浅析BIM技术在工程管理中的应用

刘忠厚 周垾玉 刘松松

中核工程咨询有限公司 北京 100073

引言

在各类工程建设管理过程中，整个项目建造过程的工程管理工作是至关重要的一环，只有事先制定合理高效的工程实施计划，有效衔接整体项目的各个实施阶段，才能够为工程建设项目提供质和量的保障。BIM技术作为新兴的先进工程管理技术方式，在工程建设各行业得到越来越多的关注和重视。将BIM技术引入工程建设管理项目中，能够有效地提升工程项目的推进速度，帮助工作人员加速工作进程，促进建筑行业的长足发展。

1 BIM技术的定义及特征

1.1 BIM技术的定义

BIM技术的英文全称为Building Information Modeling，就是通俗意义上的建筑信息规划模型，这种技术在建筑工程项目当中得到了广泛的应用，其通过将监护物的功能特性以及生命周期等相关信息进行数字化整理，以数据模型的方式向项目管理人员展示，给项目的整体计划和应用提供技术支持。

BIM技术是在三维数字的技术基础之上，收集汇总建设项目相关的所有工程数据进行集成、存储、加工处理，最后搭建一个直观的数字化平台予以展示。BIM技术将各类的几何模型信息、建筑构件性能、建筑功能需求整合归类，把一个建设工程的整个生命周期全部涵盖在同一个数据模型当中，其中包含了项目策划、建造进度、验收管理、运维管理、建设评估等步骤。通过BIM技术，工程管理人员能够系统全面地了解目标工程的建设信息，对于建设项目建筑的不同生命阶段有清晰的认识和掌握，便于后期建筑项目的高效率高质量实施。

BIM技术在我国的应用为各类项目领域，特别是工程建设项目的设计、策划、实施、管理等各项流程提供了先进的数字化技术知识，实现了多个环节之间的信息实时共享，为建筑工程的管理工作提供便利，大大促进了我国建筑工程策划实施与项目工程管理的快速发展。

1.2 BIM技术的特征

BIM技术作为当前工程建设管理领域的先进技术，相较于其他工程管理技术来说有着许多先进性及自有特征，具体的特征包括协调性、模拟性、可视化、优化性、可出图性等。

首先，BIM技术的协调性是指BIM技术能够对接工程建设项目的各个环节，有效解决工程项目在策划、实施、监管、运维等工作当中的信息断层问题，保持工程项目各个步骤之间的信息数据共享互通。通过BIM技术联结工程项目的各个环节，能够协调各部门之间的有效沟通，提升工程建设项目实施的效率。

其次，BIM技术具备模拟性的特征，这与其建立数据信息模型的功能有着直接联系。利用BIM技术进行工程建设项目的设计，就是利用采集到的各项数据建立一个数字化的模型，模拟出建筑项目生命周期的各个阶段，便于项目相关人员进行策划、管理和维护。BIM技术的模拟性还体现在能够通过模拟工程建设项目，帮助项目人员综合分析全方面因素，拟定选取最适合的项目方案，为工程项目的开展实施提供技术支持。例如在进行建筑物结构内部管线的布置设计时，可以利用BIM技术进行模拟策划，结合建筑内部实际具体的通道、楼梯、隔断等情况进行管线排布设置，从而拟定出最便捷最节省经济成本的设计方案。有了BIM技术无论在项目规划设计，还是在实际建造过程中，都能起到直观高效的模拟功能，为工程项目的稳步实施起到指引作用[1]。

最后，BIM技术具备可视化的特性，在建筑项目管理过程当中，利用BIM技术收集数据并建立起的数字化模型可以起到直观地了解工程建设的整体效果，实时掌握建筑的阶段性进程和形象进度。除此之外，BIM技术的可视性功能还为建筑项目管理任务的及时调整提供了有力帮助，为了使建筑成果达到预期的效果，运用BIM技术及时进行项目管理和维护是十分必要的。

工程人员通过BIM技术建立起的数字化模型，能够直观找出工程实施过程中存在的问题，并结合现场实际情况及时采取调整策略，体现了BIM技术的可优化性特征；将模型优化处理之后，BIM技术还可自动消除系统错误，提供综合管线图、碰撞检查报告、结构预留图、改进建议等示图和方案，体现出BIM技术的可出图性能特征。

2 BIM技术的操作流程及原理

2.1 BIM技术的操作流程

BIM技术最根本的运行就是进行各类信息数据收集和建立数字化模型，BIM技术目的是进行过程模拟，这种虚拟的过程是不会消耗任何的现实成本和资源，但是却能够通过可视的模型了解工程建设的生命全周期，进行工程施工的管理控制，在合理的范围之内有效进行成本压缩，对于建筑施工的安全风险也起到一定的预防作用。

BIM技术操作可遵循先试后建原则，为确保工程施工的有效开展，首先应该制定合理的施工规划，BIM技术可以将建筑施工的周围条件和环境进行信息收集，并且建立起可视的建筑模型，帮助工程技术人员更快速地选取适用的建筑材质、材料尺寸以及各种机械。BIM技术通过处理采集到的实际工程信息数据，帮助项目人员制定出合理高效的施工策略，并且通过模拟建筑各个阶段的形态，助力相关人员掌握工程进度，为了达成预期的效果及时作出方案调整。BIM技术还可以搭建一个沟通的平台，帮助施工各个流程的工作人员之间进行信息互通共享，有效地避免设计和施工中的冲突矛盾，解决建筑施工的质量问题和返工浪费，确保工程建设的顺利实施[2]。

