基于BIM技術(shù)提高建筑工程管理效率的有效途徑研究

汪 慧

(萬博科技職業(yè)學(xué)院，安徽 合肥 230031)

就本質(zhì)而言，BIM技術(shù)實則是一類建筑信息模型技術(shù)，它在當(dāng)代社會下主要被應(yīng)用于工程設(shè)計、建造、管理的數(shù)據(jù)化工具，其設(shè)計以三維圖形為主、建筑學(xué)及物件導(dǎo)向相關(guān)的電腦輔助設(shè)計為輔，應(yīng)用目的則在于幫助建筑實現(xiàn)信息集成，如建筑設(shè)計、建筑施工、建筑竣工等等，通過信息集成，建筑工程的所有信息皆會在BIM技術(shù)軟件的三維模型信息庫內(nèi)得到集合，而施工方的決策管理層能夠通過這些信息做出相應(yīng)決策，對提高建筑工程管理效率具有切實而深遠(yuǎn)的積極意義，這也正是該項技術(shù)能夠在我國得以推廣與快速發(fā)展的最主要原因，而就目前而言，BIM技術(shù)在建筑工程管理內(nèi)的應(yīng)用仍存在較大的提升空間，基于此項技術(shù)研究其提升管理效率的有效途徑勢在必行。

1 BIM技術(shù)的特征

就目前而言，我國及國際上廣為流傳的BIM技術(shù)主要具備三大特征：一，可視化特征，前文引言中已對BIM技術(shù)有所概述，BIM技術(shù)正是一類借助三維圖形實現(xiàn)建筑信息集成的現(xiàn)代化技術(shù)，而其本身所具備的三維圖像功能能夠通過建筑模擬而形成可供他人查看的信息內(nèi)容，這種內(nèi)容具備“可視化”特征，能夠在一定程度上提高建筑工程的整體管理效率與質(zhì)量；二，可協(xié)調(diào)性，BIM技術(shù)需要搭載計算機(jī)軟件進(jìn)行使用，而在當(dāng)今的BIM技術(shù)軟件中，共享平臺是不可或缺的部分，無論決策管理層、投資商還是工程師皆可通過BIM技術(shù)軟件所提供的共享平臺觀測建筑工程的設(shè)計內(nèi)容與實際施工進(jìn)度、狀況，隨后更可通過共享平臺對建筑工程的整體設(shè)計及施工方法加以討論與改善，如此一來，建筑工程的設(shè)計較之以往更具科學(xué)性，后續(xù)設(shè)計執(zhí)行更難遇“紕漏”，這也是提高建筑工程管理效率的一種形式；三，科學(xué)化特征，這一點(diǎn)實則并不難以理解，較之以往的紙質(zhì)設(shè)計圖紙，搭載了BIM技術(shù)計算機(jī)軟件能夠與紙質(zhì)設(shè)計圖互相兼容，具有強(qiáng)大的便利性[1-2]；四,優(yōu)化性特征，由于采用了三維圖形，極大程度地避免了傳統(tǒng)設(shè)計模型的錯漏碰缺，并能極大提升和優(yōu)化設(shè)計質(zhì)量；五，可出圖性特征，即三維信息與傳統(tǒng)施工圖紙的轉(zhuǎn)化，在BIM系統(tǒng)中設(shè)計好的三維信息成果能夠轉(zhuǎn)化為傳統(tǒng)施工圖紙，在數(shù)據(jù)兼容性方面具有可靠保障。

2 我國建筑工程管理現(xiàn)有工作內(nèi)容

2.1 控制工程質(zhì)量

質(zhì)量是建筑工程管理的重中之重，建筑的最根本目的在于“應(yīng)用”，若質(zhì)量都無法保證，那么建筑工程存在的意義亦會隨之消散，因此在目前的建筑工程中，質(zhì)量向來都是衡量工程價值的最主要參考標(biāo)準(zhǔn)[3]。就目前而言，我國諸多建筑工程為了保證質(zhì)量，多會安排特定的監(jiān)管人員對建筑工程進(jìn)行監(jiān)督，以此對建筑工程質(zhì)量做出保證。通過該類型的合理控制，施工方能夠依據(jù)施工的實際狀況制定質(zhì)量控制方案，通過此方案提高施工效率、降低安全事故發(fā)生率等。

