建筑工程管理中BIM 技術(shù)的運用分析

引言：近年來，一項新興的技術(shù)在建筑業(yè)得到了迅速發(fā)展，即建筑信息建模（BIM）。運用這種技術(shù)，不僅能夠一次實現(xiàn)對建筑工程中每一個環(huán)節(jié)的全方位管理，還能夠運用該技術(shù)構(gòu)建一個平臺，把各種合作伙伴聯(lián)系到一起，實現(xiàn)在線的信息共享，從而使各建設(shè)方的共同管理與交流。該技術(shù)的應(yīng)用，一改以往的二維管理模式，將三維可視化技術(shù)將建筑工程管理推向了一個全新的時代。透過線上模擬，參與項目建設(shè)的每一個人都可以查看項目的細節(jié)，和該工程項目的實際施工情況和成本，從而可以有效改善工程項目的管理效果，降低工程的成本和風(fēng)險。在開展管理工作中運用該項技術(shù)，不僅可以對工程項目現(xiàn)場展開動態(tài)的監(jiān)控，還可以實現(xiàn)對施工情況的在線實時查看，并監(jiān)督工程的施工進度，及時找到問題所在，并給出解決方案。1.BIM技術(shù)概述BIM技術(shù)是基于計算機輔助設(shè)計而生成的一種新型的技術(shù)形態(tài)，它是計算機輔助設(shè)計技術(shù)的一種擴展。在傳統(tǒng)的平面施工圖中，對施工人員讀圖能力和三維邏輯能力的要求很高，要求其可以在大腦中形成三維的立體設(shè)計圖。而BIM技術(shù)的運用，可以借助現(xiàn)代化技術(shù)，對傳統(tǒng)的手繪圖紙的缺點進行改進，并把圖紙中的內(nèi)容以信息化、電子化的形式進行處理，然后將其以三位立體數(shù)據(jù)模型的形式進行展示，從而使有關(guān)工作人員對設(shè)計圖紙有更好的理解，避免由于圖紙不清晰而引起施工上的失誤。該項技術(shù)的應(yīng)用使建筑工程項目的每一個環(huán)節(jié)和工作都能夠得到有效地結(jié)合，從而使建設(shè)項目的管理工作達到規(guī)范化和高效化。把這一技術(shù)應(yīng)用于建筑工程施工的全過程管理中，可以使施工團隊對工程的各個施工階段進行優(yōu)化，從而減少工程的施工成本。此外，該項技術(shù)的應(yīng)用還能更快地找到建筑工程施工中存在的問題，并能為這些問題提供快捷、高效的解決方案，從而在確保工程能夠順利完工的基礎(chǔ)上，保證工程質(zhì)量。2.BIM技術(shù)的特點2.1可視化將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑工程的管理中，其最突出的特點就是可視化。該特點主要體現(xiàn)在三維立體的實物模型當中，利用這樣的模型，可以讓管理人員清晰地看到建筑實物的形狀和尺寸，從而使其變得更加直觀。例如，通常情況下，工地上的建筑設(shè)計圖，只不過是將各個建筑結(jié)構(gòu)的細節(jié)以線條的形式展現(xiàn)在上面，這就要求有經(jīng)驗的技術(shù)人員在腦海里面去構(gòu)思。如果是構(gòu)造簡單的構(gòu)件，理解起來還很簡單，但如果是異性構(gòu)件，或者是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的構(gòu)件，那么技術(shù)人員就很難通過想象去理解。因此，相對于傳統(tǒng)的二維管理模式，三維管理可以提供更多的數(shù)據(jù)，也可以提供更多的細節(jié)。特別是在一些復(fù)雜的構(gòu)建圖形的管理上，更是突出了這種技術(shù)可視化特點的作用。