建筑工程管理中BIM技术的应用研究

孔巍

［摘 要］随着信息技术的快速发展，建筑行业开始引入新技术工艺，从而打造智能建筑工程。多数建筑企业不太了解信息技术，开展建筑工程建设时，整体施工工艺复杂，涉及较多的专业内容，导致工程管理的问题突出。建筑企业要协调各专业、各工序，提升建筑工程管理效率。基于此，文章着重分析BIM技术的特点，BIM技术在建筑工程管理中的具体应用，以及讨论BIM技术的应用效果，仅供相关人员参考。

［关键词］建筑工程；工程管理；BIM技术

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.12.034

［中图分类号］TU71；TU17［文献标识码］A［文章编号］1673-0194（2023）12-0105-04

0     引    言

建筑信息模型（Building Information Modeling，

BIM）技术属于建筑行业智能化技术，将为建筑业的发展提供助力。我国住房和城乡建设部印发《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》后，提倡将信息技术应用到建筑业，加快建筑业的数字化转型［1］。建筑企业需要分析BIM技术与其他信息技术的融合方法，以及数据资源体系、项目智能化审批、建模软件应用等，并形成数字化管理平台［2］。BIM技术的应用，可以为建筑业提供转型条件，有助于提升决策效率，缩短建设周期，减少成本支出，全面保障工程质量与安全。可以说，现代科技的快速发展，提升了建筑管理水平，为建筑工程提供了增值服务。

1     BIM技术的特点

1.1   可视化

现代建筑的形式、形状比较复杂，普通手工建筑设计图纸难以满足复杂工程、异形空间的结构要求。建筑企业通过应用BIM技术设计项目方案，可以借助三维物理图像、三维渲染方式，为人们提供直观的三维展示服务，确保决策者作出正确的决策。

1.2   协调性

以往建筑方案设计环节，不同专业采用独立设计方式，不注重交流与沟通，如对于空调、通风、供暖通道，各部门只负责各自施工图纸。但建筑工程建设过程中涉及较多结构构件，所以会出现碰撞问题，增加建设难度。为了处理以上问题，需要引入BIM技术提前干预。在施工初期，利用BIM技术调节各专业冲突，提供数据参考。处理冲突问题，并非BIM技术的单一功能，其还可以调整地下排水、电梯井等的布局。

1.3   优化性

建筑企业借助BIM技术的优化性特点，能够优化部分项目设计，如大空间、立面、三角屋顶等部位的设计。尽管上述部位的占比小，但是花费的时间、资金非常多，建造难度大，引发的施工问题多［3］。利用BIM优化施工计划，能够减少时间、资金的支出。

2     BIM技术在建筑工程管理中的具体应用

2.1   在场地分析中的应用

施工现场情况与工程质量的关系密切，因此在施工之前，施工人员要全面分析各施工场地状况，从而获得管理数据支持。该项工作的复杂度高，对管理人员的专业要求高，在解析现有参数时，如果管理人员不太了解专业知识，则会出现分析错误等问题。应用BIM技术，可以有效减少问题。管理人员应用BIM技术，可以实现模拟定位，提升分析过程的透明度，获得准确的分析结果，从而为工程管理奠定基础。

2.2   在方案设计中的应用

当建筑工程项目的施工标准较高时，施工单位要组织专业人员、施工部门开展技术交底，确保施工人员了解施工要求，遵循施工方案、图纸要求施工。为了提升设计方案的可行性，设计人员也要应用BIM技术建立完整的建筑模型，获得良好的施工方案［4］。设计人员应用BIM技术，可以预演工程建设过程，针对性调整模拟数据的参数，保障施工方案的合理性。当建筑工程的难度较大时，设计人员可应用BIM技术，开展多元化方案设计，筛选出最佳方案，从而为施工人员提供指导。

2.3   在图纸会审中的应用

在建筑工程管理中，图纸会审属于重要工作内容，管理人员应用BIM技术，可以检验施工图纸的有效性。管理人员借助BIM技术，可以建立可视化模型，明确建筑结构体系，减少图纸会审的错误。

2.4   在施工管理中的应用

开展施工管理工作时，要合理应用BIM技术，从而实现规范化管理，保障施工质量。管理人员利用BIM技术，可以借助其可视化功能，科学管理物力、人力资源，使各参建方共享数据信息［5］。

