题，对其进行解决。

1.3 BIM 施工技术具有协调性

BIM 施工技术在工程管理环节的应用，体现出了良好的协调性特点，尤其是现如今建筑工程项目管理行业的复杂程度越来越高，在实际工程管理和施工中，涉及的流程和人员也越来越复杂，所有的工作人员如果要保证自身的工作效果，发挥自身的岗位职能，就会存在极大的困难。要控制传统的施工管理中存在的施工矛盾和问题，就需要保障在沟通环节的良好，通过BIM 施工技术，有利于帮助各个工作人员具体的分析整体的建筑工程项目的体系和模式，体现出BIM 技术在应用过程中的效果，让相关部门之间共同配合，保证整个施工过程的流畅性。

1.4 BIM 施工技术具有精准性

BIM施工技术在应用的过程中体现出一定的精准性，实际上主要是表现在以下几个环节。首先，将BIM 施工技术用于建筑工程量以及工程成本的精准控制环节，通过BIM 技术结合建筑工程的相关数据，构建形成关联数据库，准确获取工程的数量信息，并对实物的量进行拆分，为后续的采购计划的制定提供相应的数据基础，保障实际的工程效果。其次是在工程信息以及工程项目的精准性方面，BIM 施工技术在使用的过程中，能够构建三维立体模型动画效果，这种动画效果能够对建筑工程施工进度进行更好地模拟，了解施工的过程，对其加以控制。与此同时，也能够反映出在建筑工程体系中，一些细微的工程项目的构建以及各部分施工的信息，对其进行准确定位。另外，基于BIM 施工技术对建筑工程的施工情况进行严格的记录，并对施工的过程进行准确地定位和追踪。也就是说，可以通过二维码等信息来对工程项目中使用的材料信息进行查询，使整体的建筑工程施工过程得以重构。

2、BIM 施工技术用于工程管理的重要作用

首先，有利于保障工程的质量。通过 BIM 施工技术来开展工程管理，可以帮助工作的管理人员实现及时的监管，及时发现在施工过程中可能会存在的问题和风险，对其进行预防和避免，为现场的施工者提供更加准确的指导，还可以最大程度防止基层的施工人员和管理人员之间产生信息协调性不好的问题。BIM 施工技术的应用在一定程度上促进了工程建设质量和效率的提高，为后续工作的顺利进行奠定了良好的基础。

其次，有利于优化施工技术。BIM 施工技术用于建筑工程项目的管理过程中，可以通过专业的3D 特效来渲染技术流程，这样就能够通过3D 立体模型呈现出整个建筑工程施工环节的一些施工细节，给人一种眼前一亮的感觉，还可以让工作人员对整个工程的情况产生更加直观地了解，防止产生理解的偏差，而对工程的施工状态产生不必要的影响。与此同时，BIM 施工技术的应用还可以演示从各种装备应用流程和方法，对整个施工的流程进行模拟，如果发现在工程建设的过程中，可能会出现任何碰撞问题，可以及时发出信号，让相关人员了解之后对其加以改正和完善。另外，有利于帮助控制工程的成本。现如今建筑工程项目的施工过程中对施工单位提出了更高的要求，要在保证施工质量的前提上，尽量去控制施工环节发生的成本。而通过BIM 施工技术的有效应用，能够直观地展现出工程的一些空间信息，在实际施工之前，就能够对整个施工方案应用的合理性以及实践性价值进行科学的评估，在这个过程中投入适当的人力资源以及物力资源，为各项工作的开展创造良好的基础，并且保证在施工过程中使用的每一分钱都能够用于相应的位置，帮助建筑工程项目创造更可观的经济效益。