因此，通過三維立體的形式進行展現(xiàn)，以及運用該項技術(shù)所構(gòu)建的信息模型，有助于管理人員對整體工程的全面了解，從而降低施工中不必要的失誤。2.2協(xié)調(diào)性該項技術(shù)是以信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建較為完備的數(shù)據(jù)信息庫。這一信息庫并不局限于設(shè)計數(shù)據(jù)，還包括了工程項目中的每一個環(huán)節(jié)和分項目的信息。利用這一巨大容量的數(shù)據(jù)庫，可以對所有的工程信息都有一個詳盡的了解，可以協(xié)助管理者對工程項目進行整體部署和規(guī)劃，以及合理地分配資源。利用該技術(shù)，能夠有效地協(xié)調(diào)各個部門和參建單位之間的交流和合作。在施工的過程中，各參建人員會有不同的意見。而該技術(shù)擁有的是詳盡且精確的數(shù)據(jù)，可以當各部門在發(fā)生矛盾的時候，對相關(guān)施工信息進行三維顯示，對各方分歧進行協(xié)調(diào)。2.3模擬性在建筑工程的建設(shè)過程中，具有一定的不確定性。建筑工程的每個項目所牽扯的環(huán)節(jié)都比較多，在實際建設(shè)過程中會出現(xiàn)多種問題。而該項技術(shù)則可以幫助管理者建立一個三維模型來進行精確地預(yù)測。及早地將會出現(xiàn)的各類質(zhì)量和安全問題進行識別，并對其進行科學(xué)地預(yù)防和控制。比如對設(shè)計方案進行模擬實施，從而更好地排除了在施工過程中可能出現(xiàn)的安全隱患。所以，該技術(shù)具有模擬性特點，有助于管理者對工程項目進行合理統(tǒng)籌和規(guī)劃。3.BIM技術(shù)在建筑工程管理中的作用3.1優(yōu)化管理模式通過該項技術(shù)，可以對建筑的整體構(gòu)造進行詳細地掃描，從而使建筑構(gòu)造中的每一個細節(jié)都能夠得到可視化管理。從而使工作人員對建筑結(jié)構(gòu)有更多的了解，并能夠在整體上把握工程施工的質(zhì)量。因為建設(shè)項目的建設(shè)時間比較長，所以在建設(shè)的時候，很可能會因為外部環(huán)境條件的影響而發(fā)生一些安全問題。然而，利用該項技術(shù)，就可以事先預(yù)測到在建設(shè)中會出現(xiàn)的一些安全問題，這樣工作人員就能夠事先做好建筑工地的安全準備，以避免一些安全事故的發(fā)生。3.2減少成本投入如果建筑企業(yè)要在發(fā)展中取得更大的經(jīng)濟效益，那么就需要降低自身在工程施工上的投資，而在施工中應(yīng)用該項技術(shù)可以降低成本投入。該項技術(shù)能夠針對特定的建設(shè)項目，制定出一份精確的建筑材料采購清單，建筑企業(yè)可以依據(jù)這份清單中的內(nèi)容來購買建筑材料。在使用該技術(shù)時，能夠更好地比較不同的材料的質(zhì)量和性能差異，建筑企業(yè)可以根據(jù)這個比較結(jié)果，從各種不同的選材方案中挑選出最具科學(xué)性和合理性的方案。通過對該技術(shù)運用，還可以更好地配置現(xiàn)場工作人員，以使其更高效地使用資源[1]。3.3優(yōu)化總體規(guī)劃任何一個建筑工程項目，在開始施工前，都必須對其進行科學(xué)化、合理化地整體規(guī)劃，這將對今后項目建設(shè)的質(zhì)量起到重要影響。因為建筑工程的構(gòu)造比較復(fù)雜，其中涉及的建設(shè)環(huán)節(jié)也比較多，所以進行初步的整體規(guī)劃就顯得尤為重要。