BIM技术在建筑工程管理中的应用

刘奕

摘要：BIM技术是指运用三维数字技术将建筑工程中的信息进行汇总，建立数字模型，方便管理人员对设计、施工、运营等阶段进行管理。BIM技术在设计、施工和运营的整个建筑生命周期内都是非常重要的，合理运用BIM技术能够在整个建筑生命周期之内能够达到缩短工程的建设周期，降低投资成本的目的。本文从建筑工程管理的角度出发，说明BIM技术在建筑工程管理中的应用。

Abstract： BIM technology refers to summing up information of building construction by three-dimensional digital technology， establishing digital models to facilitate the management of the design， construction and operation stages. BIM technology is very important for the design， construction and operation of the building， and the rational use of BIM technology can shorten the project construction cycle and reduce the cost of investment throughout the life cycle. This paper describes the application of BIM technology in construction engineering management from the perspective of construction engineering management.

關键词：BIM技术；建筑工程；管理

Key words： BIM technology； construction engineering； management

中图分类号：TU71；TU17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）33-0153-03

0 引言

与国际建筑工程的管理相比，我国在建筑工程管理方面由于起步比较晚，因此建筑工程管理还处于一个相对比较落后的阶段。自从我国进入信息化以来，信息在各行各业中都扮演着非常重要的角色，例如信息在航空航天、汽车、电子等行业都起到了非常大的推动作用，大大提高了社会生产效率，但是相对这些行业来说，建筑工程管理方面的信息技术应用还有所欠缺。

在这种背景下，建筑信息模型技术也就是BIM技术应运而生了，运用BIM技术对于建筑的全生命周期进行管理，以达到加快施工效率，缩短施工工期，大大节约建筑成本的目的，而且同时对于提高决策效率和建筑设计的质量也有着非常重要的作用。本文主要从BIM技术在工程实际中应用的角度出发，研究BIM技术在建筑工程管理中的应用。

1 BIM技术概况

BIM技术也那就是我们通常所说的建筑信息模型或者建筑数字模型。建筑信息模型是指利用计算机信息技术为支撑对建筑的全生命周期，即从建筑设计、施工、运营等整个建筑生命阶段对建筑工程进行全方位的管理。随着我国科技的发展，目前BIM技术在设计、施工和运营管理方面已经逐渐得到了大量的应用。

BIM技术的提出来源于上世纪七十年代美国乔治亚理工大学的查克尹士曼博士提出的，查克博士对于BIM技术的定义是将建筑工程管理中涉及的几何特性、功能方面的要求与构件的技术要求等各种信息模型利用计算机技术进行归纳总结，将各种信息模型综合到单一的信息模型中，并且为了方便对于建筑工程的管理，这个单一的模型中还包括了关于施工进读和建造过程等方面的信息。随着科学技术的不断发展，BIM技术也断得到了完善与发展，因此关于对BIM技术的也有了各种不同的定义。

关于BIM技术的定义，目前麦克劳-希尔建筑信息公司的定义得到了比较高的认同。麦克劳公司认为BIM技术在建筑方面是创建数字信息模型对于建筑设计、施工及运营进行管理的一个过程，即利用先进的信息数字化技术对于建筑整个过程中涉及的工程信息建立一个数字化的模型，利用这个建立的数字模型可以对建筑的设计、施工进度以及后期的物业管理等方面进行管理。简单来说就是建立信息化的建筑数字模型，并将数字模型和信息应用到建筑的全生命周期的管理中。这种定义是目前对BIM技术较为完善的定义。

全建筑生命周期指的是从建筑的设计规划开始，经过建筑施工、运营，最终建筑拆除为止的过程。由于建筑项目具有技术含量高、施工时间长、投入资金大、风险性高、涉及单位人员多等特点，因此全建筑生命周期如何进行划分就显得非常重要。在我国对于全建筑生命周期主要划分为四个阶段：规划阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段。

建筑设计规划是指在建筑项目定位的基础上，随建筑的功能和风格等进行设计定位。建筑设计是指在确定建筑功能风格基础上由专业的设计单位对于建筑的结构进行设计，在保证结构安全的基础上，使建筑同时具有美观和艺术方面的要求。建筑施工阶段是指施工单位根据设计图纸进行新建、改建或者扩建等活动。建筑运营阶段主要是指对竣工的建筑进行维护、修理以及物业管理等过程。

BIM技术在建筑行业管理中的应用，为建筑全生命周期的管理带来了翻天覆地的变化，BIM技术不仅对建筑的设计方面带来了巨大的改变，而且为建筑行业的协作方式做出了革命性的创举。关于BIM技术在建筑全生命周期中的应用，美国的building SMART alliance曾做了比较详细的归纳。首先BIM技术在建筑的全生命周期各阶段的管理中都起着非常重要的作用。在规划阶段，BIM技术主要用于建模和成本预算、空间规划等方面的管理；在建筑设计阶段，BIM技术主要用于对建筑方案设计、工程的可行性分析等方面进行管理；建筑施工阶段，BIM技术主要用于对场地使用规划、数字化信息加工、三维控制、材料场地追踪等方面的管理；在建筑运营阶段，BIM技术主要用于制定建筑的维护计划和建筑资产。空间等方面的管理。endprint

