基于BIM 技术的安阳大学科技园项目施工精细化管理

郭先强 樊绍辉

施工管理开展的好坏直接关系到整个项目的建设质量、进度与成本[1]。建筑工程项目规模不断扩大，对施工管理工作提出了更高的要求，传统施工管理模式已无法满足建筑项目施工管理的要求。在此背景下，施工单位开始利用建筑信息模型（BIM）技术开展施工管理工作，取得不错的应用效果，有效提升了施工管理质量。

1 工程概况

该项目位于河南省安阳市弦歌大道与彰德路交叉口的东南部，总建筑面积约59044 m2。地上部分建筑面积约40466 m2，地下部分建筑面积约18578 m2。整个项目分为：A1、A2 区地上有9 层，地下有2 层；A3 区地上有14 层，地下有2 层。建筑结构采用钢筋混凝土框架剪力墙结构；抗震设防烈度设定为8 度；防水等级方面，屋面及地下室均设置为I 级。为确保质量符合规定要求，施工单位采用基于BIM 技术的施工精细化管理，为项目后续建设打下基础。

2 基于BIM 技术的技术管理

2.1 模板与脚手架

施工时要使用大量的模板与脚手架，采用传统方法计算其数量、规格容易出现材料浪费问题。采用BIM 技术可在构建项目的三维模型后，直接将相关信息输入模型，通过系统自动分析与计算，确定模板、脚手架的数量。

2.2 三维技术交底

技术交底是建设中的重要工作之一，能够提升施工人员对施工方案的了解程度，确保后续施工顺利进行。技术交底通常采用二维图纸结合现场照片的模式直观性较差，加上大部分施工人员文化水平低，很难真正理解施工方案。BIM 技术的应用，可使施工人员能够借助Revit、鲁班等软件构建三维可视化交底模型，从而为开展后续施工活动提供指导。

2.3 砌体排布

砌体工程成本较高，建设周期长，且容易出现材料浪费、施工风险等问题，因此应作为施工重点管理对象[2]。在BIM 建模系统内，分别录入进度、合同、成本、质量、安全、图纸及物料等信息，系统将自动构建与项目相匹配的5D 模型，并统计出砖块、灰缝砂浆等材料的用料量（图1），确保材料用量符合要求的同时，防止出现材料浪费的问题。此外，模型还能够展示砌体砖块排布方向、位置等信息，为砌体工程建设提供指导避免因操作失误而引发各种问题。

图1 安阳大学科技园项目砌体工程砖与砂浆统计界面图（来源：安阳大学科技园项目资料）

3 基于BIM 技术的进度管理

进度管理是工程项目管理中的重要组成部分，指以前期设计的施工方案为依据，定期对项目完成情况进行跟踪检查，通过对比实际完成情况与预期完成情况，判断工程是否达到要求，以确保工程项目在规定时间内完成[3]。BIM 系统（图2）可自动对比设计情况，及时发现延误问题，并自动发出预警，以便于修改施工方案，具体流程如图3 所示。

图2 BIM 系统的进度管理界面（来源：安阳大学科技园项目资料）

图3 基于BIM 的进度管控流程（来源：安阳大学科技园项目资料）

4 基于BIM 技术的安全管理

建筑工程施工时，应注重加强施工现场的安全管理。传统现场安全管理工作中缺少专业的管理工具，无法构建科学的管理流程，导致现场安全管理效果并不理想，依然会引发一些施工安全问题[4]。针对这一情况，安阳大学科技园项目采用BIM 技术完成现场安全管理工作。基于BIM 技术的管理系统可自动判断施工现场可能或已经出现的安全隐患，并提供问题的解决办法，安全管控流程如图4 所示。

图4 基于BIM 技术的安全管控流程（来源：安阳大学科技园项目资料）

5 基于BIM 技术的造价管理

造价管理指在确保工程质量、进度符合规定要求的基础上，通过控制材料、设备等投入成本，降低项目建设中的资金使用量，基于BIM 技术的造价管理流程如图5 所示。

图5 基于BIM 技术的造价管理流程（来源：安阳大学科技园项目资料）

5.1 进度款申报

申报进度款时，可借助BIM 模型自动生成进度申报表（图6）。导出报表后，可针对实际需求适当修改报表内容，并向业主方申报进度款。申报进度款时，预算人员在算量系统内根据分割后的项目计算造价，或是通过手工计算的方式确定某一个阶段的进度款项，效率低且难度大，无法说明工程的进度，严重影响进度款的申报。采用BIM 技术则可大幅提升进度款申报的效率，为后续查询提供帮助。