而使用該項技術(shù)可以更好地控制建筑工程建設(shè)的全過程，提升設(shè)計圖紙的可行性。而且可以實時監(jiān)督施工的實際情況，讓管理者及時掌握整個建筑工程的施工進展。4.建筑工程管理中存在的問題4.1施工設(shè)計方面施工設(shè)計的有效性對整體建筑工程的質(zhì)量有很大的影響。對于各類具有較高系統(tǒng)性和復(fù)雜性的建設(shè)項目，必須保證建設(shè)隊伍與設(shè)計部門之間的密切配合。施工設(shè)計中存在問題具體體現(xiàn)為：施工設(shè)計是要根據(jù)投資人的要求而進行，然而，在一些建筑工程的施工設(shè)計中，許多設(shè)計理念與投資人的需要存在矛盾，或是有的設(shè)計人員只追求利潤，無視職業(yè)道德和法律規(guī)范，這就很難保證真正實現(xiàn)設(shè)計目標。倘若設(shè)計人員一味地去滿足投資者的要求，那么就會為建筑工程帶來一些潛在的安全隱患和風(fēng)險，從而降低整個建筑工程的施工水平。同時，在工程建設(shè)中，因設(shè)計者本身的業(yè)務(wù)能力不強而引起的設(shè)計方案不合理，也會對施工設(shè)計的有效性產(chǎn)生負面影響。4.2施工資料管理難度大施工資料的存儲與采集是一項較為困難的工作，由于建設(shè)項目牽扯大量的施工資料，而且，這種資料一般都是用文字記錄下來的，再加上當前國內(nèi)的建筑工程無論是在數(shù)量上還是在規(guī)模上都在不斷擴大，因此，對施工資料進行查閱與管理的難度很大。特別是對于一些建設(shè)周期比較長的項目來說，由于長期保存，建筑材料有可能遺失，而在施工合同中，如果發(fā)生了爭議，就需要有原始施工資料作參照，這些資料的丟失就會影響施工項目的正常進行。5.建筑工程管理中BIM技術(shù)的具體運用5.1在設(shè)計方面的運用（1）該技術(shù)通過對大量的工程信息數(shù)據(jù)的分析與運用，不但可以為項目的設(shè)計提供參考，而且可以讓項目的設(shè)計變得更為科學(xué)化，同時也可以防止由于對項目信息數(shù)據(jù)的錯誤分析而導(dǎo)致的設(shè)計質(zhì)量下降。同時，該技術(shù)的應(yīng)用還可以進行數(shù)據(jù)和信息的整合，從而大大降低項目的設(shè)計難度，保證各項施工工作的順利進行。（2）該項技術(shù)能夠使設(shè)計的改善與優(yōu)化變得更為便捷與有效。若是要調(diào)整設(shè)計方案，或是要完善方案中存在的問題，只要在BIM系統(tǒng)中，將修改后的參數(shù)輸入進去，該系統(tǒng)就可以與這些參數(shù)相結(jié)合，對設(shè)計模型進行自動化調(diào)節(jié)。并能夠自動形成設(shè)計圖紙，這樣就可以解決以前紙質(zhì)圖紙精度不高，更改困難的問題，既能減輕設(shè)計者的工作負擔(dān)，又能大大地提升工程項目的設(shè)計效率[2]。（3）該技術(shù)的應(yīng)用，可以對工程項目中的復(fù)雜部件進行可視化展示，可有效提升項目細節(jié)設(shè)計的科學(xué)性和精度。比如，在傳統(tǒng)的平面設(shè)計中，既不能確保管線布局的協(xié)調(diào)性和科學(xué)性，也很可能會發(fā)生管線之間的碰撞。而且，管線的布置不當，也會極大地阻礙項目建設(shè)的正常進行。但是，利用該項技術(shù)，就可以在較快的速度之內(nèi)，實現(xiàn)對管線布局的優(yōu)化，從而有效地提升設(shè)計的質(zhì)量和效率。