BIM技术在建筑工程管理中的应用

杨 旭（山东颐养健康集团华新地产有限公司，山东 泰安 271000）

在建筑工程项目施工中，管理工作效果会直接影响施工质量与效率，同时还会对施工成本产生较大影响。由于施工管理内容复杂，要求协调控制施工材料、进度、成本等，同时，还需强化施工技术控制，才能达到预期的管理效果。在工程管理中，BIM技术起到了重要作用，通过合理应用BIM 技术，不仅能够提升管理水平，还可降低管理成本。因此，对BIM技术在建筑工程管理中的应用进行深入研究意义重大。

1 BIM技术在建筑工程管理中的应用优势

BIM技术在建筑工程管理中发挥着关键作用，在进度管理、成本控制、质量提升和安全管理方面优势显著。通过创建BIM 模型，管理者能够有效规划和跟踪项目进度，监控实际进度与计划进度之间的差异，及时识别实际施工与计划方案之间的偏差，并做出必要的调整，从而确保项目按时完成。在成本控制和预算管理方面，BIM 可提供更精确的成本估算工具，预测所需材料的数量，帮助项目团队更好地控制成本，避免不必要的资源浪费。此外，在BIM技术实际应用中，通过模拟分析和设计验证，能显著提高建筑工程的整体质量，同时，还可发挥可视化功能，便于工程设计、施工管理人员发现项目结构设计、施工方案方面的不足，并在施工前进行修正。除此以外，通过应用BIM技术，能够识别施工过程中的潜在安全风险，并辅助制定有效的安全计划，在项目建设之前，可预先模拟不同的施工场景，可显著减少现场事故和伤害，确保现场施工人员和施工环境的安全[1]。

2 BIM技术在建筑工程管理中的应用要点

2.1 进度管理

在建筑工程管理中，运用BIM技术，可提升施工进度管理的效率和准确性。可实时更新和监控工程进度，利用三维可视化模型，管理者能够更为直观地跟踪每个施工阶段的完成情况。BIM还能提前识别可能导致延误的因素，如设计变更或资源分配问题，从而及时采取措施，预防延误。另外，还可优化资源分配，包括劳动力、材料和设备的规划，以确保项目按计划进行。在施工中，合理使用BIM技术，可促进项目团队之间的沟通和协作，通过共享和讨论同一模型，提高决策效率。

2.2 质量管理

管理工程项目施工时，使用BIM技术，可对施工质量进行严格控制。BIM可提供详细的三维模型，使项目团队能够在施工前进行全面的设计审查和验证，有效识别和解决潜在的设计问题，并在项目早期阶段发现和解决设计与施工中的冲突，例如在空间方面，识别并解决管道与结构之间的冲突，从而预防质量问题。BIM还可模拟各个施工环节，便于团队更合理地规划施工步骤，减少错误。另外，该技术基于设计、施工和材料信息，为质量控制提供相同的信息源，有利于记录质量控制活动。实时监控和反馈，使得团队能够及时调整和纠正问题，确保项目建设能够满足质量标准[2]。

2.3 安全管理

项目团队通过应用BIM，能够在施工前进行细致的安全规划，模拟不同施工阶段的场景来预测和预防潜在风险，并且还可用于安全培训，使用三维模拟展示安全协议和程序，让工作人员更加清晰地理解和遵守安全规范。与此同时，BIM 能够集成现场监控系统，实时监控工地状况，及时识别和应对潜在的安全隐患。紧急情况下，BIM模型提供的关键信息能够帮助管理人员快速有效地处理危机。另外，BIM 可协调施工活动，减少现场拥挤和混乱，提高整体安全水平，其精确性还能减少人为错误，降低事故风险发生率。

3 BIM技术在建筑工程管理中的应用实例

3.1 工程概况

某档案馆建筑总面积约47500m2，属于单体建筑结构，长112m、宽65m，高36.8m，采用框架结构，整体布局为南北走向。该项目中，地上设有6 层，其中3 层以上规划为档案储存区，其余楼层设置为办公、技术和展览区。地下结构为2层，设置为人防工程、停车场，同时还具有办公、展示等各种功能，属于综合型档案馆。在工程建设期间，主要施工内容包括幕墙作业、安装机电、给排水系统等，与此同时，由于施工难度相对较大，为了能够保证项目施工进度与质量，需使用BIM技术，以改善整个工程建设的管理水平以及效率。