2.2 控制施工成本

對于任何企業(yè)而言，獲取經(jīng)濟(jì)效益都是企業(yè)存在的最根本意義，施工方同樣屬于企業(yè)，為了在保證施工質(zhì)量的前提下提高其經(jīng)濟(jì)效益，控制施工成本便顯得尤為重要[4]。而所謂“施工成本”，其內(nèi)容不僅包括施工所耗費(fèi)的資金，其余諸如施工方為了施工所動用的材料、人力資源、設(shè)施設(shè)備資源等等同樣屬于施工成本的范疇。因此為了對施工成本做出合理控制，施工方需要以施工的實際情況為依據(jù)制定可行性計劃，通過財務(wù)管理預(yù)先對施工成本乃至財務(wù)風(fēng)險進(jìn)行科學(xué)預(yù)算，若成本與風(fēng)險存在弊病，施工方需要快速制定調(diào)整方案，以此實現(xiàn)對施工成本的合理控制。

3 BIM系統(tǒng)中的建筑管理技術(shù)

3.1 三維碰撞檢查技術(shù)

三維碰撞檢查技術(shù)是BIM技術(shù)初期最直觀且易實現(xiàn)與產(chǎn)生價值的重要技術(shù)，該技術(shù)主要建立在BIM技術(shù)的可視化特征之上，在實際施工過程中，施工方可以利用軟件將二維圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型，以往在二維圖紙中難以發(fā)現(xiàn)的“錯”與“碰”等空間問題能夠在三維模型中輕易發(fā)現(xiàn)，如此一來，工程錯誤出現(xiàn)的概率會得到有效降低，建筑工程的整體質(zhì)量水平亦會隨之得以有效提升[5]。

3.2 建筑周期模擬技術(shù)

除三維碰撞檢查技術(shù)外，建筑主題模擬技術(shù)同樣是BIM系統(tǒng)中比較常見的一類建筑管理技術(shù)[6]。建筑主題模擬技術(shù)的應(yīng)用主要建立于BIM技術(shù)準(zhǔn)確性與科學(xué)性的基礎(chǔ)之上，在建筑工程實際開展的過程中，施工地周邊的天氣環(huán)境、施工過程中所打造的地基、使用的材料及工程設(shè)備皆會對施工效率及質(zhì)量造成相應(yīng)影響，這也正是目前我國許多工程在完工后效率、質(zhì)量與預(yù)先設(shè)計存在較大差距的原因。而建筑主題模擬技術(shù)能夠幫助施工方構(gòu)建4D施工模型，令施工方能夠?qū)κ┕嶋H狀況實現(xiàn)精準(zhǔn)把握，根據(jù)此類數(shù)據(jù)信息做出人力、物力資源的合理調(diào)度，加強(qiáng)各項資源的協(xié)調(diào)管理，還能夠在一定程度上降低施工風(fēng)險，可謂有百利而無一害。

3.3 建筑環(huán)境與構(gòu)件建模技術(shù)

建筑環(huán)境與構(gòu)件建模技術(shù)是除了三維碰撞檢查技術(shù)、建筑周期模擬技術(shù)外BIM技術(shù)能夠得以應(yīng)用的另一大建筑管理技術(shù)，其要旨主要在于“虛擬施工”。在實際對BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，BIM技術(shù)能夠分別對建筑環(huán)境構(gòu)建進(jìn)行建模并預(yù)先完成虛擬施工，以此實現(xiàn)對整個建筑工程過程的管理。其中，在建筑構(gòu)建的建模方面，BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖD紙上涉及到的各類建筑構(gòu)件做出分解與整理，繼而通過三維構(gòu)建模型對該類構(gòu)建的實際特征做出測繪記錄，這些特征內(nèi)容主要包括但并不僅僅限于構(gòu)件體積、構(gòu)件的尺寸、構(gòu)件的重量以及型號等等。在確定了構(gòu)件特征后，該技術(shù)則常常能夠與建筑周期模擬技術(shù)做出聯(lián)合應(yīng)用，即依據(jù)構(gòu)件特征選擇施工方法與機(jī)具，以此對建筑資源做出合理調(diào)度。而在建筑環(huán)境方面，施工現(xiàn)場內(nèi)勢必會具有施工現(xiàn)場的總體規(guī)劃，而卸貨區(qū)、起重設(shè)備等危險區(qū)域始終存在，借助BIM技術(shù)中的五維建模技術(shù)可以對施工現(xiàn)場規(guī)劃做出多次模擬，隨后依據(jù)實際需求制定最安全、最合理的施工場地模型，以此實現(xiàn)施工安全性與效率的雙向提升。