另外，該技術(shù)還可以為后續(xù)的管線排布施工提供指導(dǎo)，讓有關(guān)的施工操作變得更具科學(xué)性和規(guī)范性，從而確保工程項目的總體質(zhì)量。5.2在工程造價管理中的運用5.2.1成本控制階段在工程項目開始施工之后，施工材料、機械設(shè)備、價格都有可能會產(chǎn)生改變。因此，必須加強對項目成本的控制，防止實際成本與預(yù)算成本出現(xiàn)過大差異。而利用該項技術(shù)，能夠?qū)Υ饲暗臄?shù)據(jù)信息進行收集，并對其展開分析，探討并設(shè)計出一套有效的解決方案，從而可以確保在不對工程進度造成影響的情況下，使工程成本得到合理控制。5.2.2造價設(shè)計階段在工程造價的管理中，造價設(shè)計階段尤為關(guān)鍵，應(yīng)積極做好這一環(huán)節(jié)的有關(guān)工作。當前，在國內(nèi)許多工程項目的造價管理中，都會采用限額設(shè)計的方法。在這種情況下，要對項目的投入與開支進行有效地控制，以確保資金合理配置和應(yīng)用。利用該項技術(shù)，能夠?qū)㈨椖砍杀镜墓芾砗涂刂菩Ч畲蠡?，并對有關(guān)數(shù)據(jù)信息進行集成，對設(shè)計方案進行持續(xù)改進，從而有效防止資金的浪費，達到降低工程成本的目的[3]。5.2.3招標投標階段在項目的招投標過程中，由于其內(nèi)容的復(fù)雜性、多樣性以及工作量的龐大，因此，要求招投標雙方對工程量的計算更加關(guān)注，并對其進行審核，以保證計算的準確性。并且，招標方還要對對應(yīng)的定額消耗工程量進行計算，這樣的計算工作，會耗費大量的人、物、財資源，而且人工計算出來的數(shù)據(jù)也有可能會有一定的偏差。但是，在招投標階段，通過對該項技術(shù)的運用，可以將工程總量的數(shù)據(jù)進行集成，進而以各項指數(shù)為基礎(chǔ)，形成相應(yīng)的工程量清單。而且通過對數(shù)據(jù)進行計算，可以有效地減少在計算過程中發(fā)生的出錯率，從而使項目的管理效率得到提升。5.2.4工程施工階段在建設(shè)過程中，利用該技術(shù)能夠構(gòu)建一個數(shù)據(jù)模型，并對工程造價中各種數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計與集成。運用該模型，可以使施工單位的工作人員對施工過程中出現(xiàn)的問題有更加直觀、清晰地了解，從而有針對性地提出解決對策。此外，利用該項技術(shù)，能夠?qū)ㄖ?gòu)件的布局進行科學(xué)性分析，這就給施工人員的現(xiàn)場施工提供了很大的便利，從而幫助他們提高施工效率，并減少工程造價。5.2.5竣工結(jié)算階段在建設(shè)項目工程完工之后，要對工程造價展開統(tǒng)計，該項工作牽扯大量的數(shù)據(jù)和信息，僅靠人工是不可能將結(jié)算工作高效準確地完成的。因此，在這個環(huán)節(jié)中將該項技術(shù)進行合理應(yīng)用，可以對項目的成本進行有效控制，保證成本的準確匯總。并全面地對施工的進度和質(zhì)量展開檢查與管理，以確保工程項目可以在質(zhì)量達到標準的情況下，按規(guī)定的工期內(nèi)，順利完工。同時，在對有關(guān)的數(shù)據(jù)進行全面梳理之后，可以使數(shù)據(jù)進行自動化分析，從而有助于工作人員了解工程后期在維護和管理方面出現(xiàn)的各種問題，并對其進行及時地處理，從而使竣工結(jié)算更加準確[4]。