2 BIM技术在全建筑生命周期管理中的应用

2.1 BIM在项目规划阶段管理中的应用

进行建筑项目规划的重点是帮助客户把握好建筑产品与当地市场之间的关系，而BIM技术在项目规划阶段的管理中起着不可忽视的作用，运用BIM技术能够帮助客户在建筑的规划阶段使市场的收益得到最大化。除了能够帮助客户在规划阶段得到最大的市场收益之外，BIM技术还能够为项目的技术和经济上的可行性提供技术支撑，使得项目的技术和经济的论证结果得到可靠的保证。在传统的建筑规划阶段，如果业主想要对建筑项目的技术和经济可行性进行论证，同时又要保证建筑的功能和质量符合设计的要求，那么业主需要在这方面花费大量的人力、物力才能得到各方面的數据，并将各种数据进行计算，以此提高论证的结果能够有较高的准确性和可靠性。运用BIM技术，业主可以将建筑进行建模，通过对建筑方案的分析和模拟即可得到论证的结果，且具有较高的可靠性和准确性，这无疑为项目的可行性提供保障的同时，大大降低了设计的成本，并缩短建筑的工期。

BIM技术在建筑规划阶段管理的实例：天津团泊新城综合体育馆。天津政府对于新城综合体育馆的定位是将综合体育馆建设为典范卫星城，卫星城主要服务区域在规划的初期就定位为京津冀及环渤海地区。综合体育馆卫星城的建设规划主要以体育建设为主，以体育来带动生态旅游和房地产开发等，除此之外综合体育馆卫星城重点注重其生态环境，在进行体育产业开发的同时，要打造一个适于休闲度假的生态魅力之城。

因为综合体育馆卫星城对环境的要求比较高，对建筑工程管理而言是一项非常大的挑战。因此建筑设计师在利用BIM技术对进行整体规划时充分考虑了这一因素，运用BIM技术清晰的把握了卫星城的功能和产业定位，从各个方面将卫星城营造出体育休闲与自然环节整体结合的建筑。最终卫星城的整体环境非常清新自然，充分展现了卫星城的生态环境，而位于中心的体育馆整体呈现环带状，游泳馆的顶部运用了采光屋顶，保证了馆内对于亮度的要求。环状的体育馆与周围的环境相应，实现了人与自然的和谐相处。其中巨型环带体育馆的建造这是因为BIM技术的支撑，也可以说是BIM技术的应用为巨型环带的建造提供了可能性，充分体现了BIM技术在建筑规划阶段的管理中的巨大价值。

2.2 BIM技术在建筑设计阶段管理中的应用

在传统的设计阶段，建筑工程管理中存在着CAD图纸繁杂并且错误率高等问题，这些问题在过去运用的CAD阶段非常难以就行管理，并且又有设计图纸需要经常需要修改的特点，设计阶段中由于变更频繁造成了协调沟通过方面的困难，而现在设计阶段的建筑工程管理完全可以借助BIM技术解决，因此BIM技术在建筑设计阶段的管理中占据着非常重要的地位。

BIM技术在设计阶段的应用，使得建筑设计真正从二维走向三维，因此毫不夸张的说BIM技术为建筑设计阶段的管理带来了革命性的改变，使得设计方案在可行性带来了极大的提升，而且使设计方案在经济方面也有很大的提高。

图1为某建筑利用BIM软件建模后可形成的三维效果图，图2则是传统的CAD绘制出的二维效果图。通过对比可以明显的看出，设计阶段利用BIM技术可将设计方案的最终效果直观、逼真、完整的呈现出来，为建设方确定最终设计方案提供策略性的帮助。

建筑工程在设计阶段由于本身的特点使得建筑会涉及很多单位的施工，因此设计过程需要很多专业的人员独立的进行设计，如果在设计阶段无法进行及时的有效沟通交流，就会很容易在设计阶段产生摩擦，使得设计阶段的工期大大延长。尤其是如果因为设计图纸没法直观的体现，有些安全问题无法在第一时间发现，在进行建筑施工和后期的使用中就会出现巨大的安全隐患。对于以上这些问题，BIM技术的应用能够很好的解决，BIM技术三维创作的特点，为设计者提供了一个很好的设计平台，在三维的设计模型中能够更容易发现在二维中存在的安全隐患，有效的减少了设计中存在的各种安全问题。除此之外，BIM技术还在设计阶段提供了有效的信息沟通交流方式，能够使设计的各单位专业人员进行有效的沟通，使得项目能够更加高效的完成。

