BIM在建筑工程管理中的应用研究

吕泽红 （浙江广厦建设职业技术大学，浙江 东阳 322100）

建筑行业的发展提高了市场内相关建设项目的规模，与此同时，建筑工程图纸越来越复杂，项目施工难度越来越高，早期的工程管理技术与手段不仅难以满足工程项目的管理需要，还增加了施工中的人力投入[1]。为顺应时代发展需求，一些以计算机技术为支撑的管理技术被提出，BIM技术便是这一时代背景下衍生的技术，根据现阶段工作经验可知，应用BIM技术可以建立工程施工中的三维模型，提高建筑工程信息交互与共享程度，使工程施工能够更加顺利地实施[2]。本文将以BIM 技术的应用为切入点，展开工程管理的详细设计与研究。

1 某建筑工程项目概况

表1 某建筑工程概况

为满足工程设计施工需求，打造地区精品办公建筑群，全面落实“安全生产、科学建设”等目标，提出将BIM 技术作为该建筑施工的主要技术，本文将予以参照，展开详细的设计研究。

提出以塔楼标准层的整体布置为起点的施工方案部署模式，在施工前，首先在计算机上对图纸进行“预装配”，以此直观反映出设计图纸，特别是在不同专业间设备、管道的位置、高度的冲突[3]。

在对工程图纸进行深入分析的基础上，结合原设计图纸的要求和方向，对其进行全面分析，最终形成了一张可供施工参考的实用图纸。

2 BIM在建筑工程管理中的应用

2.1 建筑工程BIM模型运行与实时维护

2.1.1 碰撞检查管理

将BIM 技术应用到建筑工程管理当中，可实现对碰撞点的检查。以往以二维平面图纸为基础的管理方式无法找出不同体系的管件之间存在的碰撞问题，进而会造成严重的成本浪费和工期延误问题。针对这一问题，结合BIM 技术，对建筑工程模型进行构建，以此在三维空间环境当中针对各个碰撞情况进行更快捷和详细的检查。图1 为建筑工程中进水管与风管碰撞示意图。

图1 建筑工程中进水管与风管碰撞示意图

在对碰撞检查时，若出现如图1 中所示的问题，则需要重新对建筑工程结构进行设计，并在完成优化后，再次对建筑工程的BIM 模型进行构建，直到检查不到碰撞点后，按照优化后的BIM模型开展后续施工[4]。以此，结合BIM技术，针对各个管线的碰撞进行可视化的检查，提前反映施工设计当中存在的问题，可以有效避免返工和施工材料、资源浪费的问题产生。

2.1.2 精装修配合管理

针对建筑工程中的精装修配合问题，也可通过引入BIM 技术对其进行管理。在以往的CAD 设计中，各个部分都是相互独立的，但应用BIM技术后，通过创建各个部分的结构模型，将其在计算机上模拟并相互连接，可实现对其在线配合的仿真[5]。在配合管理过程中，产生的数据均可以通过计算机模型计算完成，确定各个设计单元之间的关系。在这一管理阶段，还可实现对精装修配合中涉及工程量进行自动统计[6]。尽管多次计价可以确保工程造价逐步深化，逐步细化，逐步逼近真实的造价，但同时也会增加工程造价的管理工作，导致很多大型建筑公司在实际操作中，只注重一头一尾两个价钱，而对过程中的成本管理却是彻底忽视，因此往往项目完成后，实际成本与原先的预算相差甚远，到那时想要采取行动已是为时已晚。针对这一问题，利用BIM技术的建模，可以使建筑、结构、机电等信息在一开始就能得到完整、高效的信息，同时还能对工程量进行精确、快捷地统计、分析，从而达到对工程成本的有效控制。