3.2 施工管理难点

在设计过程中，建筑结构内部有多个错层，使得建筑板面存在高度不一致的现象，在项目建设中，应对标高实施全面管控。另外，由于建筑结构具有一定的特殊性，在实际作业时应对各个施工现场进行详细的立体布局规划，这就对结构作业提出了更高的要求。在项目建设中，需使用较多高支模，高度最大为27.1m，梁截面最大设置为1400mm×2000mm，作业时有着一定的风险性，如果管理不到位，容易引发安全事故，并对项目建设进度、成本等产生不良影响。在项目外立面中施工中，选用玻璃、石材以及铝板等多种幕墙材料，以展现出建筑物的文化气质。但是，在项目建设过程中，由于施工技术、材料等方面存在着一定的差异性，在处理节点时，有可能会发生质量问题。另外，由于项目需要安装各种机电设备以及智能系统，导致机电管道布局变得更为密集和复杂，这就对项目施工提出了更高的要求[3]。

3.3 基于BIM技术的施工管理要点

3.3.1 主体结构施工管理

在对主体结构进行建设时，由于各个区域的板面有着一定的空间落差，通过导入设计数据来构建结构模型，再应用Midas 有限元分析软件模拟施工过程，能够从模型中提取到关键位置坐标，通过采用全站仪进行持续监测，及时纠正偏差，控制标高。与此同时，在项目建设时，应用三维激光扫描技术，对结构点的云数据进行全面采集，再与模型相比较，为校正结构各项参数提供依据。

在各个楼板连接位置，采用混凝土、钢筋组成骨架，并根据各种结构条件进行详细力学分析，为项目建设提供可靠依据。根据分析显示，在地面层时，外立面折线柱会出现外倾，然而在二楼会发生内倾，并形成33°夹角。在这种多段、不同倾斜角度的钢柱构造中，对预变形进行全面分析，确保整体结构的精度定位与测量，应将四条定位线设置在柱底部位置，与下侧结构柱保持对齐。在对双墙进行作业时，需对各个施工过程进行全面模拟，保证构造柱布局的合理性以及定位的精准性。根据模拟数据表明，还需对砌体连接位置进行优化整改，保证结构施工质量。

在开展施工管理工作时，使用模型获取各项参数，并在柱顶中心与牛腿脚位置合理设置三个测量控制点，通过模型实施全面分析，得出空间参数，再采用全站仪进行精准测量。对各个节柱进行定位时，将地面控制线作为基准线，如果构件出现倾斜，可第一时间实施校正。施工时，由于需要使用大量墙柱，因此，应使用不同等级的混凝土，通过精准定位后，采用各种颜色区分模型，以改善管理效率。

3.3.2 高支模施工管理

高支模施工时，为了改善支撑体系的监控水平，需预先制作出三维模型。依据模型开展技术交底工作，不仅可严格控制各个作业细节，还可防止出现安全事故。在构建现场规划模拟图时，需使用REVIT软件，布置运行路线、塔吊等，能够模拟现场条件，并明确机械操作面以及存放区域具体情况，实现动态规划不同时段的施工时间。在Navisworks软件中导入模型，生成动画模拟出施工流程，从而能够根据效果图明确不同时段的具体施工情况。在构建高支模模型时，涉及轴线、连接件、钢管和支顶等诸多方面，需依据搭设数值，明确不同构件方位之间存在的关联。系统可以根据输入的高支模面积等数据自动判断施工所需区域，然后依据建筑的跨度和设计外观来选择相应的模板，并设定施工顺序，同时清晰地展示各杆件安装的具体距离。为了确保模板与支撑系统能够准确反映实际情况，运用BIM进行详细的受力分析，依据分析信息，可手动调整构件的各项参数，如钢管和立杆的长度、模板的大小以及连接件的具体位置，从而提升工程的施工安全管理效率。在进行高支模作业时，由于前期施工未对构件的空间布局进行全面考量，导致后期支撑件与起墙柱容易出现质量问题。通过合理使用BIM构建系统模型，可虚拟检查与探索各个构件的具体情况，并在模型中优化调整冲突构件，然后再对构件实施受力分析。对支撑体系实施安全检查时，采用模拟的方法，能够保证高支模作业计划的合理性及精准性，降低风险事故概率[4]。