5.3在施工質(zhì)量管理中的應(yīng)用5.3.1事前質(zhì)量控制在建筑工程建設(shè)中，其總施工規(guī)模較大，管線布置也比較復(fù)雜，因此，為了防止在以后的建設(shè)過程中出現(xiàn)設(shè)計變更和返工等情況，可以在建設(shè)的初期運用該項技術(shù)進行一次碰撞檢測。其檢測的流程分為四個部分，分別是整合結(jié)構(gòu)模型-建筑模型-機電模型-形成綜合模型。在該技術(shù)的有關(guān)軟件中，執(zhí)行綜合模型的碰撞檢測，然后對有無碰撞問題進行判定，當判定為“是”時，則快速產(chǎn)生碰撞報告，并根據(jù)這一點進行協(xié)同修改。接著在修改后重新開始碰撞檢測，若得到的結(jié)果是“否”，那么就可以直接將施工模型提交上去。5.3.2事中質(zhì)量控制（1）模型渲染。利用該項技術(shù)，可以完成3D模型的繪制，從而更加直觀地呈現(xiàn)出工程施工的真實場景，使所制作的3D模型更貼近現(xiàn)實，幫助參與施工的各方人員快速和直觀地了解工程的建設(shè)內(nèi)容。（2）二維碼制作。采用二維碼的方式，來存儲和展示在三維模型中的全部構(gòu)件信息，可以保證在實際施工中，施工人員更加準確、全面地了解到各種構(gòu)件的信息，確定各構(gòu)件的平面位置、具體要求以及施工參數(shù)，以保證工程的質(zhì)量能夠滿足要求。（3）漫游與VR技術(shù)。以該技術(shù)為基礎(chǔ)，可以在實際施工之前，更加真實地感受和了解施工現(xiàn)場。而且，在一些比較復(fù)雜的施工工序中，也可以采用這種方法來實現(xiàn)技術(shù)交底，從而保證建設(shè)項目的高質(zhì)量進行。5.3.3事后質(zhì)量控制在對工程項目進行質(zhì)量管理的過程中，可以以該項技術(shù)為主要手段，對施工項目中的全部數(shù)據(jù)信息進行總結(jié)和分析。并在這個基礎(chǔ)上，對建筑工程中存在的問題進行判斷，并制定出可行的解決辦法。并將其歸類儲存到信息數(shù)據(jù)庫中，為以后類似工程項目的開展和施工質(zhì)量問題的處理提供借鑒。此外，還可以運用該項技術(shù)生成電子版的技術(shù)文檔和質(zhì)量檢查的數(shù)字報告，為施工結(jié)束后的工程質(zhì)量審核提供幫助，從而減少工程完工后的驗收時間，提高施工效率[5]。5.4在施工安全管理中的運用5.4.1場地規(guī)劃管理在使用該項技術(shù)之前，必須事先對有關(guān)的數(shù)據(jù)信息進行收集，并將收集到的資料輸入到BIM數(shù)據(jù)模型中。所收集的數(shù)據(jù)信息，包含建設(shè)項目所處地區(qū)的環(huán)境與樓宇內(nèi)的空間與結(jié)構(gòu)等信息，并分類傳送這些數(shù)據(jù)信息。有關(guān)工作人員應(yīng)該在BIM數(shù)據(jù)模型中，結(jié)合建筑的具體情況，利用該數(shù)據(jù)平臺，對工程項目具體的規(guī)劃方案進行完善。同時，在進行施工現(xiàn)場的規(guī)劃與管理時，也要對工程建設(shè)所涉及的材料、設(shè)備等的運輸成本進行科學(xué)地計算。5.4.2施工危險識別在建筑工程建設(shè)過程中，各種風(fēng)險因素對工程進度和造價的影響最為顯著。所以，可以運用BIM數(shù)據(jù)模型，對建筑工程中的各種風(fēng)險進行預(yù)防和計算。技術(shù)人員可以利用這一模型的可見性特點，對在工程施工中所存在的風(fēng)險因素展開辨識并做出判斷。并針對其中不同的風(fēng)險因素，采取相應(yīng)的風(fēng)險防范措施，從而預(yù)防建筑工程施工中出現(xiàn)安全事故，