BIM+智慧建造在总承包施工管理中的应用

2022-11-12尹祥宇

建材发展导向 2022年13期

尹祥宇

（山东青建智慧建筑科技有限公司，山东青岛 266000）

由于建筑结构体系更为复杂，施工现场管理难度进一步提升。为促进赞助施工工作高质高效开展，还需要配合使用先进的BIM技术与智慧建造理念，构建起工程三维模型，及时发现并解决存在于工程施工期间的各类问题，结合此些问题不断优化工程施工方案，制定出专项可行的施工管控机制。

1 概述BIM技术与智慧建造

1.1 BIM技术

BIM技术是一种新型建模技术，可以模拟出施工现场复杂的环境特征，不断优化施工方案，实现绿色施工管理要求。相较于其他技术体系而言， BIM技术具有较为鲜明的可视化特征、模拟特征、协调特征。

其中，可视化特征主要体现在BIM技术可以应用更加先进的数字化手段，将建筑内部结构以三维立体方式展现出来，确保施工人员能够及时掌握工程结构特征，及时发现工程建设期间存在的各类问题。 BIM技术可以为建筑工程绿色施工提供可视化思路，确保建筑施工期间的各个环节均能够得到形象表达，从根本上提高绿色施工期间的安全性与可靠性。

模拟特征主要体现在通过高效使用BIM技术，可以将建筑工程主体结构、施工形式直观展现出来，根据建筑三维模型不断优化绿色施工方案，使建筑绿色施工期间的各类情况能够被更好模拟出来，便于绿色施工的安全管控工作。

协调特征主要体现在建筑工程施工期间，各施工流程密切关联，需要加强工程协调管控工作。如在施工期间出现安全事故时，需要立即开展多组织配合工作，找寻出事故发生原因，制定出专项可行的解决方案。而通过应用BIM技术，可以使各专业施工理念直观展现在三维立体模型中，建筑各施工流程的协调性能够从根本上表现出来。

1.2 智慧建造

智慧主要就是基于生物神经感官的高级综合能力，包括感知、知识、记忆及理解等。智慧建造是智慧城市、智慧建筑的延伸概念。在智慧建造过程中，需要配合使用智能技术及其他相关技术体系，提高建造过程智能化水平，增强建筑智能化管控效果，减少建筑工程建设及运营全过程对人力资源的依赖程度。

智慧建造同时还需要以智能技术及其他技术的应用为前提，如感知技术、物联网技术、定位技术、移动终端、触摸终端等。

值得注意的是，智慧建造与企业信息化、数字化、智能化之间的关系较为密切。随着智慧建造工作逐步向深度、广度、集成化发展，还需要配合使用功能完善的管理系统、技术系统，推动建造行业智慧组织、智慧施工、智慧制造及智慧施工目标实现。

2 BIM+智慧建造在总承包施工管理中的应用重要性

通过将BIM+智慧建造应用在总承包施工管理过程中，能够从根本上提升总承包施工管控水平，使工程能够尽早实现经济效益最大化目标。

首先，现阶段各类建设工程造价均由分部分项清单综合价格组成，实际管控难度较大。使用BIM软件可拾取构件造价，可以将整体造价的组成部分具象表达出来，节省造价计算及控制期间的时间及精力，为从根本上提高工程造价管理水平奠定了坚实技术基础。总承包施工工程量计算工作主要采用广联达、鲁班等软件，借助Excel表格计算式检查计算结果期间，数值与建筑构件的对应难度较大。而借助BIM软件，可以对工程可拾取构件进行抽取识别，获得构件本身以及其他结构层的三维立体模型，使得后续工程量计算工作简单明了，具有更为显著的对应性，辅助专项可行工程造价控制机制建立健全。

其次，由于建筑工程建设规模不断扩大，工程各环节变更问题发生几率进一步提升。在施工变更或技术变更期间，工程量往往需要再次计算，需要花费较多的人力及物力。借助BIM+智慧建造理念，对抽取识别的可识取构件分布分项模型进行标注、修改能够更加科学的解决工程变更实体调整问题，使后续工程造价能够高效管控。

最后， BIM+智慧建造理念具有可视化及参数化特征，可以依照类似工程或改建工程项目完成精细化施工工作，模拟工程施工全过程。通过构建起建筑三维模型，可以帮助施工单位切实展现出施工内容，获得施工产品部分的可计算属性。 BIM技术也可使造价审核工作更加直观，借助BIM模型发现构件施工存在的各类问题，避免在建筑工程施工过程中经常出现变更问题。同时，三维模型中的定额信息及市场价格可以存储在数据库中，将类似工程数据库输入模型内，获得更加精准的计算结果。 BIM模型构件属性信息可以实时修改，实现信息动态更新目标。模型数据通过被快速读取以及分析，可生成项目估算书，指导后续项目成本管控工作有序开展，避免在工程造价管理期间出现信息孤岛问题。

