如何運(yùn)用BIM技術(shù)提升建設(shè)工程管理質(zhì)量

李登云，段麗妮

（沈陽化工大學(xué)，沈陽 110020）

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)即建筑信息模型，該技術(shù)綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、三維數(shù)字技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)的信息技術(shù)，構(gòu)建立體的建筑模型，按照一定的比例將設(shè)計(jì)方案的效果直觀地呈現(xiàn)出來[1]。工作人員利用BIM技術(shù)可以開展建設(shè)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、管理等多項(xiàng)工作，能夠在前期準(zhǔn)備階段將建設(shè)項(xiàng)目的整體規(guī)劃和具體內(nèi)容確定方向，保證設(shè)計(jì)方案科學(xué)合理，提高設(shè)計(jì)方案的可行性[2]。在施工環(huán)節(jié)，工作人員可以根據(jù)信息模型對各個工種、各個項(xiàng)目之間的施工情況進(jìn)行直觀地查看，通過模擬施工過程確認(rèn)是否存在施工沖突，進(jìn)而保證合理地安排各項(xiàng)資源，保證各個工種、各個施工團(tuán)隊(duì)之間能夠互相良好地配合，達(dá)到高效協(xié)調(diào)、溝通的效果，保證有條不紊地落實(shí)各項(xiàng)施工任務(wù)[3]。在建筑工程項(xiàng)目中，工作人員通過使用BIM技術(shù)能夠?qū)ㄖこ谈鱾€關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行直觀細(xì)致地了解，能夠?qū)崟r動態(tài)檢測每個項(xiàng)目的施工進(jìn)展情況，進(jìn)而保證精確地開展工程管理，將建設(shè)項(xiàng)目管理現(xiàn)代化、精細(xì)化水平提高。

我國現(xiàn)代化管理中對設(shè)計(jì)方案的節(jié)能環(huán)保性有著更高的要求，通過利用BIM技術(shù)能夠更加合理地完成建筑布局，明確施工中可能出現(xiàn)的污染問題，采取優(yōu)化措施，確保建設(shè)項(xiàng)目能夠滿足工程建設(shè)要求。當(dāng)前，我國很多企業(yè)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用BIM技術(shù)，利用BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建設(shè)資源的優(yōu)化配置，能夠利用有效的資源完成工程管控，可以將企業(yè)現(xiàn)代化管理效率有效提升，能夠積極改善傳統(tǒng)管理中的不足，將工程項(xiàng)目建設(shè)管理質(zhì)量水平提高。

2 BIM應(yīng)用的意義和優(yōu)勢

2.1 優(yōu)化管理模式

現(xiàn)代建設(shè)項(xiàng)目往往規(guī)模較大，涉及的內(nèi)容較多，傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代工程管理的要求，此時，利用BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)建設(shè)工程全面、全過程的管控，能夠滿足建設(shè)項(xiàng)目的管理需求。很多項(xiàng)目在建設(shè)中存在信息孤島的情況，各個部門之間難以高效地合作，而BIM技術(shù)可以將這種溝通障礙有效消除，保證各個部門之間無障礙溝通，隨時查看工程建設(shè)實(shí)時動態(tài)，明確建設(shè)現(xiàn)場的資源、布置、原材料等多方面的內(nèi)容，進(jìn)而更好地利用各項(xiàng)資源。此外，相比于傳統(tǒng)的管理模式，BIM技術(shù)的持續(xù)性更強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)整個工程建設(shè)過程的記錄和管理，可以保證及時高效地收集、整理、保存各項(xiàng)信息。

2.2 提升工程的經(jīng)濟(jì)效益

在建設(shè)項(xiàng)目管理中應(yīng)用BIM技術(shù)可以進(jìn)一步完善管理機(jī)制，提高資源配置效率，降低資源浪費(fèi)，節(jié)約施工時間，將工程人力成本、時間成本、物資成本等多方面的成本有效降低。建筑工程管理朝著信息化、智能化方向發(fā)展，工作人員可以對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)配置，對其使用情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，保證將設(shè)備的使用率進(jìn)一步提高。同時，工作人員有效利用BIM平臺對工作進(jìn)行統(tǒng)籌管理，可以優(yōu)化資源配置，優(yōu)化勞動力的配置，將各項(xiàng)資源的利用價(jià)值提高，降低資源浪費(fèi)問題，進(jìn)而節(jié)約成本，提高建設(shè)項(xiàng)目的整體效益[4]。

2.3 實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)信息共享

在建設(shè)項(xiàng)目管理中應(yīng)用BIM技術(shù)可以充分發(fā)揮其共享功能。工作人員可以及時上傳工程實(shí)際施工情況，明確各個階段、各個項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息，BIM平臺能夠匯總分析各個項(xiàng)目信息，并且提供給管理人員，保證管理人員可以對當(dāng)前施工情況有更加清晰的了解，從而合理地控制施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、施工安全等多方面內(nèi)容。此外，在設(shè)計(jì)階段BIM系統(tǒng)還能夠通過碰撞檢查等功能確認(rèn)設(shè)計(jì)方案、施工方案的不足，提前采取整改措施。在施工階段，根據(jù)上傳的數(shù)據(jù)比對實(shí)際情況和計(jì)劃方案的差別，一旦出現(xiàn)問題可以及時發(fā)出警示，提示管理人員及時分析差異原因，并且采取優(yōu)化辦法。