2.2 BIM技术的运行原理

BIM技术的运行原理如前文所示，是基于信息数据技术搭建形成的数字化模型，利用三维技术从而模拟现实当中的建筑物体，给项目管理决策人员和工作人员直观的视觉感受，便于建筑项目的计划制定和具体实施。利用BIM技术建立起来的模型中包含了空间信息、建筑物信息、工艺设备安装系统相关的信息等多种数据，利用这些信息能够建造出虚拟的建筑物模型，将建筑物进行参数化处理，直观地展示出建筑物当中各个部位及构件之间结构关系。这种技术突破了传统工程建设设计的二维的局限性，将建筑物的设计规划更加立体细化，能够为项目设计人员提供先进的技术支持。除此之外，立体的建筑模型还能够帮助项目技术人员实现深化设计，发现细节上的设计缺陷问题从而采取精进策略，在改善完成之后还能通过BIM技术看到调整后的成果及效果，提升了工程设计的推进效率。先进的BIM技术能够通过数据处理，防止一些设计漏洞和缺陷瑕疵，确保工程建设施工的稳步推进。

3 BIM技术的应用价值

工程建设的质量是工程管理当中的重中之重，也是关系工程各企业生死发展的关键，以往一些工程建设质量管理技术有时阻碍了建筑行业的快速发展，尤其是某些粗放式的工程管理技术模式，如今已经逐渐被时代所淘汰，取而代之的必然是先进的新型技术，如BIM技术、大数据技术。将BIM技术应用于工程建设管理过程中，能够助力建筑行业各企业适应市场需求及时调整发展模式，BIM技术通过将工程管理信息数字化，从而解决各个项目人员和流程之间的信息不连续问题，是疏通和连接工程建设项目中各个步骤的桥梁。BIM技术通过建立工程数据模型，实现整个项目全生命周期的信息互通共享，帮助工程项目技术人员和参建方对项目的策划设计、实施进程、造价成本等方面有全方位的了解和把握，实现各个环节的协同链接，提高了工程项目管理的成效，确保圆满实现工程建设目标[3]。

4 BIM技术在工程建设中的应用领域

4.1 实现数字化施工技术

在工程建设管理策划阶段，结合实地的现场情况，运用BIM技术将工程项目的施工现场进行数字化转换，确保工程技术人员了解现场施工综合实情，依据实际施工情况做出方案调整。BIM技术可以应用于施工的策划和总平面管理，在建设项目开始施工之前利用BIM技术采集信息，绘制出三维立体综合平面图，向项目技术人员直观立体的展现施工现场的布置实况，帮助技术人员合理高效的安排施工物项设置以及通道布置，避免施工现场杂乱无序的现象发生。与此同时，BIM技术还能准确收集高空的吊装作业数据，确保高处作业的安全运行，利用BIM技术汇总临时设施及实体分部分项工程量，为工程阶段性结算提供数据支撑。

4.2 协调管理各参建方

工程项目在实施过程当中，通常会有许多参建方参与实施，如投资方、建设方、设计方、勘察方、施工方、供货方、物业方等等，有的由于工程项目的建设任务繁多且工期长，各参建方之间的协同合作相对复杂，而BIM技术可以通过实现建筑项目的数据共享来保持各参建方之间的协作，为各参建方提供一个沟通交流的平台。在BIM平台上，各项目参建方不但能够及时获取工程建设的各项数据，还能够进行多维管理，与其他方共同探讨沟通，确定最佳的工程管理措施。

4.3 掌控工程进度

通过BIM数据共享平台，获得授权的各参建方都能够及时分享最新数据，减少信息传递所浪费的时间。BIM技术利用收集到的最新数据调整建筑立体模型，确保项目工作人员能够对项目的进程有直观的了解。特别是在资金计划、阶段性结算、临时设施费等环节上提供真实充分的数据支撑，推动建筑项目的顺利建设，除此之外，及时快速的信息互通能够确保数据真实准确，加速建筑施工进度，同时降低管理成本。

4.4 监督工程质量

工程建设中建筑施工的质量一直是参建各方关注的重点，在实际建筑施工过程中，建筑工程质量受到多方面因素的影响，BIM技术能够通过数据模拟帮助项目工程技术人员预判可能出现的质量问题，同时还可综合考虑现场环境条件、机械设备、建筑材料等多重因素，建立起全面立体的建筑模型，帮助项目管理人员监督管理施工过程质量，及时发现质量问题并作出整改。

4.5 检查碰撞问题

BIM技术能够在建造三维立体模型的过程中，对于设计施工图纸进行进一步深化校对。通过对建筑结构分布、工艺布置、机电系统等多专业图纸进行磕碰矛盾问题模拟并实施审查核对，进而在建设工程施工开始之前解决图纸中的错误纰漏，为建筑施工降低成本、节约费用。BIM技术能够对机电安装过程综合全面的管线布置模拟，确保机电管线分布合理，避免实际施工当中出现管线管道交错重叠，进而出现拆改返工现象，为工程施工的稳步推进提供技术保障。BIM技术通过模拟管线的孔洞定位，为管线预留出适当空间，有效解决管线安装和墙体砌筑间的冲突问题。如果在建筑施工的过程当中，一旦出现机电安装与砌筑之间的冲突问题，BIM系统能够及时监测，工程管理人员依据BIM系统的技术支持，提出可行的纠正措施建议，采取适当调整措施，保证建设工程施工的顺利进行[4]。

5 结束语

科学技术及先进管理工具的发展日新月异，BIM技术不断得到发展完善，随着此技术在工程项目管理工作上的应用和推广，助推工程建设在项目规划、实施、验收及运维管理等方面工作有效开展。