BIM技术在建筑工程管理中的应用分析

罗一尔

（南充科技职业学院，四川 南充 637200）

0 引言

建筑工程管理是决定工程质量和效率的关键，所涉及的内容贯穿了整个建筑工程的环节，包括从最开始的图纸设计一直到完工后的质量管理，只有保证各个部分的有效管理，才能确保整体管理达到目标。随着建筑行业不断发展，其理论基础和实践也在不断完善，并不断引入新的技术确保行业发展稳定。BIM技术是近年来建筑行业发展的主要方向，通过利用BIM技术，能够优化建筑工程的整体管理，降低工程管理成本，提高施工管理效率，提升建筑工程质量，为建筑行业良性发展和可持续发展提供支撑。

1 BIM技术概述和特征

1.1 BIM技术概念

BIM技术即建筑信息模型技术，这项技术是在CAD基础上发展起来的一种技术形式，在功能和作用上属于CAD技术的延伸。与传统的平面施工图相比较，传统2D施工图需要施工人员具备较高的看图能力以及立体逻辑思维能力，能够将2D图纸在脑海中生成立体设计图。而BIM技术通过采用现代化技术，改善了传统的手绘图纸弊端，将图纸通过信息化、电子化以3D立体数据模型的方式呈现出来，促进相关工作人员能够更好地掌握设计图纸中的内容，防止因图纸不清楚、不清晰而导致施工出现差错。通过运用BIM技术，可以实现项目工程的各个环节、各个工作有效整合和建筑工程管理的标准化、高效化。将BIM技术运用在整个施工过程中的管理，能够有效地帮助施工队伍优化施工环节流程，降低施工成本。同时，BIM技术可以更快速地发现施工过程中出现的问题，针对问题提出快速有效的解决措施，为建筑工程顺利的完工提供保障，确保建筑工程的质量，是目前建筑行业发展中一项重要的技术手段[1]。

1.2 BIM技术特征

1.2.1 协调性

目前，建筑行业发展迅速，建筑工程的规模越来越大，并且建筑工程的施工环节以及施工工序复杂繁多，各个环节中的各个部门都需要做好自身的工作。在实际工程施工中，由于建筑工程具备整体性，需要建筑工程项目中各环节各部门之间相互配合、共同作业，以保证工程顺利完成。当在施工过程中出现问题时，通常采用召开会议的方式确定解决方案，但这种方式会浪费大量的人力资源和时间，不利于工程按期完工。通过BIM技术的应用，建立数据交流平台，能够加强各部门之间的交流沟通，强化各部门的协调性，并运用相关的技术解决工程中出现的问题，提高问题处理的效率，也保障了工程按期完工。

1.2.2 可视化

如今，建筑行业发展水平不断提高，建筑物内部结构以及使用功能越来越复杂多样，传统的工程设计是在二维平面上进行绘图设计，但这种设计模式已经不能适应目前的建筑工程设计，并且在绘制时容易出现数据的误差，对施工产生不利的影响。但在设计管理中加入BIM技术后，设计人员可以通过3D立体模型图，熟练掌握建筑物的内部空间结构以及使用功能，并将其可视化，方便施工时工作人员的查看以及按照图纸的标准开展施工，促进建筑整体效益的提升。

1.2.3 模拟性

在工程施工前，需要对施工场地进行现场勘查以及绘制施工设计图纸。传统的施工图纸设计主要是在平面上进行绘制，这种方式很难将实际中的具体情况在图纸上呈现出来，并且较为抽象，不容易让施工人员理解。同时施工项目规模较大，施工中的各个环节中工作量复杂繁多，2D平面设计图不能将工程施工中每个环节的工作详细地呈现出来，给工程项目的开展带来一定的影响。通过BIM技术的应用，构建三维立体模型进行现实模拟，不仅能够模拟出在实际施工中可能出现的施工风险问题，并且可以对建筑施工成本进行模拟运算，为工程的设计和管理提供依据。

2 BIM技术工程管理应用

2.1 工程设计管理

2.1.1 方案辅助设计

BIM技术是根据数据信息建立的数据模型，当信息在发生变化时可以快速做出反应，是一种常见的参数化设计。在对较为复杂的建筑开展设计工作时，通过使用参数化设计能够有效地控制建筑形态的变化以及使用性能，并在建筑设计完成后通过对比和分析，从设计图纸数据库中选出更合理的方案进行优化，使建筑的设计管理质量全面提高。

