BIM在建筑工程管理中的应用研究

石彦聪

（郑州工业应用技术学院，河南 郑州 451150）

1 BIM技术概述

BIM技术的全称为建筑信息模型（Building Information Modeling），是建筑学、工程学及土木工程的新工具，是来形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。广义上，除三维图形和物件导向之外，基于BIM技术进行的二次开发与功能实现并为建筑领域服务的技术形式均可归类为BIM技术。BIM并不是特定平台和软件的名称，而是一大技术类型，随着技术的发展与行业的探索，已经有了多种BIM平台和应用软件，以建筑三维模型为基础，对建筑设计、工程预算、分项深化等提供辅助服务。

建筑工程的管理过程是指对质量、安全、进度、成本等综合管控的过程，通过工程管理使建筑需求得以实现，在施工质量，施工安全和成本指标方面达到目标需求，将建设方的施工方案顺利落地。在整个管理过程中会有着较多的不可控因素影响，也通常是工程项目全流程中最易出现问题的阶段。BIM技术在建筑工程管理中进行应用，能够优化当前建筑工程管理中的多种问题。

2 BIM技术在工程管理中应用的必要性与可行性

近年来对于BIM技术在建筑工程行业的应用已经逐渐普及，但大部分应用场景仍停留在工程设计阶段与造价管理阶段，但在工程过程中的管理应用较为少见。而BIM技术的多种优势和现行能力，在工程管理中进行应用是可行的，且有必要的。基于BIM技术自身特点和优势，可得出以下必要性原因：

（1）准确性。BIM技术的应用是通过计算机平台实现的结合，多种先进的应用软件，对工程项目管理进行辅助，所依赖的数据来源也是工程设计方案的原始数据，在此过程中也不会出现数据错误和误差。换言之，通过BIM技术所建立的建筑信息模型与建筑真实情况是完全相符的，在高准确度的建筑信息模型上展开各项工程管理工作，将更具实际意义，也能减少因数据错误或误差带来的管理问题。

（2）直观性。BIM技术在工程管理中的应用均依赖于建筑的三维模型，通过三维模型展开各项工作，更具有直观性。建筑的施工阶段所参与施工的管理人员及工人通常不具备完全识读二维图纸的能力，这不仅会给质量管理带来难题，同时会增加各项工作在开展过程中的沟通成本。结合BIM技术，输出直观的建筑模型，依赖于该三维模型开展各项工作，能够有效避免各项问题。

（3）全面性。BIM技术作为综合性极强的建筑相关工具，能够将建筑管理过程中涉及到安全、质量、材料、进度、成本、人工资源等所有指标集合在同一信息模型当中，依赖于该信息模型展开各项工程管理工作，能够完全取代传统意义上的施工方案及施工组织设计，同时对资源投入和成本分析提供参考依据，也能对工程的综合运营情况与风险控制提供解决方案。这种全面性是其他技术无法做到的。

（4）经济性。BIM技术在工程管理中进行应用，对工程项目的经济指标具有促进作用。通过技术应用使质量管理、安全管理趋于简单，对工程项目的进度控制和资源投入能够进行数据量化管理，对前期成本分析、过程中造价管理、后期成本复盘也都能通过专门的软件平台完成。这种信息化的建筑全流程管理，对工程项目经济指标的优化而言是有极大促进作用的。而BIM技术自身的应用并不会提高工程管理成本，也不会影响工程项目开展。

3 BIM在建筑工程管理中的应用

3.1 前期应用

（1）二维施工图审查。在建筑工程的设计阶段，最终的设计方案往往以二维施工图纸的形式进行输出，这种方式虽然专业且明确，也有助于多个平台之间的交流与传递，但二维施工图所展现的方案并不直观，对于不同设计方所提供的图纸，其精确性与合理性也无法完全验证。通过BIM技术，将二维施工图转化为三维建筑模型，能够把结构设计、建筑设计、外观设计等所有设计方案整合在同一个模型之中，与此同时可验证施工方案的尺寸构造与构件之间的连接方式是否合理，同时能够通过三维的施工方案来验证是否满足现场要求，也可直观地与建设方进行需求沟通。

在该阶段引入BIM技术，能够大大降低建设方与施工方之间的沟通成本，通过三维模型进行交底和细节确认是更直观且具体的，并且将多个方案整合在同一个模型中的形式，也有助于方案的整体审查，从而对工程外观、细部构造、尺寸等因素加以明确。在该阶段应用BIM技术能使二维施工图的审查工作更具体、更科学。

