BIM技术在基建管理中的应用与研究

胡 田 张琼莉 海 疆 魏新华 屈 鹏

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术作为当前建筑工程实施过程中的关键性技术，将其应用于基建管理中，能够有效减少人员的工作压力和工作量，提升管理能效。但在实际应用的过程中，仍然存在技术应用不到位，技术作用发挥受限的情况。因此，探讨BIM 技术在基建管理中的应用十分有必要。

1 案例概况

以某学校建筑工程项目为例，针对基建管理工作及BIM 技术的运用要点展开探讨。该项目为单体建筑，总建筑面积为58 810 m2，最大单项工程建筑面积在40 000 m2以上；建筑整体为框架结构，共包括6 栋单体建筑，地上部分共5 层，局部地下1 层。在实际推进基建工程的过程中采用了BIM 技术，借助BIM 可视化建模、碰撞检测以及数据管理等功能，不仅实现了全流程管控，还针对生产要素展开了实时监控管理，实现了业务高效沟通、协同管理以及数据共享，打破了传统管理模式下的信息壁垒，促使基建工程顺利实现质量、进度、安全以及成本等方面的管理目标。

2 BIM 技术在基建管理中的应用要点

2.1 构建模型，支持决策

工程项目管理中应用BIM 技术的首要步骤就是建模，通过统计转化基建项目的实际参数，构建可视化三维模型，提前将建设效果展示出来，能够帮助各参与方更加直观地了解工程项目建成后的情况。例如，通过建模能够帮助项目参与方了解房屋建筑建成后的容量和运作效率等，并为制定基建项目工程决策提供可靠参考，从而确保前期决策更加科学、合理[1]。

如果地质调研勘探后发现工程所在地的岩土分布情况相对复杂，就需要在地形分析过程中投入大量精力和时间，工作效率也会受到一定程度的影响。此时，可借助BIM 技术构建三维地质模型，可视化展示施工现场的实际情况，并借助计算机软件实现工程区域岩土的切剖和分析，有效缩短地质分析时间，为项目决策提供可靠支持。根据地质勘查分析结果可知，案例区域内地层分布相对均匀，地势平坦，地基土为中硬土，不存在软弱不良地质，桩端持力层为强风化花岗岩，整体稳定性较强，基建工程施工难度较为合理。案例工程持力层模型如图1 所示。

图1 持力层模型（来源：网络）

2.2 碰撞检测，优化设计

工程设计作为基建项目实施过程中的关键性环节，是指导后续施工的重要基础，对于整个基建工程的质量、进度以及成本等都有着巨大影响。因此，为保障设计质量，避免后续施工过程中出现设计变更以及设计与实际情况不符等情况，应加强对于设计环节的重视和优化。在设计阶段，BIM 技术的主要应用体现在碰撞检测方面。在工程设计参数的基础上生成三维仿真图，不仅能够帮助设计和技术人员更加直观地了解建造材料的情况，还有助于检验设计成果，通过碰撞检测进一步明确设计中存在的问题，为后续设计的优化调整提供可靠指导，对于提升设计水平以及减少后期施工过程中因碰撞问题导致的施工停滞、设计变更等十分有利[2]。

2.3 施工跟踪，控制进度

进度管理是项目管理中的重点内容，尤其对于基建项目而言，不仅工程量较大，施工难度高，还会受到外界环境条件等方面的影响，工程进度控制较为困难，并经常出现延期交工等情况，工程质量和进度之间的关系难以平衡。对此，在实际应用BIM 技术的过程中，可从以下几个方面展开进度管理。第一，提前将施工单位的施工计划导入BIM模型中，明确各工序的施工周期，并通过模拟施工环境，帮助现场施工人员充分了解施工步骤以及现场条件，从整体上强化进度把控。第二，借助BIM 技术定期生成施工所需要的人工和材料消耗情况，以及相应的施工进度情况，并筛选出落后工序，为管理人员强化进度控制提供可靠的数据支持。第三，在实际施工过程中，一线施工人员能够通过移动端设备，同步和一键上传各工序的进度情况，以便相关管理人员实时掌握和了解现场施工进度和施工情况，为后续进度计划的调整和管理提供有效参考[3]。此外，还可将BIM 技术与挣值法进行有机结合，以实现对于进度偏差的有效分析，通过对进度偏差、进度绩效指数等的计算，明确实际施工过程中存在的进度问题，并针对性采取相应优化措施，实现进度、质量以及成本之间的平衡控制。

2.4 过程监督，保障质量

基建施工过程中，施工质量管控是现场管理的重要内容，对于整个工程的质量和安全有着直接影响。如果出现严重的施工质量问题，尤其是需要返工处理的情况，不仅会导致项目延期完工，还会增加项目成本。BIM 技术在施工质量管控中的应用主要体现在以下几个方面。

第一，借助BIM 技术构建三维立体模型，不仅能够帮助相关管理人员更加直观地感受到工程建设效果，明确各专业构件的布置情况，而且还能够进一步了解相应结构的材料、品牌、规格以及材质等。

第二，通过直观的三维模型能够促使相关人员更好地理解工程施工情况，省去翻阅其他图纸、对比分析等环节，极大地提高了管理能效，同时也能够获得更为准确可靠的数据信息。

第三，在BIM 5D 平台上还能够通过移动设备客户端，实现对于现场实际情况的拍照记录和实时反馈，以此帮助管理层人员及时了解实际施工情况、施工质量以及现场安全，有效实现了协同交流和信息共享，极大地提高了沟通管理效率。