3、建设项目传统管理方法的问题

一是管理方案有待完善，优秀人才的培养方式有待改进。建设项目的风险管理围绕所有建设项目的全过程展开。因为管理方法的全过程涉及很多单位，但是不同的单位对于如何对待人有不同的看法，这就使得所有新项目对各个层面都难以涉及。此外，项目风险管理人员的综合能力不高，有的管理人员甚至没有经过专业培训，缺乏必要的施工技术专业知识和对相关管理制度的掌握。此类人员的综合能力也危及项目风险管理的有效性，无法保证项目建设的顺利发展。二是成本预算超支较严重，成本控制意识不足。费用超预算是一个严重的问题，而在成本控制上缺乏自觉性是工程项目管理中经常出现的问题。建筑企业通常不会根据当前原材料销售市场价格、人工成本、固定工期成本，将具体建设项目的自然环境纳入新建项目的成本控制，这就非常不利于完成项目整体预算操作。此外，整个施工材料采购过程没有与具体施工条件紧密结合，导致原材料消耗、库存堆积等问题更为严重，不仅增加了原材料成本，而且无法保证施工工程项目的质量。在多次价格谈判的整个过程中，建筑公司及其房地产经纪人也在无形中影响了工期的发展，从而导致了超预算的问题。三是对建设进度的控制能力不高。工程项目在工程建设的全过程中会涉及很多问题，如电力工程、工程建设、采暖、中央空调、消防安全等，各个层次必须协调互补。在项目的整个施工过程中，由于设计人员没有到施工现场进行调研，因此，设计图与施工现场不一致的情况非常普遍，一些施工人员通常会根据自己的工作经验进行调整管道、道路桥梁的施工等。如果新项目的一部分在与设计图不同的时间进行，将延迟项目建设的工期，无法让下一个新项目按计划进行。四是新建项目信息内容缺乏流动性。传统工程项目管理普遍存在资源共享不畅的问题。关键是房地产开发商、建筑公司、设计公司和项目风险管理公司之间缺乏必要的沟通。在信息内容通常不流动、设计图与施工现场不协调、项目建设的自然环境不适合具体施工、施工条件不能满足房地产开发要求的情况下，经常出现其他问题。此外，缺乏信息内容和数据共享平台的应用，无法保证各部门实时掌握建设项目的进展情况，进而不利于施工技术的进一步完善和提高。

4、建设项目施工管理中BIM 关键技术应用对策

4.1 BIM 技术在施工管理决策中的应用

首先，根据BIM 技术的灵活性、数据可视化和物理建模等特点，工作人员必须规划当代工程建设新的项目管理步骤，对工程建设中的各项任务进行实时管理，并提高新项目管理的合理性，为现代建设项目的顺利完成提供专业技能。其次，根据BIM 专业技能在工程建设项目中的应用，不仅可以改进新项目管理的步骤，而且可以展示新项目管理的成果。此外，基于BIM 专业技能应用的建筑模型制作，可以对工程建筑的整体状况进行深入分析，处理工程建筑施工全过程的安全风险，提高开工率、工程建设的效果和质量。针对大中型工程的关键设计管理决策阶段，工程建设管理决策科学研究的目的是更好地分析或掌握工程建设的实际建设质量。对大中型工程建设项目全过程的可行性分析，可以准确区分如何按照总体规划建设项目实施，使项目建设具有较强的社会经济实质性和经济效益。基于此，引入这类数据预处理分析技术的重要性无疑是极其突出的，其技术可即刻完成对所有工程建设基本建设风险管理区域的数据信息的深度分析，从工程设计运行过程、经济发展影响因素等不同角度进行考核评价，并能完成新项目主要参数的定量分析和数据统计分析，最终合理保证所有建设项目管理方法的准确性、有效性。

4.2 BIM 技术在工程建筑设计中的应用

分析BIM 技术在工程建设项目设计中的应用，必须从BIM 关键技术对提升建筑规划设计品牌和协同管理两个方面进行分析。首先，将BIM 技术应用于工程建设项目的设计，促进了工程建设设计的品牌推广。具体表现为传统的建筑规划设计使用CAD 软件进行工程图制作和设计。工程图作为设计人员在建筑规划设计中的语言表达能力和概念表达方式，不仅要花更多的时间在开发工程图和设计分析上，而且缺乏对设计和关键点的清晰表达。针对这种情况，利用BIM 技术开展工程项目设计的应用，不仅可以提高建筑规划设计的效率，而且可以根据传统建筑规划设计中的图纸问题进行合理处理，促进建筑规划和设计公司的质量和水平得到提高。在工程项目的设计阶段应用BIM 关键技术，可以合理提高各施工阶段数据信息与材料的匹配度，便于设计人员多方位把握具体情况以确保设计图纸与施工现场条件能够充分匹配。此外，在工程项目的设计阶段应用BIM 关键技术，可以在一定程度上防止因信息内容不匹配而导致设计图与施工现场情况不一致的问题。BIM 关键技术可以在工程项目的施工过程中详细记录整个施工过程，不断完善设计图纸，有效安装管道、工业设备、电缆和工程机械设备等，进而改进工程项目的管理能力。其中，在建筑规划设计中，BIM 技术根据信息内容实体模型的查询和分析，可以获得更加准确、全面的工程图信息内容，也可以更加形象化地观察工程建筑三维信息内容实体模型的关键结构和设计状态，从整体的角度处理设计过程中的各种碰撞问题，尤其是工程地下室和复杂建筑建造。管道布局设计可以显著提高管道布局设计的合理化程度，实现建筑规划设计的美观大方，具有更加明显的功效和实际效果。