2.1.3 管线综合优化管理

在本文提出的管理方法中，基于传统建模、碰撞、调整这一基本管理流程的基础上，为更加靠近施工现场的核心需求，紧贴图纸会审，建立BIM 模型，针对存在的问题生成相应的报告，以此使管线综合模型基于现场并回归现场[7]。施工单位从头到尾都应当以利用BIM 技术建立的三维模型作为基础，凡涉及施工隔墙、精装吊顶、设备选型等变更或洽谈时，应遵循并尊重双方协商一致后的管综排布方案，并根据三维和二维深化图纸进行检查和验收[8]。根据业主的要求，由设计单位和监理单位参与BIM 工程的所有工作，包括使用功能、强制规范、质量要求等，并由双方签字盖章，给出详细的工程设计图纸。BIM管道的全面深化工作，既要求各方面的支持和技术力量的完善，又要建立健全的管理体系和规范的执行标准。项目小组在多个工程中制定一套管综协调管理方法，并与各分包单位签订合同，合同中职责划分、制度明确、奖惩有度，为下一阶段的机电一体化施工提供技术保证，同时也为现有的工程建设提供了有力的保障。管线综合优化管理的基本流程如图2所示。

图2 管线综合优化管理基本流程示意图

2.2 BIM模型竣工交付管理

在施工阶段按照上述内容完成建筑工程BIM模型运行与实时维护，在完工交付阶段，将BIM模型提交并进行更规范管理。将项目小组收集的全部施工数据，并对已完成的模型进行二次加工，添加新的设备、能源、安全、运行等信息，将前期冗余信息剔除，再用技术手段将这些信息转换并提交给运营部门，使其更好地进行后期的管理。在管理时，具体工作包括：在BIM模型基础上，通过对建筑结构、水、暖、电等各个方面的具体情况进行直观的描述。BIM 技术的应用可以方便对使用功能、整体质量进行严格检测。在此基础上，还需要对部件进行认真的检查和验收。通过BIM 模型，可以检验工程的实际情况，例如管道的布置是否符合要求，是否有利于后期的维修。通过建立完工模型，将项目的设计、经济、管理等信息整合在一起，方便后期的维护人员对项目的各种信息进行快速查询，为以后的运行管理工作提供有力的保证。

3 实证分析

BIM技术的运用，使建筑项目中各个管理环节之间的连通性更强，确保了工程方在施工中可以更加准确地获取各类工程管理的基本资料与信息，为施工方的现场决策提供了极大便利。

在施工中，利用BIM 技术建立针对办公楼建筑项目的三维立体模型、3D/4D 关联数据库，可以有效保障工程中工期、成本、安全、质量控制进度、工程难题的及时反馈。与此同时，项目中各个部门之间的协作、交互、共享效率也将在BIM 技术的应用下进一步提升。总之，运用BIM 技术、互联网技术、云技术等不同技术进行建筑工程管理，可以保证项目部之间的信息具有较高的对称性，从而确保施工中上级指令能够及时、准确地下达，降低施工中各参与方之间的沟通费用，从而达到项目的精细管理，实现业主和施工方在合作中的双赢。

3.1 工期管理效果

将BIM 技术应用到此项目的工期管理中，以某环节中的平行施工项目为例，对其施工中的工期管理效果进行分析，见表2。

表2 某平行施工环节中的工期管理效果

3.2 施工中的成本费用管理效果

将BIM 技术应用到此项目的成本管理中，以上述3.1中的平行施工项目为例，对其施工中的成本管理效果进行分析，见表3。

表3 某平行施工环节中的成本管理效果

3.3 管线碰撞点统计

对基于BIM的施工成果进行各个层间的管线碰撞统计，其结果见表4。

表4 管线碰撞统计

4 结语

该工程在工程建设中应用BIM 技术，提高了工程管理的精细程度，受到了业内的广泛好评，并收到了良好的经济效益和社会效益。通过此次研究，得到下述几个方面的结论：

（1）根据表2某平行施工环节中的工期管理效果，施工中不同环节的平行施工均实现了在计划施工人数与实际施工人数一致的条件下，在计划工期内完成施工。

（2）根据表3 某平行施工环节中的成本管理效果，证明该方法可以实现对工程实际支出成本的有效控制，保证在计划成本内按照标准完工。

（3）根据表4管线碰撞统计结果，该建筑在施工中只有8层、11层与-1层存在管线碰撞，其他施工阶段均不存在碰撞，证明该方法可以起到控制管线碰撞的良好效果。