（2）成本预测与分析。大部分工程项目在管理的过程中均需要考虑成本的问题，一方面是为了提高项目运营的利润，另一方面也能够促使施工企业的健康发展。在工程项目进场施工前，需要进行成本测算工作，传统的成本预算是由人工通过对工程量进行一一分析，而后再组价，最终得到相应预算，这种方式原理简单，但往往得到的预算误差是比较大的，究其原因就是对照二维图纸，在进行预算的过程中会忽略较多的细节。BIM技术并不具备直接进行成本预算与管理的形式，但可通过模型的建立来估算材料的使用，同时对各个材料、设备的施工和安装过程进行预测，从而得到每一工序中所使用的材料种类、数量以及人员工费等。

（3）施工场区平面布置。对施工场地进行合理的平面布置是十分重要的，这也是在工程管理中通常被忽视的问题。对于各个区域的合理设置，能够使未来的工程开展更为简单，减少材料的频繁搬运和相关设备的移动，同时优化现场各个分区的位置，使现场的材料堆放场地更为充足，作业位置更为广阔，将现场的危险作业与普通通报分离开来。施工厂区的布置工作所涉及到的影响因素是复杂而多变的，若不借助BIM技术，很难对施工的全过程进行模拟，就无法对施工场区开展全面长久地布置。通过BIM技术，能够模拟工程项目的全过程，在工程开工前即可知悉，各个位置对施工厂区布置带来的影响，从而实现科学的平面布置工作。

3.2 施工阶段应用

（1）专项工程深化。对于一般工程项目而言，往往有多个专业分项工程构成，而各个分项工程在整体的设计方案中通常不会展开专项深化设计，均采用由分包单位自行深化设计的形式。这种设计形式虽能够使专业更加垂直，设计方案更加完善，但由于不同单位对同一工程项目的各个部分展开设计工作，最终可能会出现设计方案冲突或工程交叉位置处理不当的情况。引入BIM技术，可将深化后的方案直接同步在三维信息模型中，从而能够很好地规避这个问题，使各个分项工程的设计方案均能够与现场相符，同时在施工前即可发现不合理的地方与交叉位置。

（2）进度展示与工程量计算。在工程项目开展的过程中，对工程量进行精准计算，一直是一个较为困难的问题，无法得到精确的工程量，对项目进度就无法进行精准的预估，从而会带来一系列问题。BIM技术中建立与实际施工相符的信息模型，同时在施工的过程中将现场进度进行实时追踪，就能够精确而直观地将施工进度进行展示，同时计算已经完成的工程量，以便于其他工作的开展。在整个过程中，还可对各个工程工序进行分别计算，对进度款支付、劳务付款等工作提供有力的参考依据。

（3）材料设备进场统筹。工程项目在开展过程中，对材料和设备进行规划与统筹是十分必要的，一方面能够合理控制现场材料的存放，避免大批量存放，导致材料失效或存放成本升高，另一方面根据实际需求安排材料和设备进场也能够合理控制成本。通过BIM技术，能够对现场的进度进行实时管理，从而明确后续施工中所需要的材料与设备，还可结合实际施工效率，对所需的材料设备数量等资源进行初步统计，以此为参考，使材料设备的进场统筹工作更加科学完善。

当前BIM技术在资源统筹方面的应用已经较为成熟，在前期对信息模型内的数据进行汇总与完善，对每个部分所应用的材料规模和种类进行明确，而后再通过进度的追踪即可利用BIM平台直接进行材料要货、设备租赁等操作，再结合施工组织设计与成本管控，能够使材料和设备的进场得到完善统筹，相比于过去人工估算的方式，可大大减少材料堆积或材料断货等情况的发生，使设备的租赁周期合理化。

（4）技术交底辅助。为了保障施工质量明确施工技术要点，在每项施工工作开始前均需要进行技术交底工作，所面对的对象是一线施工工人，通过技术交流的形式，能够使施工工人明确技术要点，掌握正确的施工流程。使用BIM技术，将即将施工的工程转化为三维模型，并通过该三维模型开展技术交底工作，对于专业水平参差不齐的一线施工工人来说，利用三维模型进行教学，是更加直观且有效的。同时三维模型所展现的工程内容与实际施工内容一致，相比于过去的网络动画视频或教学类视频而言也更具直观性。