图6 基于BIM 技术的进度款申报界面（来源：安阳大学科技园项目资料）

5.2 三算对比

项目正式施工之前，应以过去类似项目的相关数据为基础，根据项目的具体情况计算工程成本。若实际消耗量与定额消耗、计划消耗量之间出现一定的量差，应及时将实际成本输入BIM 系统内，通过分析与计算自动形成合同成本、目标成本与实际成本间的对比结果，以此更新成本信息确保数据更加真实、准确，为后续开展成本核算工作打下基础。

5.3 工程变更

施工时受到人员、天气等因素的影响而引发工程变更问题，施工人员应在第一时间办理变更会签，向相关部门报审并跟踪审批情况。采用BIM技术管理工程变更时，应先根据变更情况调整模型。同时，将变更内容划分成多种类型，并分别输入BIM 系统，使变更内容与变更模型能够联系到一起，避免在结算对量时出现遗漏，也可为后续查找变更资料提供便利。提取模型中显示的价款变化信息，并输入合同外收入于进度栏内，用于申报后续进度款。

6 基于BIM 技术的材料管理

6.1 采购管理

采购材料时，要保证项目需求信息的准确性。在BIM 建模系统中分别输入项目所需的物资数量、需要时间等数据，使用料情况直接与施工进度相关联，大幅提升了材料采购的精确性，避免出现材料浪费问题。

6.2 采购计划编制

BIM 系统内包含大量表格，能够从施工进度、材料类型、使用范围等角度筛选项目所需的资料，以此为材料的使用打下良好基础。采购物资前，采购部门借助BIM 系统能够直接导出下一阶段所需的物资，并制成表格，为编制采购计划提供依据。同时，在一个阶段的施工活动结束后，还可以对比该阶段的材料实际用量与采购量，判断两者是否匹配，若发现采购量过多或过少，则可快速分析出引发这一问题的原因，以免后续再次出现采购量过多或不足的问题[5]。

6.3 限额领料管理

领取材料时，先填写申请表，包括具体数量、用途等信息，之后将其输入BIM 系统内，构建出包含物资量信息的模型，若超出模型量，则应说明具体原因。施工活动结束后，将实际用量告知管理员，由其将这些信息录入BIM 系统内，以此对比材料实际用量与计划用量，然后根据对比结果，由技术人员、施工人员一起分析量差原因，进而提出相应的控制措施。

利用BIM 系统，可防止出现工程量错误、遗漏、丢失等问题，使得工程量清晰、直观地显示出来，并可提升物资的使用效率。另外，还可初步判断各班组的工作情况，如通过计算水泥、钢筋的用量，可判断钢筋混凝土结构质量是否符合要求。

7 设备管理

建筑工程中需要使用大量机械设备，为提升工程施工质量与安全性，安阳大学教学楼项目将BIM 技术融入到设备管理工作中。首先，随着现代科学技术的快速发展，BIM 技术逐渐与二维码技术融合到一起，施工单位采购机械设备时，可利用BIM 软件中的二维码功能扫描设备表面二维码，通过二维码的扫描获取与设备相关的所有信息，如生产厂家、生产日期、使用说明书、质检报告、安装调试方法等，不仅提高了施工单位与设备生产厂家间的交流效率，而且还有利于设备的后期运维管理，使机械设备在施工活动中发挥出更大的作用。其次，当设备出现故障后，维修人员可通过设备表面粘贴二维码的扫描立即获取设备信息，及时寻找到该设备的生产厂家，通过与生产厂家的交流与沟通，快速对故障进行处理，避免设备故障而影响施工正常进行。最后，还可对设备运行情况进行模拟，提前预测出设备可能出现的故障，并采取相应的方式进行防治，以降低设备故障率。

8 结语

BIM 技术的引进和推广能够改进传统的生产与管理模式，提升企业的生产效率和管理水平。为确保建筑工程顺利建设，应以BIM 技术为依托，确保整个工程安全、顺利建设的同时，提升整个工程的建设质量，降低工程建设成本，使得建筑工程可以创造出更高的经济价值与社会价值。