2.5   在竣工管理中的应用

在竣工管理中应用BIM技术，能够优化验收流程，修复工程缺陷，全面提升竣工验收效率、质量。

2.6   在成本管理中的应用

在建筑工程管理中，成本管理属于重要内容。在成本管理中，BIM技术具有极大的应用价值。在施工之前，管理人员应用BIM技术，建立建筑的可视化模型，能够保证工程量、材料量的准确性［6］。之后，结合数据与建筑实况，能够对成本控制方案进行优化，从而增加经济效益，减少不良损耗。

2.7   在进度管理中的应用

在工程施工期间，管理人员通过BIM技术协调工程管理。BIM技术按照不同信息、参数，能够预测工程竣工时间，促使管理人员优化施工流程，合理划分施工任务。当施工流程不合理时，BIM会发出预警，帮助管理人员优化调整，提升进度管理效率。

2.8   在材料管理中的應用

在建筑工程项目中，材料属于项目施工的基础要素。在传统建筑工程管理中，材料性能与质量不达标，会增加工程质量隐患，因此必须关注材料质量管理。在控制材料成本时，也要保障材料性能与质量。将BIM技术应用到材料管理中，可以汇总分析不同的建筑材料信息，之后记录在档案内，以供相关人员随时查找材料信息。此外，应用BIM技术能够实现材料质量、成本信息同步化，在维护材料质量的同时，合理控制成本投入。利用BIM技术，可以科学管理建筑材料，根据材料的类型、性质、适用范围进行分类，选择合适的储存方式，降低材料的受损度，保障工程建设质量。

2.9   在碰撞检测中的应用

开展施工之前，要检测建筑各构件的碰撞、冲突情况，保障施工过程顺利。碰撞检测对施工质量的影响较大，特别是管道施工［7］。在检测管道碰撞时，检测人员借助BIM技术，可以深入分析管道结构碰撞情况，以直观形式记录不合理的问题。设计人员按照管道线路的检测结果，做好设计方案的优化，以便后续顺利开展施工建设。

2.10   在统筹管理中的应用

传统施工模式下，各部门沟通不畅，导致施工安全隐患比较多。鉴于此，施工企业通过BIM技术，可以对施工现场进行模拟，通过互联网平台共享数据［8］。管理人员按时上传管理记录，参建方可以掌握工程建设进度［9］。可以说，BIM技术可以加强各部门的联系，减少交叉作业，保证沟通流程的简便性，同时可以帮助施工企业开展统筹管理，有序推进施工任务。

2.11   在运维管理中的应用

将BIM技术应用到建筑工程运维管理中，可以延长项目使用年限，增加建筑企业的经济效益。在经济快速发展背景下，建筑工程项目运维管理的内容非常多，涉及空间管理、设备运维管理、公共安全管理、资产管理等。在项目运维管理中应用BIM技术，管理人员可以及时采集各类管理数据，根据数据信息优化项目的运维管理方案，全面提升工程资源使用效率。另外，工程建成后，利用BIM技术来分析建筑使用情况，以此为依据，可以优化、调整供电方案，保证用电设备应用的合理性，从而全面控制电能消耗。由长期经验可知，BIM技术在项目运维管理中的应用成效显著，可以实现建筑的全生命周期管理，推广价值高。

3     BIM技术在建筑工程管理中的应用实践

本研究以A项目为例，探究BIM技术在建筑工程管理中的应用情况。A项目位于某市的城区，是市中心、北郊区的连接点。在项目规划中，要保留原有建筑，重点改造区域内的工业建筑、公共建筑、少量住宅建筑。项目包括幼儿园、建筑群、社区中心、学校等。勘察项目区域可知，该地区夏季温度为20℃，湿度为50%；冬季温度低于0℃，湿度约为25%。调查项目区域可知，夏季可利用自然通风，降低室内的热负荷。

3.1   优化施工设计

为了规范化管理建筑工程，需要基于BIM技术应用情况，优化项目施工设计。由于A项目涉及多个节点，施工图纸的精细化水平较低。为了减少施工过程中的冲突问题，施工单位要按照工程属性和参数，建立族文件，包含构件尺寸信息、材质信息、应力分布信息、价格信息。按照项目施工管理要求，校对、修订族文件，针对不同施工构件的应力传递问题，可以采用此种方式，明确不同构件的受力情况，根据预设施工法维护结构安全。分析构件应力分布，可采用以下公式：