3 BIM+智慧建造总承包施工管理中的应用方向

3.1 规划策略

着重推动BIM+智慧建造技术在总承包工程施工阶段的应用，构建BIM项目管理信息系统，注重开发新管理模式与协同机制，实现产业链一体化目标。着重关注BIM技术下总承包工程建设维护信息平台的构建工作，充分发挥出现有信息技术的积极作用，从根本上提高总承包工程施工科技含量及维护管理水平。

当BIM+智慧建造技术应用在总承包工程项目计划统筹中。收集工程建设期间材料备品、零部件数量、设备等数据，并将这些数据输入到模型内处理，以查阅每个监督工程环境中的支出投入比例对照。统计后续工作人员，要求施工人员应当依照分配结果进行安排调配，核算管理材料备品仓库。将统计出的数字制作成表格，结合工序数字信息安排工作任务，使制定出的项目施工进度计划及技术方案全面统筹，在提升工程规划水平中发挥出重要作用。

3.2 场地分析

原有总承包工程施工工作是将建筑结构绘制在平面图纸上，难以对总承包工程实际施工现场环境进行系统分析，导致工程施工方案在后期使用期间经常会出现较多变更问题，对工程整体施工进度与效率造成严重不利影响。通过将BIM+智慧建造技术应用在总承包工程施工中，可以配合使用更加先进的建模手段，支持施工人员输入施工场地地形地理条件等参数数值，构建起立体施工场地地形图，确保施工人员能够更好评估出施工场地及施工环境对总承包工程施工提出的特别要求，对总承包工程施工方案内容进行不断优化。

3.3 协调流程

在总承包工程施工中，涉及了较多的技术专业，实际施工难度较大。为从根本上提高总承包工程施工水平，可配合使用先进的BIM+智慧建造系统，实现跨专业式施工管控目标。由于BIM技术内部具有强大的数据共享功能，可以对不同专业下的总承包工程施工环节进行数据共享，确保相关施工部门能够积极有效沟通，更加清晰地了解到建筑结构整体施工要求以及现有技术方案中存在的各类不足之处。同时在BIM技术的带动下，各总承包工程施工部门可形成较为完善的合作配合工作模式，使总承包工程施工效率得到进一步提升，使后续建筑施工指导及管控工作能够有序开展。

配合使用BIM技术，基于BIM模型对安全方案及质量控制方案进行交底。重点标注工程质量及安全管控重点环节。交底过程中还需要明确工程各参与方工作职责，消除存在于工程管理期间的主观判断以及信息不对等问题。

将BIM技术应用在工程商务管理过程中。最大限度发挥出BIM协同管理平台中的合约规划、合同登记、合同单据审批等功能。辅助监理工作完成项目实施期间报量单、变更单、签证单的在线报批与审批，从根本上提升EPC工程项目整体管控水平。

3.4 现场管控

总承包工程施工方案需要肩负起指导建设工程有序开展、评估建筑结构全寿命周期的重要职责。为确保总承包工程施工方案能够在建设施工期间发挥出重要作用，因此需将BIM+智慧建造技术应用在建筑施工过程中，控制总承包工程施工期间质量问题及安全事故发生概率。现场管理水平可直接影响到建筑工程实际施工效果，需要采用合理方式加强施工现场管控力度，做好材料管理及安全管理工作，保障工程有序规范开展。而将BIM+智慧建造技术与建筑工程现场管理工作结合在一起，可以通过建立建筑工程施工现场模型，确定各类材料的物资堆放场地，切实保障工程整体建设效果。

3.5 进度管理

为确保建筑工程能够在规定期间内高质高效完成，需要加强建筑工程施工过程中的进度管理工作，在保障工程建设质量的基础上最大限度缩短工程建设周期。通过将BIM+智慧建造技术应用在建筑进度管理过程中，可以对工程建设期间的各类信息进行全面复盘，模拟不同施工方式下对建筑建设工期造成潜在影响的不利因素，有效解决前期施工图纸与工程施工施工差距较大问题。

同时，利用BIM技术也可以增强建筑工程参与各部门之间的信息沟通及联络水平，保障建筑工程施工信度管控效果。在构建起的建筑三维立体模型基础信息的支持下，不断优化建筑工程施工进度控制方案，及时处理存在于工程实际施工期间的各类问题，确保建筑工程能够实现高质高效建设目标。

