BIM虚拟施工技术在工程管理中的应用

刘 巧 会

(郑州工业应用技术学院，河南 新郑 451100)

1 BIM技术的基本原理

建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)，被认为是继CAD之后，建筑业第二次“科技革命”。BIM以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。应该说，BIM是一个3D结构化数据库，它甚至可以将数据具体到一个构件或是一种材料。通过BIM信息模型技术的应用可以避免可能导致工期延迟的各种问题，让建筑工程在其整个施工进程中明显提高效率、大幅降低风险。

2 工程项目的BIM建模内容

BIM贯穿整个工程中，BIM所阐述的工程项目各工序工作对象都将在计算机中的建筑模型中完成。拟建工程的施工建造是一个大的环节，牵扯到大量的人力、物力、财力的消耗。在施工前期如果不将施工过程规划好，一个小小的疏忽，可能会造成难以弥补的损失。用BIM模型，可以对工程的进度进行计划，根据进度计划可以确定工程施工过程中每阶段应该消耗多少人工、材料等物质；对于施工现场的布置规划也是工程管理人员的主要工作，通过正确合理的现场布局，可以节约大量的现场物料囤积场地，缩短现场材料的二次搬运距离，控制和减少存在安全隐患的场所。对于工程质量的控制和保证，也是工程管理人员的工作内容之一，无论是在投标还是施工过程中，工程质量都是第一要保证的，从施工技术交底到具体施工到工程完结后的质量验收，都需要一个完整的计划，以便施工过程中的相关人员共同执行。

3 BIM虚拟施工技术在工程管理中的应用

3.1 规划设计管理中的应用

3.1.1三维建模

三维建模是应用BIM技术最关键的步骤。首先，使用相关的软件输入需要构建组件的信息，如类型、材料、大小、位置、规范等，将二维施工图用计算机形成一个模型。建立完成一个三维模型之后，系统可以计算出相应工程量，经过对模型的持续改进，最终的二维绘图可以转换为直观的三维模型。

3.1.2模型展示

三维视图的可视化，不仅能让管理者快速理解建筑功能、结构、空间和项目的设计意图，还能让复杂的工程结构一目了然，比如灵活的模型剖切视图等。业主和非专业人士也可以了解项目信息。

3.1.3碰撞检查

BIM技术可以进行多个专业，如建筑、结构、暖通、机电和设备等，使用BIM软件的碰撞检测功能，快速找出不同专业的碰撞点然后修改可以加快效率。专业管理人员可以减少返工，提高施工效率。在规划和设计中应用BIM技术的好处是:

1)BIM技术能准确计算工程量，便于施工单位采购物料的统计和安排。

2)通过三维模型，可以设计和优化未施工的部分。

3)BIM技术包括漫游技术，相关人员能够了解工程信息并有效参与沟通，从而形成最优设计方案。

3.2 管控造价成本

在建筑工程的施工管理当中，施工成本不但包含了消耗原材料所产生的费用，同时也包括施工机械所产生的费用、施工人员的工资以及进行施工组织所产生的费用。一般来说，建筑工程属于劳动力相对密集的工程，在实际的施工过程中会消耗大量的成本费用，且其的施工流程较为繁杂，不易管理人员进行有效地管控，不利于实现建筑工程企业经济利益的最大化。而通过应用BIM技术可以对施工成本进行预测、计划、核算等管控工作，能够从根本上实现对施工成本进行实时的动态管理。举个例子来说，工作人员可以根据具体的施工区域，利用BIM技术建立人材成本管理数据库，能够对施工材料、机械设备以及人工的成本实现清单提取的要求，同时也可以为项目商务部门进行工程量提取以及分析成本的相应管控工作。另外，在实际施工的过程中，施工人员可以通过构建BIM模型，实时地更新材料出入库信息，实现信息化的管理要求。

3.3 BIM技术在工程项目管理实施阶段的应用

3.3.1BIM技术与质量管理

在项目质量管理中，应用BIM技术建立精确的信息化模型，将模型关键点坐标与大地坐标系统一，从而得到设备任意构件的精确坐标，利用GPS和全站仪精确定位，能够提高放线、验线的精确度和效率，为项目质量管理提供保障。目前，项目质量管理的最小单元为检验批，通过BIM建模系统，可以明确标示每一检验批所在位置、构造、材质等质量要求，无论施工单位、建设单位、监理单位，都可以通过BIM平台调用所需参数，快速检查核实，避免质量检查中的“蜻蜓点水”“走马观花”等现象。

3.3.2BIM技术与进度控制

传统的进度控制，例如应用Microsoft公司出品的Project软件，输入各专业、各工序的相关时间参数，可以自动生成施工进度横道图、网络图等进度计划表，通过优化关键路线等途径，优化工期设置；通过在时标进度网络图中，按周期标示比较前锋线等方法进行进度控制。BIM技术的介入，可模拟整个工程施工过程，更加直观地确定关键路线、划分施工段，统筹资源调度；并且通过BIM系统，可实时监控、直观比较已完工程与拟完工程之间的时间差异，从而更加明确、有效地进行进度控制。

3.3.3BIM技术与协调管理

在项目管理中，企业内部信息传递，企业外部与建设单位、监理单位以及政府监管部门、中介机构等沟通协调，是非常重要的工作。传统的沟通方式，更多地依赖于语言的表述能力以及各专业的图纸等手段。BIM技术的引入，通过视频短片等方式进行多方案演示，将为协调与沟通工作带来直观、生动、便捷的元素。比如，采用BIM技术进行“视频”交底，可以将复杂的施工过程逐一分解、演示，生动形象、直观易懂，激发现场工人“观看”交底的积极性，从而提升各类交底的实质意义。

3.3.4BIM技术与精细化管理

项目管理过程中，需要生成各类以年、月、周为周期的报表，如生产计划、采购计划、进度报表等等。基于BIM的企业级基础数据系统建设，会将多个项目的海量基础数据结构化，通过云计算，实现企业级精细统计分析，从而使基础数据集成管理成为可能，实现集约化的采购、提升企业资金运营能力。

3.4 在运维阶段的应用

通过对BIM技术的高效使用，可以准确地掌握工程和其中各专业设备的价值信息，便于维护管理，从而能够提高管理效率，减少项目总体运维成本，提高建筑运营管理水平。

1)有利于建筑的运行和管理。

BIM技术在操作阶段的应用，不仅可以提供工程的数据信息，还可以提供建设项目交付后的一些信息，如建筑年限，入住率，便于运营商管理。

2)预集成信息为后期的操作和维护提供了数据保障和物业管理与设备管理的支持。

BIM技术所有的数据可以为管理层提供项目信息，使经营管理工作有依据，还可以大大降低维护和管理成本，从而减少经济损失。

3)BIM技术在运营阶段的应用也有利于规划管理。

由于许多零售商在不同区域都有自己的连锁店，在安排这些商店的相对位置时可以使用BIM技术进行规划，比如利用不同的位置信息，人数信息等判断在某地设置连锁店是否有较高盈利可能。

4 结语

BIM在工程管理中得以运用，能够有效地提高工程管理的工作效率及工作质量，极大程度上能够降低返工现象的发生频率，具有较大的应用意义。然而在实际应用的过程中，工作人员需要注意一点，一定要完善地处理好数据统计资料，做好BIM互联网技术平台的构建工作，尽可能地提升BIM施工技术在工程管理中的应用效果，进而为提高工程质量和管理质量奠定夯实的基础。