计算机信息技术在建筑工程中的应用探讨

祖建平

安徽建工集团控股有限公司 安徽 合肥 230001

引言

BIM 技术的应用可大幅度提高工程建设的集成化程度，促进工程建设行业生产方式的转变，提高投资、设计、施工乃至整个工程生命周期的质量和效率，提升科学决策和管理水平。近年来BIM 的发展得到了我国政府和行业协会的高度重视，2020 年住房和城乡建设部等9 部门联合印发了《住房和城乡建设部等部门关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》（建标规[2020]8号文），意见明确提出加快信息技术融合发展，大力推广建筑信息模型（BIM）技术。

1 BIM时代计算机信息技术特征

1.1 模拟性

首先BIM技术本身就是一种建筑信息模型，是建设工程及其设施的物理和功能特性的数字化表达，通过对数字信息的处理，使得相关涉及建筑工程的数据得到有效的保存和展现。相关数据涵盖范围十分广泛，不仅包含了建筑本身的设计参数，也包含了众多原材料的数据内容。通过运用这一技术，将整个建筑中涉及数据进行数据库建立，不仅可以有效保证对当前建筑物具体情况的详细掌握，同时也可以作为该工程项目相关信息的共享知识资源，为项目全生命期内的各种决策提供可靠的信息支持[1]。

通过对计算机软件的运用，不仅可以对建筑本身进行模型建立，同时也可以开展相应的模拟仿真工作，例如模拟热传导、紧急疏散、气候和日照情况等，甚至可以将该项技术进行4D模拟，根据原有的组织与设计方案进行整个施工过程模拟，从而使相关决策人员与管理人员编制出更加合理的整体施工管理方案。

1.2 可视性

伴随着计算机技术的进一步革新，目前而言，已经可以将可视化技术顺利应用在建筑工程行业。对于整个建筑行业而言，可视化技术可以有效地协助设计人员完成相关工作，同时使整个工程管理更加顺利。

建筑工程本身是一项综合性施工过程，其中参与部门众多，参与人员众多，在相关文件交接的过程中，可能会由于专业素质与，思维方式的不同，出现理解上的问题，影响整个工程施工，但是如果对建筑工程进行可视化的展示，就可以让相关人员更好地对整个工程全貌进行预览，了解各方面的相关工程信息与内容。

同时，在传统的建筑设计与管理模式下，由于气候原因，地质原因，还有其他各种各样的因素，十分容易对整个施工过程造成影响，使相关工程不能按期完成，但是如果将BIM计算机技术顺利应用，则可以通过利用该项技术的可视化特点，更加直观地对建筑结构情况进行展示，使相关人员更好地发现整个设计过程中可能存在的问题，并进行修正，保证整个施工的顺利开展。

1.3 协调工作

通过BIM技术的应用，可以对各个部门展开协调，保证各个部门顺利进行交接与合作。对于建筑工程而言，除了进行土建工作，还需要进行电气、照明、水利等施工建设，整个工程内容繁杂，需要各个部门进行合作才能最终完成。但是传统的管理模式本身存在众多问题，各部门间的职能并不能很好的明确，尤其对于可能存在职能交叉的部门，相关协调工作存在较大困难，并且由于各部门的施工人员专业素养，能力和思维方式的不同，彼此沟通之间可能存在一定的问题，但是通过引入BIM技术，增强各部门之间的协调性，整合各种有利资源，对相关资源更进行更为协调和合理的配置，加快整个项目工程的速度与质量。

2 BIM时代计算机信息技术应用分析

2.1 工程项目审计

工程项目审计的具体工作涵盖范围较多，主要包括了对相关工程的投资成本和工程量的审计工作，整个工作十分烦琐，工作量较大，将信息技术与计算机技术有效的引入到项目审计工作中，有着十分重大的意义。建筑工程数据库进行数学模型构建和相关程序编写，对各个项目的供需成本，工程量等重要指标数据进行整理与收集，同时进行相应的审核工作。

