基于BIM技术在工程项目施工阶段的应用分析

单立锋

(湖南省第二工程有限公司，湖南 长沙 410000)

1 简述BIM技术及国内现状

建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，通过建立建筑模型，以数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。简单来说，BIM技术是通过建立三维的建筑模型代替传统的二维图纸表达的一种设计思路，是一种更高级的表现设计意图，描述建筑的手段；同时将整个建筑项目周期中各项信息集中起来，建立一个可视化的、可模拟的、可出图的、可协调的、可优化的模型，主要包括建筑模型的建立，构件的造价信息，施工的进度信息，整个项目场地的布置等，有可视性、协调性、模拟性、优化性的特点，在工程项目整个生命周期过程中进行数字信息的共享和传递，有助于提高各参与方管理水平。

我国自2006年从国外引进BIM技术，目前在长三角、珠三角和京津翼等经济发达的地区发展的比较好，现在已经有非常多的项目应用了BIM技术，主要的BIM应用点为施工方案模拟，工程量计算，节点深化设计和碰撞检查。BIM技术在施工阶段的应用最为成熟，这两年在运维阶段的使用比较火热，但是在设计阶段并不很普遍，大部分的设计单位还是用传统的方法进行设计，只是进行后期的图纸翻模来查找相应的图纸问题。绝大部分的工程项目都没有应用到整个生命周期。BIM的理念是基于三维数字模型的协同，通过信息化的手段来实现项目的信息化管理，改变传统的粗放式管理。

2 传统的项目管理模式和BIM模式对比

结合建设工程项目施工阶段的主要管理任务，本文主要从安全管理、成本控制、进度控制、质量控制、信息管理这5个方面进行传统的项目管理模式和BIM模式对比。

2.1 安全管理

在传统管理模式中，主要通过建立安全管理制度，加强工程质量安全监管等方式；在BIM技术模式中，将BIM技术引入项目施工现场安全管理工作中，能够全方位的进行安全隐患监控，全过程跟踪安全问题的处理，实现全员共同参与施工现场的安全管理工作。

在传统管理模式下，需要编制较多的安全管理制度，安全管理程序过多，同时由于工程项目涉及参与方人员多，施工工序复杂，施工人员专业水平能力不相同，项目管理人员的管理能力和执行力有限，施工企业在安全方面费用的投入不足等原因，在传统的安全管理模式下，施工现场管理容易出现的问题：安全技术交底作用不大，安全监督管理效果不显著，现场安全设施不到位；BIM技术可以提供安全培训数据库，参与方可直接查看安全管理技术措施，安全操作要点、安全注意事项。

2.2 成本控制对比

在传统管理模式中，传统的工程量计算是预算人员根据施工蓝图人工计算，整天面对着图纸，借助一些造价软件，不仅消耗大量时间和精力，而且容易出现错算甚至漏算，造成很多不必要的损失；在BIM技术模式中，利用BIM技术平台，可以快速、准确、高效的提取工程量，同步实际工程成本，从而避免了不同部门的重复计算。

在传统管理模式下，成本管控可视性差，协同性差，同时横道图、网络计划图存在自身缺陷，所以项目管理者对进度计划的优化只能停留在部分程度上，即优化不充分，同时传统的成本控制与分析都是基于二维工作模式，缺乏更多维度的相关数据及信息，而且基于人脑的分析能力也是有限的，经常是分析数据不全面，缺少有力数据作支撑，导致成本浪费现象严重；BIM技术，通过建立BIM成本数据库，项目预算部门和企业成本部门可以通过BIM平台了解项目中的成本变动，更精确并切合实际的管理成本。

2.3 进度控制对比

在传统管理模式中，是先编制项目进度计划，通常编制横道图和工程网络计划来表示施工进度计划，按周期汇报工程进度情况以及阶段计划、施工质量与安全文明施工、需协调事项、设计问题、工程变更、投资情况等；在BIM技术模式中，基于三维可视化模型来汇报施工任务计划安排，更直接更清晰，多种类型资料，如照片、模型、文字、视频等多维度，描述任务信息，让各参与方能在短时间了解项目进度状况。