2.1.2 设计协同优化

建筑工程施工环节较多，流程较为复杂，并且在建筑工程设计时需要多个部门共同合作开展图纸的设计工作。但由于所学专业不同、设计理念存在差异，导致在设计图纸中出现设计漏洞，并且各部门之间协同交流沟通较少，当建筑工程开工后按照设计图纸施工发生错误时，才会发现设计图纸的问题，导致施工返工。在工程设计阶段应用BIM技术，通过建立设计数据共享平台，能够保证不同的设计人员在同一个模型中设计自己的内容时互不影响，通过设计数据的有效收集和整合，实现数据共享。并且BIM数据共享系统可以通过检测设计模型，分析出不同设计是否存在差异，并及时向设计人员进行反馈；设计人员也可以在平台中查看其他设计人员的方案。BIM数据平台在进行协同设计时，提高了设计的精准度和效率，能够有效避免设计冲突。

2.1.3 碰撞试验检查

管线设计是建筑工程中较为困难繁琐的环节，设计人员需要解决构件碰撞方面的问题。但由于传统的二维平面设计图不能体现出建筑工程的立体结构，也难以通过观察图纸的方式发现构件之间、构件和建筑之间的碰撞状况，对施工的进度有很大的影响。在工程设计中应用BIM技术，通过构建3D数据模型，利用BIM技术模拟性，进行在实际建筑物中的碰撞模拟检验。并利用可视化的设计背景，有效解决管线设计中构件的碰撞问题，并优化项目设计方案[2]。

2.1.4 信息管理模式

由于不同建筑物的使用功能以及形体存在差异，导致在建筑工程中的图纸设计、施工过程以及后期工程维护的相关标准不同，在使用BIM技术时需要针对建筑物的具体情况进行相应的管理。一些成功BIM技术管理数据无法复制，导致不同单位在使用数据管理时难度有所增加。因此在进行BIM技术使用和管理时，需要提高BIM技术的适用性和开放性，从而减少后期维护的费用，保证BIM技术管理的经验能够应用于其他单位中。

2.2 工程造价管理

2.2.1 成本控制阶段

建筑工程项目开工后，施工所需要的建材、相关设备设施以及工程所需要的材料价格可能都会发生变化，这就需要相关的工作人员注重工程成本控制，使其不会超出预算成本过多。通过运用BIM技术，收集之前的数据信息并进行分析，探索制定出一套相应的解决方案，保证在不影响工程进展的前提下，实现施工工程成本最低。

2.2.2 造价设计阶段

造价的设计环节是工程造价管理的重点，需要落实好这一阶段的相关工作。目前我国很多工程造价管理都会采取限额设计，在此项条件下加强对工程投资和支出的有效控制，保证投资资金的合理分配和利用。通过运用科学有效的BIM技术，最大程度上提高工程造价的管理和控制效率，并将相关的数据信息资料整合好，不断地完善工程造价的设计方案，避免设计中的资金浪费，从根本上降低工程的成本。

2.2.3 招标投标阶段

在工程投标和招标的环节，其内容复杂多变并且工作量巨大，需要招标方和投标方加强对工程量计算的重视程度，并进行审查，确保计算结果的精准。同时招标方还需要计算出相应定额消耗的工程量，在这项计算工作中需要消耗大量的人力、物力、财力，并且人工计算得出的数据结果还容易出现偏差。在投标招标时期利用BIM技术实现了工程总量的数据整合，从而根据指标制定出相对应的工程量清单，并且经过数据的运算有效降低计算中出现的错误率，提高工程管理的效率[3]。

2.2.4 工程施工阶段

在工程施工中，通过运用BIM技术建立数据模型，并加强建筑工程造价中各类数据信息的统计和整合。通过模型分析，工作人员能够最直接清楚地掌握建筑项目中存在的问题，并及时采取相应的措施解决问题。同时采用BIM技术对施工过程中构件的布置进行科学分析，为施工人员的现场施工带来极大的便利，有助于提升施工效率和降低成本。

2.2.5 竣工结算阶段

在建筑项目工程完工后，需要对工程造价进行整体性的统计工作，所涉及的数据和信息繁多，通过人力是无法有效精准地开展结算工作。所以在这个阶段通过合理运用BIM技术能够有效地控制工程的成本，确保工程成本汇总的精准度，并对工程的施工进度以及施工质量进行全方位的审查和管理，以保证工程能够在质量符合标准的前提下按照相应的时间完成施工任务。通过对相关数据的综合整理，实现数据自动化分析，帮助工作人员掌握工程后期维护和管理中所存在的问题，并及时解决问题，提高竣工结算的精准性。

