论BIM 在建筑工程管理中的应用

2023-01-02高燕

河南建材 2022年4期

关键词：图纸工程施工建筑工程

高燕

山西八建集团有限公司（030027）

0 前言

如今，建筑工程行业发展迅速，出现了许多新技术，建筑管理方面也发生了巨大变化。BIM技术是一种新型的建筑数学建模技术，采用建立模型的方法将数据反映出来，更加直观地反映建筑工程。BIM技术也能够对建筑工程进行管理，保证施工的质量和进度。

1 BIM 在建筑工程管理中的相关论述

1.1 研究背景

目前，许多建筑单位已经采用BIM技术进行管理，而且许多全过程工程咨询单位也重视BIM 技术，运用BIM技术进行管理。建筑工程的一些环节已经开始使用BIM技术，如土建专业、钢筋专业和安装专业都可以建立自己的模型，并且在建模过程中利用几个坐标系，能够准确地进行安装和施工。建筑工程施工能够依据BIM 建立的模型进行管理，更好地监督施工全过程。

1.2 BIM 概述

BIM技术是一种数学建模技术，能够将建筑工程的设计图转化为3D 模型，能够更加直观地反映出建筑工程的效果图，将设计图更加可视化。BIM技术能够将设计阶段、施工阶段、销售阶段和运营管理阶段等进行全过程管理和模拟，从而保证整个施工过程的施工质量和进度，将问题更加直观地反映出来。

BIM 技术具有可视化、协调性、模拟性和优化性。

可视化是能够将抽象的理论转化为实际模型，BIM技术能够将施工整个过程变得可视化，不仅可以用效果图展示及报表生成，而且项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。

协调性是建筑行业的重要内容。BIM能够协调各个施工环节，对变更的工程能够找到相应的补救措施。BIM能够在建筑前期对各个施工冲突的环节进行协调，能够提供协调的数据和方案。如在管道安装工程中，布置的管道线路与变更的工程相冲突，阻碍了管道线路的布置，导致管道线路无法安装或者对管道线路进行变更，从而影响了施工的质量。BIM能够将变更的工程项目和其他项目进行协调和重新安排，保证了建筑工程施工的质量和施工进度。

BIM 的模拟性不仅仅能够模拟出建筑物的模型，还能够模拟各种破坏试验，对设计方案和图纸进行检测等。如运用BIM 能够模拟建筑物破坏试验，模拟节能、热量传导试验等，将试验的数据进行分析后，找到设计过程中存在的问题，保证了施工的质量和施工的进度。

BIM 不但能够对设计、施工和运营等过程进行优化，还可以提供相关的信息，如几何信息、物理信息以及规则信息等，能够将这些信息更加直观地反映出来。

1.3 建筑工程管理影响因素、特点和原则

1.3.1 建筑工程管理的影响因素

建筑工程中施工质量管理会受到许多的因素影响，如技术因素对管理的影响、施工设施因素对管理的影响和施工人员对管理的影响。技术在施工中具有重要的作用，能够直接影响到施工的质量，影响到施工成本。技术因素也能够影响到建筑工程管理，在很大程度上技术能够决定建筑工程管理的方案。

设备因素也是影响建筑工程管理的因素之一，如在设备使用中是否进行维护、是否按照标准进行使用等。这些因素都会影响设备的正常工作，从而影响建筑工程的管理，也能够影响建筑效果和经济效益。

1.3.2 建筑施工管理的特点

建筑工程施工管理具有复杂性、多变性和多发性的特点。在建筑工程施工中，施工的难度大，时间长，使建筑工程管理存在复杂性的特点。一方面，建筑工程在施工中，人员较多，施工材料也比较多，会受到地理条件等因素的影响，使施工管理方案存在着许多限制条件，让建筑工程管理变得复杂；另一方面，在建筑工程施工中，会出现难以预料的突发情况，让建筑工程管理变得更复杂。