4 基于BIM技術(shù)提高建筑工程管理水平的有效途徑

4.1 設(shè)計階段的管理

設(shè)計是整個建筑工程的靈魂所在，它能夠為后續(xù)施工做出大方向的指引，因此要通過BIM技術(shù)的應(yīng)用提高建筑工程管理水平，針對設(shè)計階段的管理進(jìn)行改善分外重要。此方面的改善措施主要針對設(shè)計人員，一來設(shè)計人員依據(jù)建筑工程實際要求對建筑特征及功能進(jìn)行分析，在設(shè)計時通過BIM技術(shù)對建筑主體實現(xiàn)模擬，將施工時間等重要因素皆納入考慮范疇之中；二來在實際設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要不斷地對設(shè)計方案做出優(yōu)化與調(diào)整，在設(shè)計完成后可以邀請電氣、水利等專業(yè)設(shè)計人員共同對其完成優(yōu)化，以此實現(xiàn)建筑工程設(shè)計有效性及可行性的提升，為建筑工程的效率奠定基礎(chǔ)保障。

4.2 準(zhǔn)備、施工階段的管理

在對設(shè)計階段的管理完成落實后，后續(xù)便需要對準(zhǔn)備及施工階段的管理進(jìn)行落實，該方面的管理主要體現(xiàn)在兩個方面：一是準(zhǔn)備階段的管理；二是施工階段的管理。其中在準(zhǔn)備階段的管理方面，施工方一來需要通過BIM技術(shù)的建筑主題模擬功能選擇與施工狀況相合的施工技術(shù)及材料，工程的各類構(gòu)件屬性在BIM建模時已經(jīng)預(yù)先輸入，因而可以做到可視化設(shè)計，后續(xù)也可以根據(jù)實際施工狀況對可視化設(shè)計做出反復(fù)的修改與驗證，如此一來就可以得到最優(yōu)化的構(gòu)件材料施工設(shè)計，從而使工程造價得到最大化的降低。需要注意的是，在后續(xù)采購過程中一般需要差遣管理人員協(xié)辦，盡量避免由采購人員單獨(dú)采購的狀況，以此對施工材料及技術(shù)質(zhì)量做出合理保障；二來在通過BIM技術(shù)確定了施工技術(shù)后，施工方需要對施工人員質(zhì)量做出控制，擇取綜合素質(zhì)過硬、施工能力較強(qiáng)的施工人員，同時還需要對施工設(shè)施及設(shè)備進(jìn)行安全性檢測，將事故發(fā)生率降至最低點(diǎn)。而在施工階段的管理方面，施工方需要安排相應(yīng)的監(jiān)管人員，監(jiān)管人員在開展監(jiān)管工作時需要嚴(yán)格依據(jù)三維建筑模型數(shù)據(jù)對各項施工、作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，一方面可以對施工成本形成有效控制，另一方面也可對施工效率做出控制，確保工程在工期內(nèi)完成，有效提升工程所帶來的施工效益。