传统管理模式资料繁多，无法迅速让参会者抓到重点难点，直观性差，会议内容不具备可追溯性，互动少；BIM技术模式将进度计划和实际进度及时传至BIM平台，通过平台有权限的人员可直接查询，可通过BIM平台实时查询任务完成情况，同时平台可自动发送短信通知相关参与方。

2.4 质量控制对比

在传统管理模式中，主要以监理单位发出整改通知单和质监部门监督；在BIM技术模式中，在BIM平台上发布工程出现的质量和安全问题，同时上传相关的图片和文件，并同步到相关参与方手机移动端，问题可以持续跟踪，实现随时随地现场办公。

在传统管理模式下，施工前主要通过纸质资料进行技术方案交底，施工后通过发放整改通知单，不能直观了解技术要点和整改要点，这样会导致质量目标控制不到位，质量把控不严格，且组织起来程序复杂；而BIM技术，通过BIM平台上可以非常直观地了解质量问题和出现质量的位置，针对的质量问题进行质量控制。

2.5 信息管理

在传统管理模式中，由于人员变动、资料交付、验收不及时，可能导致资料丢失、资料最终版本无法确认等管理问题，而且无法长期储存，导致资料数据出现问题，建设参与方获取资料需要针对相应部门，且需要程序多，速度较慢；在BIM技术模式中，通过权限控制，可以实现资料分级控制，保障资料安全性。文档可随时随地在线浏览，不受空间限制。可快速定位所需文档，直接通过模型构件获取相关资料，并能长期保存，且信息不受损，建设参与方可以通过BIM平台上传和获取资料。

在传统管理模式下，项目进展过程中的数据信息管控频繁，比如施工用料申报，工程进度款申请，分包工程款支付，供应商材料款支付等，传统管理模式下往往都是粗放式估算，待工程竣工后进行精细决算，不仅经常出现少报进度款、多付分包工程款的现象，数据不透明；BIM技术应用在施工过程中，可以准确提供过程基础数据信息，让过程数据信息管控精准、透明、高效，减少传统管理模式下存在的数据错误隐患。

3 BIM技术在施工管理中的应用

通常把工程的全生命周期分为三个阶段：决策阶段、实施阶段、使用阶段(也称为运用阶段)，施工阶段属于实施阶段(图1)，主要是对建筑项目的实现，是至关重要的阶段。工程项目局有复杂性和一次性的特点，复杂性决定施工过程中重难点和工序多，施工质量控制一直是建筑业的研究重点，而一次性决定工程项目从施工准备到建筑产品的完成是不可逆的，必须按照质量要求完成。通过分析BIM技术在施工过程的应用，主要在图纸检验、施工组织方案的编制，工程成本分析，项目安全管理，施工进度管控，工程信息管理等方面的应用。

3.1 图纸检验

在工程施工前通过BIM 技术相关软件将各专业(建筑、结构、暖通、给排水、消防、电气、建筑智能化)分别建立三维模型，通过软件分析出具各专业之间的碰撞报告，找出二维图纸和三维模型相冲突的问题，针对问题对设计图纸进行优化设计，生成最终可提供整体化协调的图纸信息数据，解决了传统的二维图纸会审时间长，审查效率低问题，同时也减少了施工过程中因图纸问题而产生的工期损失。

3.2 施工组织方案的编制

工程项目基于BIM技术来编制施工组织方案，在编制过程中就能更好的发现施工组织方案中的问题，并且进行相应的施工技术验证，尤其是当施工组织方案比较抽象，需要调配的资源较多和施工难度大的时候，其优势极其明显。施工组织方案设计初期可以通过三维模型及其相关模拟协助编制人员研究方案的各种可能性，提前预知施工中出现的重难点，得到合理可行的施工组织方案。在方案实施过程中，利用BIM的信息化平台，实时收集、汇总现场数据，帮助管理者及时对交通、物资、人员等现场情况进行调整。