在施工过程中，存在着许多因素，如裂缝、渗漏等，这些因素导致不得不重新调整建筑工程管理方案，使建筑工程管理具有多变性。

1.3.3 建筑工程管理的原则

建筑工程管理原则包括坚持安全生产质量优先、坚持以预防为主和坚持以人的安全为前提的原则。建筑工程是具有一定危险性和对质量要求极高的工程，必须要坚持安全生产、质量优先的原则，在保证安全生产的前提下，保证施工的质量。

施工人员是工程施工的主体，坚持以人为核心的原则，在建筑工程管理中以人的安全为前提能够提高施工质量。在建筑工程管理中，对施工所遇到的问题进行预防，对施工中可能发生的情况进行事前控制，将可能发生的问题进行管理，保证施工的质量。

2 BIM 在建筑工程管理中的应用

2.1 BIM 在建筑工程管理中的作用分析

由于BIM 能够更好地进行三维立体呈现，所以，通过BIM 的应用，能够对工程施工中的信息进行搜寻，并实现信息的共享。BIM能够适用于安全管理、施工质量管理、施工成本管理、进度管理和建筑工程竣工管理等方面，能够保证施工的质量和进度，也能够进行估测造价数据和进行工程量计算。

2.2 估测造价数据

BIM 通过储存的数据所建立的模型并结合其可视化技术，可以估测与拟建工程相似的造价数据。基于此功能，BIM可以通过一个地区的人工劳务费、建筑材料费、机械设备租赁费用、动力油耗等，输出与以往建设类似工程单位平方米的造价，进而精确估算出拟建项目规划总投资额，为工程投资决策提供参考依据。随着BIM 研究应用不断成熟，造价审核人员可以通过调用BIM中类似项目的大量详细的历史数据，采用BIM的多维计算模型模拟施工过程，快速准确地确定整个项目各项费用，实现工程造价成本高效合理控制。

2.3 工程量计算

计算机在建筑领域未普及之前，工程量等基础数据都是通过人工进行统计的，造价员对照设计图纸计算出该项目的工程量，然后参照预算定额，并结合市场情况，根据造价计算规则编制出预算报表。但是工程量的统计工作烦琐而复杂，完全依靠人工统计需要耗费大量的时间和精力，即便是比较有经验的造价员在如此大的工作负荷下也难免会出现错误，工作效率较低。后来随着计算机技术的不断发展，出现了神机妙算、兴安得力、广联达等套价软件，这些软件虽然可以直接套取定额并计算造价，但是工程量统计仍然需要人工完成，不能使造价人员真正从统计工程量的繁重工作中解脱出来。

2.4 解决设计变更问题

在工程全寿命周期中，项目投资策划、设计、施工相关造价数据资料存储在基于BIM 系统的后台服务器中。当发生设计变更时，将设计变更内容关联到BIM 模型中，只要简单调整模型，相关的工程量变化就会自动反映出来，而不需要重复地计算。同时造价人员通过反馈得到由于设计变更引起的造价变化结果，能更清楚地了解设计方案的变化对工程造价产生的具体影响。

2.5 应用存在的问题

2.5.1 BIM 存在着一定的问题

首先，设计成果粗糙。传统的设计方法在空间上考虑不足，采用二维设计手段，在CAD 二维图纸上进行系统的布设。令工程人员比较苦恼的是，在设计管道时，二维图纸的设计仅能对管道进行粗略定位，无法在二维图纸上进行直观的管道方案排布。在同一场景，各专业的设计基本不交圈。各个专业仅设计各自的系统，至于空间是否足够，现场如何排布才能达到更美观、更经济，使用和维修是否方便，这些内容在传统的设计阶段完全没有考虑。

其次，施工的不确定性。图纸过于粗糙，导致本该在设计阶段解决的布局和定位问题，只能到施工现场解决。现场作业时，各专业都想占用最优的占位，这给工程的管理和协调工作带来了很大的麻烦。在工程实施阶段，各专业并不是同时进场的，而是随着工程进度，分阶段确定施工单位。这样就会导致后进场的专业，只能在现有情况下安排施工。这就产生了工程中常见布局错乱，出现不便使用和维修的劣质工程。