3 BIM技術(shù)在建設(shè)工程管理中的應(yīng)用策略

3.1 場地分析中的應(yīng)用

施工現(xiàn)場情況往往會會受到設(shè)計(jì)方案、施工組織等方面的影響，為此，管理者要在正式開展工程項(xiàng)目建設(shè)前深入調(diào)查分析工程場地實(shí)際情況，保證在準(zhǔn)備階段合理地安排各項(xiàng)工作內(nèi)容。在場地分析工作中，要求工作人員有著較高的技術(shù)水平，如果工作人員缺乏豐富的經(jīng)驗(yàn)、沒有定量分析，很可能引發(fā)施工沖突。利用BIM進(jìn)行場地分析能夠有效避免施工沖突，提高施工組織方案的科學(xué)性和可行性。在場地分析中，BIM技術(shù)可以結(jié)合定量和定性分析內(nèi)容，對施工場地進(jìn)行模擬，支持工作人員分析現(xiàn)場各項(xiàng)數(shù)據(jù)，合理地完成規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

3.2 方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員可以利用BIM技術(shù)構(gòu)建建設(shè)項(xiàng)目信息模型，對設(shè)計(jì)方案的最終建設(shè)效果進(jìn)行模擬，直觀地查看設(shè)計(jì)效果。設(shè)計(jì)人員可以利用BIM系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)的合理調(diào)整，提高設(shè)計(jì)方案各項(xiàng)參數(shù)的合理性，尤其是針對一些隱蔽工程、復(fù)雜項(xiàng)目，設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)不同方案并且對比確認(rèn)最佳方案，還可以通過碰撞檢查確認(rèn)設(shè)計(jì)方案是否存在不足。在設(shè)計(jì)方案調(diào)整中，設(shè)計(jì)人員只需要更改其中一個參數(shù)就能夠完成與之相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，可以將設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性有效提高，保證施工作業(yè)順利開展[5]。

3.3 圖紙會審中的應(yīng)用

建設(shè)項(xiàng)目管理的重要內(nèi)容之一就是圖紙會審，通過圖紙會審可以進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)圖紙。在應(yīng)用BIM技術(shù)過程中，審核人員可以檢查設(shè)計(jì)圖紙效果，利用其可視化功能分析設(shè)計(jì)方案是否存在不足之處，是否能夠符合工程建設(shè)要求，將施工沖突問題有效減少。

3.4 施工管理中的應(yīng)用

在建設(shè)工程施工階段，工作人員可以利用BIM技術(shù)高效開展管理工作，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量、成本、進(jìn)度等多方面的全面管控，提高施工管理的精細(xì)化水平。比如，利用BIM技術(shù)可以更加合理地配置物資、人力資源，共享各個項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交流溝通，保證順利地開展工程建設(shè)。

3.5 竣工管理中的應(yīng)用

在工程竣工階段中運(yùn)用BIM技術(shù)，也是BIM技術(shù)應(yīng)用于工程項(xiàng)目管理的主要層面之一，可以完成對工程竣工中各種內(nèi)容的剖析，例如，可以處理工程項(xiàng)目遺留下的問題，可以提升工程質(zhì)量驗(yàn)收步驟，可以用信息化的數(shù)據(jù)信息表述建筑項(xiàng)目。在后期項(xiàng)目的檢修、經(jīng)營階段，運(yùn)用BIM技術(shù)可以使檢修工作中更為精確，使建設(shè)工程運(yùn)營更為平穩(wěn)。

3.6 進(jìn)度管理中的應(yīng)用

在具體作業(yè)流程中，施工進(jìn)度管理也是建設(shè)工程管理的關(guān)鍵構(gòu)成部分。工作人員可以應(yīng)用BIM技術(shù)完成此項(xiàng)工作。具體來說，BIM建模是整合了項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)、資源等很多信息的主要參數(shù)模型。工作人員選用BIM技術(shù)，按先后順序仿真模擬項(xiàng)目完工，有效劃分工程施工工作，若是工作不能按照預(yù)期完成，系統(tǒng)會發(fā)送警示。總而言之，應(yīng)用BIM技術(shù)，可以更為合理地進(jìn)行施工進(jìn)度管理，確保建設(shè)工程可以在預(yù)訂的時間內(nèi)進(jìn)行高品質(zhì)的建設(shè)。