2.5 动态管理，资金控制

基建项目通常工程量巨大，工程成本和项目投入金额较高，项目实施环节较多。在实际进行资金投入以及财务管理的过程中，难免会由于各种原因，导致实际成本支出与前期预算编制存在较大偏差，超预算情况频频发生，给基建项目财务管理工作造成了极大压力[4]。为强化财务管理，提高资金利用率，减少不必要的成本支出，避免工程后期出现资金不足等不良情况，在实际项目推进的过程中，可应用BIM 技术实现项目全过程的资金管控，动态管理和调整资金使用情况。

BIM 技术在项目资金管理中的应用主要包括以下几个途径。第一，借助BIM技术实现全面预算管理，加强审批预算编制，合理优化项目实施过程中资金分配方案，着重提升资金使用效益，做好预算执行管控，并在BIM 平台中建立预算执行绩效考核机制，以此约束预算执行行为，避免出现徇私枉法、贪污等不良情况。第二，BIM 平台能够实时显示基建工程推进过程中各部门、专业每月甚至是每周的资金需求量，并直接输出月工程进度款，以此避免人工计算过程中可能出现的失误情况，保障工程款批复的可靠性和及时性，并能够自动形成资金需求动态曲线，为后续资金的控制管理提供可靠参考。第三，借助BIM 技术进行项目结算，能够有效保障结算工作的效率和准确性，减轻相关人员的工作压力。

2.6 技术应用，强化运维

案例工程基建项目作为学生学习的区域，不仅要具备良好的质量，而且要具备良好的突发事件响应能力。BIM 技术在项目运维方面的应用主要体现在以下几个方面。

第一，借助BIM 技术能够实现对于突发事件的有效预测、警报和处理，确定事件发生的位置和相应处理设备的位置，以便及时进行处理，避免出现不良事故。第二，将BIM 技术与物理联网技术进行有机融合，能够实现对于学校区域的日常管理和监控。例如，可在水表、电表等位置设置传感设备，实时采集和传输建筑运行参数，以强化对于建筑能源的监控管理，提升建筑运维管理水平。此外，还可以借助BIM 技术和物联网技术，实时监测建筑内部温湿度情况，展开建筑节能控制，强化消防监控，保障建筑使用安全，确保建筑功能有效发挥。第三，BIM 技术还能够为建筑使用过程中的维修和养护提供可靠数据参考，帮助维修人员明确维修要点，有效提升维修养护工作的质量和效率[5]。第四，在建筑后期运维过程中，应用BIM 技术还能够强化对于相关数据信息的管理以及资源的分配，提升数据管理的效率和准确性，实现建筑资源的高效、合理分配，减少资金以及时间成本的浪费。

3 BIM 技术在基建管理中充分发挥能效作用的有效对策

3.1 发挥建设单位的主导作用

BIM 技术在基建管理中的应用，主要受益者是建设单位。将BIM 技术应用于基建工程项目决策、招标、设计、施工、验收以及结算、运维各个环节中，不仅能够合理规划工期，减少不必要的时间成本，而且还能够强化财务资金管理，降低资金投入，保障工程建设质量效果，为建设单位带来巨大利益。

在实际应用过程中，为了更好体现BIM 技术的价值，应充分发挥建设单位的主导作用，加强对于前期设计的重视，做好设计方案优化工作；同时，还应加强与行业协会和相关主管部门之间的沟通联动，为强化基建项目管理水平奠定良好基础，确保BIM 技术的应用能够得到各单位的支持和认可，以保障BIM 技术的应用效果[6]。

3.2 落实基建工作全流程管控

基于BIM 技术的基建管理，强调基建项目实施过程中的全流程管控。将BIM技术融入实际工作流程中，不仅能够确保其应用效果，同时也能实现对于管控环节和手段的有效前移，强化基建管理工作的风险规避能力。在全流程管控中，BIM 技术的应用主要包括施工前期、施工过程中以及施工后期3 个部分。

（1）施工前期控制。一方面，应对建筑功能、结构、给排水、智能化、电气以及暖通等设计图纸进行全面审核和优化调整，建立3D 模型，并进行碰撞检测，以提升设计图纸的可行性和合理性；另一方面，应关注施工图设计中的费用情况。设计阶段对于整个工程造价的影响高达75%，因此应在3D 模型的基础上增加费用维度，并对比分析工程量清单与设计图纸之间的符合程度。

（2）施工过程中控制。在BIM 系统中建立基建项目4D 模型并展开施工模拟，根据各专业工程量、技术难度等情况，合理进行资源配置，强化进度和成本控制；同时，使用BIM 技术准确输出已经完成的工程量，将其与设计图纸、进度计划、质量要求以及预算编制进行对比，明确偏差问题，并采取有效调整和控制措施。

（3）施工后期控制。主要针对竣工图的输出问题，通过构建3D 模型实现隐蔽工程可视化，为后续管线等隐蔽工程的维护管理提供可靠支持[7]。

4 结语

基建项目本身复杂程度高、工程量大，而实际展开项目管理的过程中，需要考量的重点内容较多且影响其工程质量和进度的因素也十分复杂。BIM 技术基于可视化建模、碰撞检测以及数据整理输出等方面的功能和优势，能够有效实现事前、事中和事后管控，有助于预防实际工程风险，同时还能够提升管理能效，强化工程质量、进度和安全等方面的管理。