2.2 建筑工程设计

现阶段，建筑工程早已摆脱过去所谓的“片面化工程施工”，取而代之的是把建筑工程中涉及的不同环节进行有机整合的系统性施工方案，它包含着建筑工程中需要的对应专业、相关行业中的技术人员，借助各个技术人员完美协作确保建筑工程得以顺利高效完成。而 BIM 技术则在此过程中给对应人员提供一个用于沟通和协调的平台，充分应用BIM 技术在方案设计、初步设计和施工图设计阶段进行推导选择、深化分析和模型优化，保证模型的传递性，做到“一模到底”，最大限度减少“错、漏、碰、缺”等设计质量通病，逐步推行正向设计。同时BIM 技术能够对3D立体模型设计平台进行不断完善和优化，设计人员利用该平台可以直接剖析二维图像之中存在的一些潜在问题，并在经过多方商讨之后确定最终设计方案，做到图模一致，在实施过程中确保模型与图纸同步修改，以此实现对于设计风险精准且严格把控[2]。

2.3 施工安全管理

施工安全对整个建筑工程而言是重要任务，如何有效开展相关工作，一直是施工安全人员重点思考的问题，通过BIM技术对原有数据的采集，建立起相应的施工模型与管理模型，对现场施工情况进行在线监控与自动报警。同时还可实现工程交底的可视性，借助BIM技术将施工方案、施工步骤、施工程序等内容，直观呈现给施工人员，有利于各项措施的执行和落实，对施工过程中遇到的各种问题提前进行预判，有效防止建筑事故的发生，有效提高建筑工程施工的安全性，尤其在面对恶劣环境下，如地下施工中，运用BIM技术的可视化，制作科学的模拟动画，有效规避很多风险，减少人员伤亡事故发生，在建筑工程实施过程中，如果引发安全事故，其后果不堪设想。因此，对于建筑承包和施工方来说，在建筑工程管理中，必须要体现出安全理念。其安全管理模型如图1所示。

2.4 施工质量管理

对于建筑工程施工质量的把控，必须实行科学的管理办法，进行全方位严格的管理管控，在BIM时代背景下，计算机信息技术可以有效地完成相应的工作，运用 BIM 技术可以全方位地对场地和施工进度进行实时监控。发现隐患或错误问题及时处理，并且施工进度信息和分析研判工作都可以利用移动终端来进行，更加灵活方便地进行质量管理工作。分布式云技术平台的运用，使建立起来的技术模型更加精确化，保证的不仅仅是工程的安全，也有利于整个工程质量的提升，同时还能使用户根据不同要求进行及时的处理和交底，还可以运用三维可视化功能对施工的每个环节进行全方位模拟，科学有效地保证了建筑工程的施工质量和管理[3]。

2.5 成本造价控制

成本管理是建筑工程项目管理工作中重要一环。控制施工成本进行有效的造价管理非常关键，BIM时代的计算机信息技术，拥有十分强大的计算能力与信息共享能力，它可以利用科学数据和三维设计模型，对各个施工进度节点和时间节点的成本投入和预测。组建起全面建筑成本数据库，促使建筑工程的原材料成本和人力投放成本以及机械设备信息向智能化、自动化方向发展。不仅如此，还可以提高管理人员及时掌握施工进度和数据管理的效率，同时，要想在整体上将造价管理水平提升上来，还要加强全过程造价管理模式的应用，明确不同阶段的相关事宜，做到有序规范实施，防止失误现象的出现，从而给予造价管理强有力的保障，如图2 所示。

图2 全过程造价管理模式

2.6 协同管理

充分利用BIM 的直观性、可分析性、可共享性及可管理性等特性，充分利用BIM 信息为项目管理提供可视化、参数化、标准化的管理手段，配合项目管理的流程、统计分析等管理手段，实现数据产生、数据使用、流程审批、动态统计、决策分析的完整管理闭环，建立BIM管理平台，参建各方主体能基于平台实现协同管理，实现彼此之间的沟通与协作，消除参建各方主体之间的“信息孤岛”，减少参建各方出现推诿扯皮的现象，以降低管理沟通难度。通过已建立的 BIM 管理平台，汇总计算施工现场的各类传感器、摄像头统计数据及管理人员的信息反馈，确保参建各方主体能够及时快速地获取并反馈各自所需的相关工程信息，有效及时的实现信息的共享与调用，提升项目综合管理能力和管理效率[4]。

3 结束语

在BIM背景下，以BIM 为核心技术的项目全生命期高效管理方法及其潜在效益正在不断被认识和实现，BIM 技术具有可视化、参数化、标准化、协同性等特点，具有信息共享、协同工作的价值。BIM 基础数据来源于工程应用中各类信息数据的综合，建筑企业通过建立可视化模型，可进行工程项目的技术运用及业务流程的信息管理，在协助整体设计管理工作，保证招投标工作的顺利完成等众多方面都有十分显著的应用效果。