3.3 施工后期应用

（1）反向建模工程质量检测。反向建模指的是通过图像采集与图像处理的形式将施工完成后的建筑物生成建筑模型，而后将生成的建筑模型与设计方案模型进行对比，即可知悉工程的施工细节是否正确。反向建模技术对于钢筋工程、水电管网工程等验收较为复杂的工程形式而言是十分方便的，比起人工验收准确率更高。通过BIM技术能够清晰地得知施工质量是否达标，若存在问题，也能直接定位问题所在。

（2）项目运营复盘。全流程通过BIM技术进行管理的工程形式，在项目施工完成后进行运营复盘是便捷且直观的，同时对于输出的数据能够快速归纳和处理。若工程项目全程使用BIM平台进行管理，则能够记录施工过程中的所有细节，项目完成后还能够进行全流程的复现，以此来明确项目运营是否存在可优化的内容，对项目运营复盘与总结起到重要的辅助作用，为未来工程管理的完善提供参考。

4 BIM技术在建筑工程管理中的应用阻碍

BIM技术虽具有多种显著优势，在上文中对其在工程管理中的实际应用也进行了全面介绍，但就目前的实际情况来看，对于BIM技术在工程管理中的应用仍是比较少的，通过资料查阅，结合自身经验归纳出以下几点原因：

（1）BIM技术门槛高。BIM技术在建筑行业中虽已提出多年，但一直在我国的工程管理中，未进行大面积的实际应用，当前利用BIM技术实现工程项目全流程管理能力的企业并不多。就目前现行的工程管理而言，具有学习成本低、从业要求低的特点，尤其对于施工现场管理人员，由于庞大的人员缺口，对综合专业水平要求并不高。对BIM技术的全面应用，需要过硬的专业知识，同时也需对工程项目有着清晰的认识，最大化发挥该技术的应用价值。而事实上，当前在工程管理行业尤其现场管理的相关人员并不具备完备的技术能力，这也导致了BIM技术在工程管理过程中极少应用。

（2）当前交互性较差。建筑工程管理除工程施工阶段的管理外，还包含其他多种工作类型。项目开展初期需由建设方和决策方开展工程设计与决策的相关工作，施工阶段对设计方案进行识读与优化，并根据施工需求进行材料采购、劳务分包、设备租赁、团队组建等一系列工作，这些工作是具有关联性的，而上文中所提及BIM技术的多种交互性优势是建立在工程项目全流程利用BIM平台进行管理的模式下，而当前由于技术并未全面普及，也存在交互性差的局限性。以工程造价和工程设计为例，若设计阶段并未采用BIM技术，则在造价阶段仍需进行图纸识别与设计方案分析，而后再建立相关的建筑信息模型，这样相比于传统的工程造价，已无明显优势。

（3）施工现场的多变性。上文中对BIM技术在施工管理过程中的应用均处于理想化状态，在工程的实际开展阶段施工现场具有多变的特性。以外墙保温工程为例，在设计阶段仅会确定保温板的厚度来满足建筑项目的节能需求，但在实际施工过程中，对于转角位置、女儿墙位置等特殊部位的保温并无法做到厚度完全一致，若利用BIM技术对某一细节进行更改，则会使整个工程管理中涉及到的成本、进度、工程量一系列数据被变更，这种牵一发而动全身的管理形式是BIM技术的优势，但这种特点并不利于现场管理。

5 结语与展望

BIM技术作为建筑行业的新型技术形式，目前在设计和造价方向已经取得了较为广阔的应用，文章对其在建筑工程管理中的应用展开研究，并以工程项目管理的全流程为主线，对其各个阶段的应用进行明确。利用BIM技术能够使工程项目管理更为完善，对质量、进度、成本等指标的控制更为合理，是一种极具优势与发展前景的技术形式。

当前由于技术的局限性和施工现场的特殊性，也导致了BIM技术的普及存在一定困难，但对于分项工程深化、工程施工技术交底、现场场地布置等方面已经能够提供科学合理的技术方案。虽然当前在工程项目全流程管理中对BIM技术应用仍存在较多阻碍，行业内的积极探索与技术的不断完善，在未来会有更优质全面的BIM技术工程施工管理方案。