3.3.3 幕墙施工管理

此项目中，整个幕墙结构具有一定的复杂性，可利用BIM 技术全面分析立体空间中的支撑架构，并对不同施工环节的结构进行参数分析，从而能够获得安装角度、材料用量等诸多重要数值，为工程施工管理工作提供支持。比如：进行石材幕墙作业时，需使用钢制支撑对幕墙进行连接，并保持800mm的内外层距离，并在内部设计检修通道和LED 照明系统。在幕墙的拐角处，需要使用特殊形状的板材，并且每片板材在大小和切角上都有所不同，这就需要利用BIM 模型进行细化设计，以施工图作为依据，通过Rhino+GH 软件生成更精确的深化模型。通过使用此方法，能够精确标定出每一个构件位置，从而提高幕墙安装的准确性，为检查龙骨的位置、检测结构变形等工作提供依据。在施工不同类型的幕墙时，项目团队收集到数万个坐标点，上述信息可使用在对构件数量统计方面，并建立预制构件生产制作模型。同时，还可为铝板、切割龙骨等模型内部材料提供数据支持，以保证幕墙施工质量，并控制工程作业量。在项目建设中，根据相关数据进行幕墙安装以及定位工作，保证后续项目施工能够有序进行，当材料进入现场之后，需与模型反馈信息进行全面对比，使得幕墙构件规格、型号等均符合设计标准。另外，做好幕墙施工管理工作，可有效改善工程施工水平以及效率，并保证建筑物外立面的美观。

3.3.4 机电施工管理

机电施工时，可使用BIM技术合理设计给排水、消防等管道，保证设备安装符合规定要求，为设备维护与运行预留足够的使用空间。建立BIM模型时会涉及所有设备规格、安装时间等关键数据，能实现对管道预留孔洞的精确定位。进行碰撞检测时，能够判断不同管道位置是否出现重合的情况，促进跨专业协作，为调整管道空间布局提供可靠保障。由于风管尺寸相对较大，在经过桁架时，会接触到临近构件，因此，需加强设计工作力度，按照规定要求分割风管，以保证风量。将模型上传至Fabrication 软件，能够传送各种构件参数，从而建立预制加工模型，并对构件实施组装与分段检测，保证其符合规定设计标准。在结束风管调整作业后，采用BIM 设计全新的布局图，并检查所有专业管线，避免出现交叉情况，与此同时，在确保控高的前提下，还需对管线进行合理设置，确保检修设备时留有足够空间。在对机电管线设置进行多次核查后，制作各种专业接线图与整体布局图，并对预留孔洞大小与位置进行全面标记，为后续项目建设提供参考，防止由于管线问题而造成返工，有效控制项目建设质量。

3.4 施工管理效益分析

整个项目建设过程中，通过合理利用BIM 技术对施工成本进行严格控制，特别是在钢筋和混凝土的使用管理方面效果显著，降低了材料使用量（见表1）。

表1 引入BIM技术前后楼板工程钢筋混凝土材料用量比较

从工程整体层面来看，做好施工管理工作，不仅能够节约成本投入，还可增加企业收益。此外，利用BIM技术加大施工质量控制，使得项目能够顺利通过验收。

4 结语

综上所述，在建筑工程管理中应用BIM技术，创建建筑三维模型，实时更新和监控工程进度，优化资源配置，以及提前识别和解决潜在的设计与施工冲突，能够显著改善项目施工的效率、质量与安全性。现如今，BIM技术已成为现代建筑工程不可或缺的一部分，不仅能够促进项目团队之间的交流和协作，还有助于项目顺利完成，确保质量和安全符合标准。随着技术的不断发展和应用，BIM有望在未来的建筑工程管理中发挥出更大的作用，推动整个行业向更高效、安全以及可持续的方向发展。