σ=W/A（1）

在式（1）中，σ表示节点构件应力，W表示有效受力面积，A表示正向应力。

根据式（1）分析不同节点的构件应力，以终端设备操作可视化建模软件，用于构建结构模型，之后将结构模型、模型参数导入有限元分析软件，分析不同位置的塑性、弹性参数，确保建筑力学结构模型与工程实体结构的一致性。校验建筑模型的空间结构，根据预设施工方案，检验建筑结构施工的规范性［10］。在校验之后，若设计方案高度匹配工程实况，则导出方案施工。检验后发现冲突问题，则按照冲突方式调整节点，完善建筑工程施工设计。

3.2   进度可视化管理

在建筑工程管理中，进度管理属于重要环节。选择建筑结构空间模型，将其导入BIM软件。按照预设的工程进度，对接BIM软件，以集成方式，将进度信息导入三维模型，生成可视化的施工模型。在4D施工模型设计中，可以应用以下公式：

（2）

在式（2）中，、x、y分别表示施工模型，模型横向参数、纵向参数。

针对以上设计内容，要在BIM软件内模拟项目施工进度，模拟流程如下：第一，将BIM空间模型录入可视化编辑软件；第二，编制工程计划、施工进度方案；第三，注重施工进度模型、建筑结构模型的衔接，生成4D结构模型；第四，使用辅助性工具，模拟施工进度；第五，按照工程施工情况，优化进度情况。图1为工程进度模擬流程。

另外，在监控工程进度时，可以应用射频识别技术，获取、上传建筑的构件状态，确保计划进度与实际进度的一致性。利用终端软件，用不同颜色描述建造状态，掌握构件的建造进度。按照实际建造进度与预期进度的时间差，预警工程构件的延误状态，科学管理工程施工进度。

3.3   动态化模拟工程施工过程

上述工作完成之后，需要应用BIM技术，动态模拟工程施工过程。本次工程的规模大、施工复杂度高，所以要全方位把控工程施工过程。在计算机内录入工程相关信息，操作Project软件，保证工程管理计划书的完善度；应用Navisworks软件，可以高度集成工程时间节点、空间节点来有效管理工程施工过程。

4     实例分析

综合上述分析，可以掌握BIM技术的应用思路。为了验证该技术的可行性，笔者详细记录A项目使用该技术的效果。将工程进度作为评价的指标，获取各专业的计划工期，结合上述内容，对比各专业的施工任务、实际工期，如表1所示。

由表1中的数据可知，相比计划工期，不同专业施工任务的周期明显缩短，尤其是空调施工。本文提出的应用BIM技术的工程管理方法能够明显缩短工程建设周期，验证了BIM技术的可行性。在具体的实践中，科学应用BIM技术可以严格控制施工进度，提升施工效率。同时，利用BIM技术进行工程管理还可以节约工程施工成本，包括设备租赁费用、人工费用等。

5     结束语

本文详细分析了BIM技术在建筑工程管理中的应用，并以具体的工程案例探讨建筑施工管理中应用BIM技术的方式。实践证明，在建筑工程管理中应用BIM技术能提升不同专业的施工效率，节省设备费用、人工费用，增加经济效益。因此，在同类工程施工管理中，也可以引入BIM技术，按照工程实况，调整BIM技术的应用方法，充分发挥出BIM技术的应用价值。

主要参考文献

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［4］于海涛.基于《水工建筑物设计与水利工程管理》分析BIM技术在水利工程建筑设计中的应用［J］.人民黄河，2022（11）：173-174.

［5］刘宏建，张弛.基于“互联网+”BIM技术的建筑工程施工管理应用研究［J］.中国建筑金属结构，2022（10）：62-64.

［6］周舟.施工进度管理中BIM技术的应用：以某房屋建筑工程项目为例［J］.房地产世界，2022（18）：130-132.

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［8］徐琳.借助BIM技术提升建筑工程资料管理成效的路径探索［J］.住宅与房地产，2020（26）：137-138.

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［10］孙小萍，李楠楠.浅析BIM技术在智能化建筑运营管理中的应用：以同济设计院集团大楼为例［J］.散装水泥，2021（1）：120-122.