除此之外，施工方面可以借助BIM技術(shù)在準(zhǔn)備階段與施工階段內(nèi)進(jìn)行碰撞檢查與成本管理。其中在碰撞檢查方面，當(dāng)今建筑一般會涉及到較為復(fù)雜的管線結(jié)構(gòu)，而在傳統(tǒng)施工中，管線碰撞等狀況時有發(fā)生，這無疑會導(dǎo)致返工狀況的發(fā)生。而為了避免該類狀況，施工方面可以利用BIM技術(shù)對管線排布進(jìn)行分析，通過該類模擬，可以在施工過程中定期獲得一份管線沖突報告，而通過定期報告，施工方能夠在管線沖突發(fā)生時立刻得知，隨后利用BIM系統(tǒng)確定管線碰撞位置并找到最佳的調(diào)整方案，以此確保工程施工狀態(tài)。另一方面是對成本的管理，成本管理是建筑工程內(nèi)勢必存在的環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)同樣可以BIM技術(shù)來對其進(jìn)行管理，在整個施工過程中，施工方可通過BIM技術(shù)建立建筑工程成本管理的可視化模型，在對實際工程量以及工程涉及到的材料做出分析后，施工方能夠?qū)κ┕み^程中實際的工程量以及消耗的施工材料與可視化模型內(nèi)的數(shù)據(jù)做出比較，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)差異較大，則可直接進(jìn)入監(jiān)督流程，派出專員對建筑流程進(jìn)行徹查，以此發(fā)現(xiàn)成本提升的責(zé)任所在，追究責(zé)任、撥亂反正。以此實現(xiàn)成本的控制。

4.3 工程驗收及運(yùn)維階段的管理

在施工項目初步完成后，施工方乃至投資方皆勢必會對工程進(jìn)行驗收，后續(xù)工程實際投入應(yīng)用后更需要不斷實施運(yùn)營與維護(hù)，而在此方面的管理主要包括以下兩個階段的管理措施：一，工程驗收階段的管理，在建筑工程竣工后，施工方可以派遣相應(yīng)的監(jiān)管人員基于BIM技術(shù)的各類施工設(shè)計模型與實際工程狀況進(jìn)行比對，找尋其中可能存在的不合格之處，而若真的發(fā)現(xiàn)了不合格的內(nèi)容，監(jiān)管人員需要及時提出并要求施工方加以改正、調(diào)整，以此對建筑工程的施工質(zhì)量做出合理保障，確保建筑工程在竣工后能夠順利投入至應(yīng)用中。二，建筑運(yùn)行與維護(hù)階段的管理，建筑投入使用后，可利用該技術(shù)持續(xù)對建筑進(jìn)行管理，建筑使用人員可通過利用BIM技術(shù)為建筑的前期使用和物業(yè)管理提供依據(jù)，同時可結(jié)合該技術(shù)及時對建筑在使用過程中出現(xiàn)的故障加以查找和解決。同時，利用BIM技術(shù)還能夠幫助建筑企業(yè)進(jìn)行經(jīng)營管理工作，為后期運(yùn)維階段的物業(yè)管理、設(shè)備管理提供可靠的信息數(shù)據(jù)，并且能夠為建筑與互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系創(chuàng)建接口，一旦建筑在運(yùn)維階段發(fā)生各類故障，BIM數(shù)據(jù)庫能夠快速幫助管理運(yùn)維方找到故障發(fā)生點(diǎn)，進(jìn)而及時、有效的對問題進(jìn)行解決，最終實現(xiàn)建筑工程管理效率與質(zhì)量的提升。如此一來，不僅建筑工程的應(yīng)用效率可得到顯著提升，建筑的應(yīng)用價值亦會因此而得到確立，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的“雙贏”。

5 結(jié) 語

綜上所述，BIM技術(shù)是當(dāng)今我國乃至世界領(lǐng)域內(nèi)建筑行業(yè)普遍應(yīng)用的一類技術(shù)，其應(yīng)用能夠令建筑工程的效率與質(zhì)量得到顯著提升，因此基于該類技術(shù)對建筑工程管理效率進(jìn)行提升是新時代下建筑工程行業(yè)實現(xiàn)自身發(fā)展與進(jìn)步的正確方向。為了實現(xiàn)該目的，建筑工程企業(yè)不僅需要做到弄懂“BIM技術(shù)是什么”，更要明白“BIM技術(shù)的特征是什么”、“BIM技術(shù)都包括哪些技術(shù)”，搞清楚這些問題后，在實際施工過程中建筑施工企業(yè)更需要基于BIM技術(shù)對設(shè)計階段、準(zhǔn)備階段及施工階段乃至工程驗收及運(yùn)維階段的管理做出改善，以此令建筑工程的整體管理效率得到有效提升。