最后，现场作业低效性。粗糙的设计图纸，对管道的标高、定位均不明确。现场施工时，作业人员只能根据当时的情况进行方案排布、测量、切割、安装。这给施工带来了极大的不便利，给提高施效率，带来了极大的外部阻力[1]。

2.5.2 应用存在一定的问题

在应用工程中，许多建筑工程管理人员没有了解BIM的作用和特点，不重视BIM在建筑工程管理中的应用，缺乏对BIM的重视。随着近几年BIM的发展，掌握BIM 的人才也越来越多，但在我国BIM仅作为一种职业或行业存在，为施工企业提供专业的技术服务，而且缺乏相关的技术人才，使得BIM在实际使用过程不能充分发挥BIM的价值。

2.6 如何加强BIM 在建筑工程管理中的应用

2.6.1 完善BIM 建筑工程管理体系

运用科学、合理的方法来完善BIM建筑工程管理体系，采用计算机和互联网等先进的技术来规范BIM建筑工程管理体系，从而保证施工质量。完善BIM 建筑工程管理体系的相关内容，保证设计图纸、设计方案的可视性和协调性。

对于设计图纸，必须要保证设计图纸的准确，而且必须使设计模型能够准确地反映设计目的、设计方案的内容，将设计的3D 模型准确地反映出来。结合BIM 的协调性、模拟性等特点，制订出切实有效的建筑工程进度编制计划，并将其实施到位，促使工程进度管理更具专业性，减少这方面的管理工作量，满足建筑工程高效施工要求，充分发挥进度管理在工程实践中的实际作用。

在进行评价和验收时，不能以相关的评价人员的主观评价方式进行评价，要采用科学、合理的评价方式，保证评价和验收的严谨和科学，找出建筑工程存在的问题并加以解决，从而保证建筑工程在施工中的质量和安全。

在BIM的支持下，按照施工现场实际情况，构建出相应的数学模型，对工程建设全过程状况进行科学分析，找出可能存在的安全隐患，有针对性地进行工程管理和检测，从而降低安全事故的发生，提高了施工的质量，满足建筑工程管理的要求[2]。

2.6.2 加强对BIM 的应用

在实际应用中，必须要加强对BIM的了解和重视，大力宣传BIM 的优点，让更多的建筑公司使用该技术。也要培养相应的技术人员，加强对BIM的研究，从而保证BIM能够更好地适用于建筑工程管理。

2.6.3 利用BIM 对物料进行管理

BIM 的应用可以提高施工材料管理的整体协调性。以往的二维模型不能很好地反映建筑物料管理过程中存在的问题。随着现代建筑业的发展，人们对建筑施工提出了更高的要求，存在的问题也复杂多样。特别是对于一些大型复杂的施工材料管理。BIM可以充分协调建筑材料各方面的数据，使管理过程更具准确性。通过立体多维化的管理模式，人们可以直接地感受到建筑材料管理的效果，促进管理的顺利实施。

BIM具有较强的仿真和分析能力。在土建施工材料管理的初期，可根据员工的实际需要，充分发挥后续和整体管理效果。同时，模拟可能出现的问题，帮助施工人员改进存在的问题，优化管理方法。仿真分析能力可以帮助土建单位有效节约经济成本，提高土建施工材料管理的整体控制能力与管理效果[3]。

2.6.4 利用BIM 加强对建筑施工的管理

如今，社会各界加强了对建筑工程施工质量问题的关注。近年来，随着建筑施工技术的不断创新，研制出越来越多的新型建筑材料，但是无法避免的是在施工过程中依旧存在许多问题。如不能规范使用建筑材料，施工人员综合素质参差不齐，施工质量没有得到实时监管。在建筑工程施工阶段合理应用BIM，可以对上述问题进行有效解决，不仅能够有效提高工程建设效率，还能够保证建筑工程质量。