2.3 施工质量管理

建筑工程的质量是衡量建筑优劣的标准，只有质量达到标准，建筑才能投入使用，施工方所投入的成本才能得到回报。因此在建筑工程质量管理中运用BIM技术，并建立专门的BIM小组，做好BIM的模型建立工作，对施工质量进行管理。

2.3.1 施工前期准备

应用BIM技术将所需要的数据进行整合归纳，构建建筑物的数据模型，并通过3D立体模型进行构件碰撞试验检测和模型结构的可视化分析。利用3D模型可视性，完成设计图纸的审核工作；通过对图纸的深化设计，将设计变量控制在施工之前；通过数据审查提前掌握施工难点以及质量控制点，制定相应的措施，预防在施工中因图纸出现误差导致事故发生[4]。

2.3.2 施工过程管理

通过建筑数据模型结合着工程施工技术，进行模拟施工演练，并根据施工模拟中出现的问题以及不可取的地方进行施工方案优化，并通过材料明细表确定材料的用量，保证施工质量。通过建立BIM数据共享平台，通过数据模型针对每种构件生成不同的标的，采用“数据库+移动端”的模式，实现了在移动设备上可以扫描获取现场信息，及时了解和解决现场的质量问题。

2.3.3 施工竣工管理

在BIM 平台的后端生成整个施工过程中所有的信息，并进行归纳整理形成数据库。在工程施工后，通过调取数据库中的质量信息标准对工程质量进行分析，并为竣工验收提供相应的信息和资料。并进行数据库信息的留存工作，为日后工程的质量检测和维护提供数据支持。

2.4 施工安全管理

2.4.1 场地规划管理

在运用BIM技术前，需要提前收集相关的数据并将收集到的数据导入到BIM数据模型中，收集的数据信息包括建筑工程所在区域的环境以及建筑物内部空间和结构的数据，并按照不同的类别进行数据的输送。相关的工作人员根据BIM数据模型中建筑物的实际情况，通过数据平台进行具体规划方案的优化。在场地规划管理时，还需要通过科学的方式计算出施工过程中材料和设备的运输成本。

2.4.2 施工危险识别

影响建筑项目的工期和施工成本最主要的就是施工中的各个风险因素。因此利用BIM数据模型进行建筑工程风险的防控计算，技术人员通过模型的可视性对施工过程中所出现的危险因素进行识别和判断，并根据不同的风险因素开展不同的风险预防措施，防止施工安全事故的发生，给施工人员的生命安全提供了保障，也使建筑企业能够有效地开展风险识别和预防工作。

2.4.3 现场安全监控

通过BIM数据库建立现场安全管理系统，通过数据分析根据不同类型的现场监控需求，找到数据库中所匹配的信息资料，自动罗列出相应的安全防范措施。通过在施工现场实施BIM所提供的安全管理方法，保证施工安全。在施工现场的安全管理中，使用BIM技术也可以有效地掌握工程现场施工的进展。通过采用3D数据进行施工现场的模拟实验，通过数据分析计算出施工现场监控的合理布局，并记录数据，实时对安全措施进行调整。在施工现场运用智能监控技术，做到实时监测施工过程，在发生安全隐患之前将其解决[5]。

2.4.4 员工教育培训

BIM的信息数据库中包括各种的数据信息资源。工程项目开工前都需要进行员工安全教育培训，可以在培训中通过BIM信息数据库分析，将施工人员按照不同的施工专业进行分类，并开展具有针对性的安全教育培训，保证每名施工人员以及参训人员都能认识到在施工过程中需要注意的安全问题以及防护措施。

3 结束语

将BIM技术应用到建筑工程全过程管理中，对工程的整体管理起到优化的作用，通过降低施工中的成本以及提高工程的质量，实现了经济效益最大化的目标。但在实际的操作中，仍然会存在着一些因素影响BIM技术的推广和应用，需要建筑企业以及其他社会力量给予一定的帮助，加强BIM技术在建筑工程管理中的应用，为实现建筑产业的可持续发展添砖加瓦。值得一提的是，在BIM技术支撑的工程项目中，BIM技术留存的工程信息是建筑物未来智能运营的基础，这里不再赘述。