BIM技术在建筑进行编制和勘察阶段还能够有效的避免传统设计中出现的空间碰撞问题。随着社会经济的发展，建筑的各项配套设施越来越全面，如采暖、通风、空调、消防、智能化等多个专业的设备和管线均需科学设计。复杂的管道系统，不同专业设计人员在采用传统的平面设计软件时，很难避免管线产生碰撞，这样的碰撞在施工中必须进行调整，但是必然耽误工期、增加成本。

利用BIM软件可实现管线碰撞试验，提前发现设计中存在的问题，为后期施工提供极大的便利。部分线缆与管道存在碰撞情况，在设计时便可及时调整，避免了传统设计中出现的施工风险，造成的施工时出现返工的现象。同时，BIM技术在设计阶段还有着很强的协调能力，为将原来复杂的设计过程简化为各专业设计人员水平上的可行性提供了可能，使得施工工作能够更加顺利。

2.3 BIM技术在建筑施工阶段管理中的应用

建筑施工是将设计阶段的图纸变成现实中的建筑物，在传统的施工阶段中，施工阶段需要有建设单位、设计单位和监理单位对设计的图纸进行严格的审查，确保设计图纸中的各种勘察资料等都齐全，并保证设计图纸中的说明能够清晰明了，使得施工人员能够读懂设计图纸，对设计图纸能够十分熟悉，严格按照设计图纸进行施工。同时，在对关键部位施工需要进行严格的技术控制。但是在实际施工时，传统管理的方法对于施工的实际情况比较抽象，对施工中的细节无法进行详细的说明，可能在施工中会留下一些安全方面的问题。而在BIM技术管理中，借助BIM技术三维立体模型的优势，可以对二维模型中无法进行描述的问题进行详细的描述，将施工中可能出现的问题进行提前的说明，有效的减少了建筑施工阶段对建筑安全隐患。

BIM技术在安排施工进度方面也更加的科学合理。在施工现场对各种建筑的原材料、人员调配等的管理非常重要，对于建筑工程管理来说，如何安排施工进度是管理工作的重中之重。建筑工程管理中对施工进度方面的控制主要包括四个方面：对制定施工进度的计划进行控制；对施工进度的实施情况进行控制；对施工的进度与计划进行比较控制；对施工进度进行调整控制。施工计划是指根据项目的要求，结合施工的实际情况，由项目部编制最优的施工进度计划；实施是指项目部根据施工进度计划安排，具体的实施情况；检查是指对项目施工的实际执行情况进行检查，并将施工的实际进度与施工的计划进行对比；调整是指根据检查所得到的结果，计算实际施工计划与计划工期的偏差，然后采取一定的调整措施，尽量减少因为外界因素对施工的工期造成的影响，保证工程项目能够按期完成，然后在整个建筑工程项目管理中，不断将这个管理过程进行循环，直至整个工程项目最终完成。在这个过程中将BIM技术与施工的进度计划相结合，一方面可以用传统的横道图表示进度，同时可以查看动态施工情景，从而建立数字时间进度模型。

数字时间进度模型对项目的施工进度进行模拟，精确的标记项目每个阶段的施工进度计划，使管理人员对施工进度能够更加得到更加准确的控制，减少因为外界因素影响等原因造成工期延长的风险。

2.4 BIM技术在建筑竣工阶段管理中的应用

对于建筑项目来说，在项目建设的整个过程中，所产生的信息量非常巨大，项目的管理人员很难准确及时地获得项目的实际信息情况，因此项目部在进行管理时，大多依靠经验主义进行项目管理。而BIM技术在管理中的应用完全可以克服这个难题，BIM技术能够使建筑项目管理人员及时准确的了解建筑工程项目的各种信息，有助于管理人员制定更加科学合理的计划，节约公司的成本，大量的减少了项目人力、物力的投入。在减少投资成本的同时，BIM技术的运用，还能够减少物流和仓库储备的消耗，减少了原材料的不必要浪费。BIM在竣工阶段能够为管理人员提供大量的工程项目信息，为后期的项目管理提供了技术和信息上的支持。项目竣工阶段的管理对于建筑工程项目是否能够投产使用具有决定性的作用，而管理是否科学合理主要依赖于工程的信息数据是否全面准确，因此如何获得全面准确的信息是项目竣工阶段管理质量的决定性因素。BIM技术中的数据库就能够为项目管理者提供全面准确的信息，通过对各种信息的分析计算，了解项目的盈亏和各种材料消耗量，从而项目成本风险才能得到有效的控制。

3 结论

综上而言，随着我国建筑行业的飞速发展，BIM技术在建筑工程管理中也逐渐得到了有效的应用，运用先进的技术在项目管理上进行创新，为建筑工程的管理创新提供不竭的动力，使建筑工程的管理更加科学。

参考文献：

[1]潘刃.BIM技术在办公建筑设计及物业管理中的应用研究[D].广西大学，2015.

[2]芦洪斌.BIM在建筑工程管理中的应用[D].大连理工大学，2014.

[3]李昂，石振武.BIM技术在建筑工程项目中的应用价值[J]. 经济师，2014（01）：62-64.endprint