3.6 质量管理

为增强总承包工程综合建设效果，还需要着重加强工程施工期间的质量管控力度。由于建筑工程施工期间涉及到的因素较多，仅采用人工管理方式无法及时发现隐藏在建筑工程实施期间的质量隐患问题，需要配合使用BIM+智慧建造技术，借助建模手段模拟建筑工程实施过程中的难点及重点，并对各类问题进行优化调整，确保建筑工程施工期间的各类缺陷可得到及时解决。

BIM+智慧建造技术也可以对建筑工程施工期间的各类违规行为进行针对性处理，技术保障工程综合管控效果。通过设置项目组织架构以及工作站，配置固定BIM软件开发人员维护及协议团队，使BIM软件能够结合工程施工现场的具体情况，不断优化施工图纸内容，使工程施工期间变更问题发生几率被控制在最低范围之内。

BIM+智慧建造技术的应用还可对施工人员展开专业培训，使施工人员能够明确认识到各施工环节开展要点，规范化使用各类施工技术及施工设施，增强建筑工程整体建设水平。

3.7 成本管理

通过使用BIM+智慧建造技术，也可以增强建筑工程成本管控力度，促进工程经济利益最大化目标实现。由于BIM+智慧建造技术能够结合建筑工程基础信息构建起全面精准的立体三维模型，可以对建筑工程施工期间的各类风险问题进行及时判断，控制施工变更问题出现，最大限度节约工程建设成本。

BIM+智慧建造技术的应用可以使建筑工程施工期间的各类资源得到优化配置，实时监控建筑工程施工阶段各类资源的实际消耗量以及资金使用情况，结合建筑工程具体施工要求对建筑施工方案内容进行进一步优化。举例而言，在建筑工程开展期间，可以利用BIM技术评估建筑工程各位置混凝土材料的消耗量，在保障工程结构力学性能的基础上提升混凝土材料实际利用率，使工程实施期间的经济效益得到根本上保障。通过将BIM技术与建筑工程成本管理工作结合在一起，也可以使收集到的各项建筑建设信息在制定建筑工程成本管控方案中发挥出重要作用，切实增强工程整体成本管控效果。

4 BIM+智慧建造技术在总承包工程施工管理中的应用流程

4.1 BIM平台选择

总承包工程实施期间涉及许多专业，各专业之间的联系频繁，需要开展协同施工工作。结合现有总承包工程施工BIM系统研究成果，可借助GIS 技术、互联网技术等构建起一套全流程、全专业、智能化的总承包工程施工体系，为BIM技术在工程施工中的应用提供重要平台与数据支持，确保制定出的施工方案更加全面。

要求选择出的BIM平台软件需要具备全面性、参数联动性、三维可视化、一键出图等功能，能够有效兼容各平台，实现模型互导目标，使施工方案更为全面。

4.2 BIM基础数据准备

在建立BIM三维模型过程中，需要首先建立起三维数字地面模型，配合使用机载激光雷达测量技术、无人机倾斜摄影技术，对公路沿线进行航拍，获取高分辨率影像数据，从而形成更为全面的三维地形模型、三维数字模型。

4.3 BIM模型建立

借助BIM技术构建数字化总承包信息模型，可以使后续施工工作能够围绕该模型的细节及参数数值展开。通过使用可视化辅助图形编辑软件建立起总承包工程三维模型，然后利用测绘及地质调查等基础信息，建立参数化数据库，对总承包尺度、规格等参数进行标注。结合现有施工图纸及资料搭建BIM平台下的信息化数据模型，细致分析工程建设期间各环节实施要点，确保建立起的模型能够切实满足工程建设特征，避免在工程建设过程中因信息交流不通畅引发施工质量及效率问题。

基于BIM 模型，整合项目类信息，创建材料清单，以快速总结各部件材料使用情况，为制造商提供材料生产依据，并为工程造价管控人员提供精准工程量，为实现总承包工程施工管理统一化、标准化生产目标提供充足理论依据。

4.4 BIM数据库建立

在总承包工程施工管理过程中，需要依靠众多信息资源支持，这些数据全面且复杂，仅依靠传统人工管控方式无法从根本上提高数据利用率，因此还需要借助BIM软件，对各类信息数据进行全面收集，增强工程建设全过程管控水平。利用BIM技术还能够自动计算出装配式总承包工程量，预算工程实际建设成本，增强工程建设综合经济效益。通过搭建起模量库管理平台，使工程建设全过程信息数据能够得到最大限度资源共享，增强工程整体数字化管控水平。