3.3 工程成本分析

有了标准化的模型之后，我们将核心建模软件的模型使用插件导入传统的算量软件进行计算，也可以直接使用建模软件里的算量插件进行计算，得到模型实物量。在项目运行中安排专人进行现场工程量、模型实物量、预算清单量的的三算对比，既帮助了项目经理部预算部门对比算量，也帮助了现场管理人员更有效的控制现场的材料量。通过月度物资、清单、完工等对比，可以清楚地显现出当前项目的进度，预计收入情况，辅助动态成本管理。同时可以随时与成本相关的数据进行填充，模型可以及时作出计算与分析，极有时效性，而且准确率高，通过总量统计的方法，消除累积误差，成本数据随进度进展准确度越来越高，提高了施工单位造价人员工程统计及结算的效率。另外，通过实际成本BIM模型，很容易检查出哪些项目还没有实际成本数据，监督各成本实时盘点，提供实际数据。

3.4 项目安全管理

主要通过BIM技术加强工程安全管理及教育，提供更加便捷的安全技术手段。基于实际项目BIM施工模型，可以提前知道安全质量方面的控制重点、施工关键环节、重大危险源等进行模拟演示，预知安全质量风险情况，提前制定并采取安全质量防范措施，同时搭建标准化施工工地，在软件里集成，工程中常见易发的各类工程事故和安全考核要点，加强施工人员的安全意识，防患工程事故的发生。

3.5 施工进度管控

通过BIM技术平台能直观的了解到项目进度与时间计划之间的动态关系，通过对比对三维模型进行进度计划可视化验证，收集各个工种的实际工效之后，在进行虚拟施工工序模拟，来验证各节点所需要时间的合理性，再重新编排施工作业。在每定期的例会上，都会展示该定期进度模型，以体现每定期完成的工作量和下一阶段的计划进度，这个模型还被用作每定期工程进度的三算对比。还可以对施工进度计划的进度分析，展出与现场不符，不利于项目控制，人力资源没有得到良好配置的问题，然后罗列出来，通过质量管理措施有针对性的进行解决，同时在实施阶段收集各个班组的实际工效，根据现场的实际工效，优化了流水线路，就能切合实际的提高施工计划的实施性，进一步减少现场窝工情况，提高工程实施效率。

3.6 工程信息管理

首先，有利于实现工程项目各参与方基于BIM技术平台协同工作，有效率的进行工程洽商、协调，实现对项目施工阶段进度、成本、安全和质量的管理与监控，与此同时BIM管理系统集成了施工过程中所建立的文档，同时具备检索、定位查阅等功能，提高工程项目数据的直接观察性，提高工程项目实施过程中相关资料的利用率，当工程竣工验收后，将形成关于项目的整套信息数据库，建立永久性档案，为需要工程数据的人员提供快速查询；其次，BIM技术中含有大量与工程项目相关的信息，可以为工程项目提供丰富的数据后台支撑，进一步实现建设单位、设计单位、监理单位、施工单位、材料供应单位等众多参与方在同一个BIM平台上实现工程数据共享，这样有利于和参与方沟通更为便利、协同和作更紧密、项目实施管理更有效，项目施工过程中管理协调工作能否有效的运行，严重影响到项目的施工质量和进度，充分利用BIM的共享平台，可以真正实现信息互动，高效管理；最后，基于BIM平台的项目管理，工程基础数据准确，同时数据透明和共享，能完全实现短周期、全过程对项目的风险及盈利目标的控制，BIM数据模型保证了项目的数据动态调整，可以方便统计，追溯项目各个方面的现金流和资金状况，并根据项目的形象进度进行筛选汇总，为领导层更充分地调配项目相关资源创造了条件。

4 结论

本文通过传统的项目管理模式对比BIM技术管理模式在施工管理中的应用研究。认为在现代建筑工程项目实施管理工作中，采用BIM技术优势明显，BIM技术不仅应用在施工阶段的各个方面，而且BIM将项目信息进行数字化、模型化，打破了传统的项目管理方式，可节约资源，进一步提升项目信息化管理，更全面快捷地实现建筑业现代信息化。