4 實(shí)例分析

4.1 項(xiàng)目概況

某體育場館工程項(xiàng)目，建筑面積59 846.2 m2(在其中地下室13 401.63 m2，地面上46 444.57 m2)，工程項(xiàng)目總工程造價(jià)為41 016萬余元。選用預(yù)制混凝土樁，主體為型鋼混凝土構(gòu)造，由54榀雙層變截面鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成，總高度58 m，最大高度48 m，可容下30 300名觀眾。

4.2 應(yīng)用要點(diǎn)

4.2.1 施工設(shè)計(jì)方案深化

1）現(xiàn)場拼裝場地布置。安裝現(xiàn)場布置的效果將影響施工進(jìn)展和文明安全施工管理方法的水準(zhǔn)。為確?，F(xiàn)場施工的順利開展，依據(jù)目前場所的具體情況，科學(xué)布置施工場所，并將擬拼裝場地設(shè)置在展廳內(nèi)部底板上。

2）施工深化。以設(shè)計(jì)階段的BIM模型為基礎(chǔ)，在施工環(huán)節(jié)對模型開展深化，保證深化后的模型可以達(dá)到施工環(huán)節(jié)的運(yùn)用、實(shí)模一致性審核、后期運(yùn)維管理等有關(guān)要求。在使用Tekla等軟件對全部鋼架結(jié)構(gòu)開展建模并進(jìn)行深化設(shè)計(jì)后，通過模型開展碰撞檢查、模型調(diào)節(jié)和設(shè)計(jì)方案圖紙的改善。依據(jù)項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)分段狀況，根據(jù)Tekla軟件，將鋼結(jié)構(gòu)分段構(gòu)件控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)仿真模擬安裝，實(shí)現(xiàn)分段構(gòu)件的輪廓模型，并與深化設(shè)計(jì)的理論模型開展對比，對安裝的精度深入剖析，得到待改動的信息。通過校準(zhǔn)、改動和仿真模擬安裝，達(dá)到精度規(guī)定。

3）圖模會審。根據(jù)BIM模型的圖紙會審，可以處理圖紙審查空間方面的缺點(diǎn)。根據(jù)碰撞檢查，可以更直觀地發(fā)覺不同專業(yè)間設(shè)備、運(yùn)作、維護(hù)保養(yǎng)之間的定位、標(biāo)高問題、空間預(yù)留的沖突問題，防止因圖紙問題產(chǎn)生的返工情況。圖紙會審前，對設(shè)計(jì)企業(yè)的圖紙和相對應(yīng)BIM模型的一致性進(jìn)行審查，并出具核查報(bào)告。

4.2.2 施工模擬

1）項(xiàng)目工作結(jié)構(gòu)分解。依據(jù)從BIM服務(wù)平臺獲得的施工環(huán)節(jié)所需信息，分解項(xiàng)目結(jié)構(gòu)。運(yùn)用BIM模型中包括的全部建筑材料和部件的特性信息，通過計(jì)算機(jī)迅速精確地計(jì)算出各種材料的使用量和各種構(gòu)件的工程量，還可以迅速統(tǒng)計(jì)分析出相對應(yīng)的工程量。并根據(jù)優(yōu)化后的三維空間模型，獲得施工需要的信息，促進(jìn)工作中結(jié)構(gòu)分解的效果和品質(zhì)的提升。

2）施工進(jìn)度動態(tài)展示。依據(jù)建設(shè)項(xiàng)目方案調(diào)整進(jìn)度計(jì)劃，持續(xù)優(yōu)化建設(shè)項(xiàng)目流程，找到建設(shè)過程中將會產(chǎn)生的問題，開展4D虛擬建設(shè)流程優(yōu)化。當(dāng)項(xiàng)目產(chǎn)生變化或業(yè)主質(zhì)量造成進(jìn)度產(chǎn)生改變時，施工工程項(xiàng)目管理人員可以依據(jù)具體情況調(diào)整進(jìn)度、資源等信息，隨后將更改后的信息共享到BIM模型中，模擬4D施工全過程。

4.3 應(yīng)用效果

依據(jù)各施工環(huán)節(jié)和現(xiàn)場工作的要求，進(jìn)行施工現(xiàn)場布置的優(yōu)化，確保材料和人員的安全，提升施工效率，節(jié)省材料。

5 結(jié)語

針對BIM技術(shù)在當(dāng)今工程項(xiàng)目項(xiàng)目管理中的運(yùn)用，企業(yè)開展了多次嘗試，對BIM技術(shù)的使用價(jià)值有著充分的認(rèn)識，攻破了BIM技術(shù)運(yùn)用中的難題，與此同時，不斷對BIM技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，力求為建設(shè)項(xiàng)目的現(xiàn)代化和信息化管理做出貢獻(xiàn)。加強(qiáng)BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目的整體化管理和監(jiān)管中的應(yīng)用，明確提出控制建設(shè)項(xiàng)目工程成本的對策，穩(wěn)步提升建設(shè)項(xiàng)目的管理效率，使BIM技術(shù)能夠更好地運(yùn)用于建設(shè)項(xiàng)目管理當(dāng)中。