4.3 BIM 技术在提高施工技术和操作水平方面的运用

BIM 在大中型建设项目的技术设计和工程施工管理中往往能体现和突出许多技术优势。关键是其可以基于工程项目软件开发程序模块的强大应用，进行各种工程特色的设计。协同可靠性设计和组合优化，利用建筑施工等战略模型，对各种技术特点和关键点设计进行分层推进，形成设计方案，促进技术设计具有很高的技术合理性。通过技术可行性分析，防止建筑施工设计过程中的频繁变更导致技术和用途变更或可能导致安全风险问题。因此，建筑工程设计、工程管理和施工安全专业人员对建筑安全生产技术应用的合理化，可以进行更直观的量化评估，可以模拟BIM 防护软件智能管理系统的分析功能，分析安全生产技术具体应用的全过程，将施工管理方法全过程设计中的安全系数和风险评价指标值控制在合理范围。利用BIM 技术将工程施工操作赋予新的建筑专业项目，使我们能够更好地掌握每个项目施工阶段的项目进度，也可以改进施工过程。传统建筑专业设计制图的关键是二维图像法。一个新项目通常需要匹配前视图、立面图和侧视图以反映整体结构，必须不断检查各个角度的平面图和工程图，最终可以得到项目建设方案。这个验证的整个过程是非常繁杂的。设计人员稍有不慎，就有可能导致项目施工方案出现错误。将BIM 关键技术应用于建筑专业设计的工程施工管理，利用BIM 技术为建筑专业构建三维可视化工程项目实体模型。设计人员只需观看三维模型就可以掌握所有工程项目的结构，这样既改进了项目施工方案的设计流程，也减少了设计的误差。此外，在新建设项目具体建设的整个过程中，难免会遇到一些突发事件。根据BIM 技术，对建筑行业的施工进行模拟，可以评估施工环节是否可能存在一些安全风险，可以获得更准确的安全风险评估结果。在此基础上制定的解决方案更有针对性，大大降低了施工全过程的风险，让施工的质量和进度得到了有效保障。

4.4 BIM 技术在建筑工程招投标和竣工结算阶段的应用

借助BIM 模型数据信息库的内容，涉及工程信息造价，工程师可以获取许多类型的造价信息，继而在造价管理的招投标阶段，能够按照实际进行的建筑工程情况提供招投标的参考，使实际招投标中漏项或者错算的现象得以避免。在这一过程中，依照BIM 三维立体模型，建筑工程企业可将招投标文件和标底文件做好，再据此找寻价格合理和具备资质的施工单位进行合作。招投标文件作为基础内容，施工单位的报价可在此基础上依据工程量清单进行，以使中标的概率获得较大幅度的提升。此外，BIM 技术中设置的模型数据库能够有效减轻招投标环节的计算压力，在计算工程量的时候能够做到既快又轻便，有利于以此为基础展开招投标工作，实现了招投标的精准性和有效性的提升。在这个意义上我们可以说，BIM 技术能够给参加招投标的建筑工程企业提供信息化的平台，更加透明化地展示模型工程量的清单信息，将可能发生的多种问题消灭在萌芽状态，使招投标中经常发生的错算和清单漏项问题得以避免，省去了工程招投标造价中存在的诸多麻烦。工程施工的最后一个阶段和步骤就是工程结算，因而工程竣工这一阶段的重要性是不言而喻的。在竣工阶段，运用BIM 技术其意义和影响也是十分重大的，在这一阶段中，工程结算工作可由技术人员通过BIM 技术来进行，结算中涉及的综合数据对比可以通过三维模型来实现，进而综合全面分析数据，工程造价的支出进行施工前与竣工后对比，从而对投资效益以及资金流动的方向进行了解，对资金支出的比例进行分析，对施工的总体概况进行了解，进而使工程结算工作顺利完成。而在这一进程中，不但能使工程造价管理的效率得以提高，还能使工程施工的资料保存完整，使工程施工的完整性得到保证，进而使审核的完整性得到提升，使资料的全面性得到保证，进而使工程造价管理的效率得到提升，使施工质量得到保证。

4.5 BIM 技术在工程建设进度监督中的应用

BIM 技术调整和改进关键技术的施工进度，确保施工进度和各阶段的计划能够满足设计要求。如，在模拟夯实解决期间，压实机械通用性不强，密实度难以满足工程对施工夯实施工的工作压力要求，在中后期极易出现质量问题。但是，在实际活动的中期工作期间，压实机械的高压也会对周围土层的孔隙度产生负面影响。因此，BIM 的关键技术的分析就需要进行密实度的检查和改进，明确工作压力达到设计方案后，将资金投入到项目的施工阶段。这样，工程建筑自然环境中的土层变化，可以通过压机的及时使用，提高所有工程建筑基础设施的可靠性，也可以操纵自然环境中的负面影响因素，具有全局监督积极作用。