文／潘少飛 羿天設計集團有限責任公司 湖北武漢 430077

引言：

近年來，一項新興的技術在建筑業(yè)得到了迅速發(fā)展，即建筑信息建模（BIM）。運用這種技術，不僅能夠一次實現(xiàn)對建筑工程中每一個環(huán)節(jié)的全方位管理，還能夠運用該技術構建一個平臺，把各種合作伙伴聯(lián)系到一起，實現(xiàn)在線的信息共享，從而使各建設方的共同管理與交流。該技術的應用，一改以往的二維管理模式，將三維可視化技術將建筑工程管理推向了一個全新的時代。透過線上模擬，參與項目建設的每一個人都可以查看項目的細節(jié)，和該工程項目的實際施工情況和成本，從而可以有效改善工程項目的管理效果，降低工程的成本和風險。在開展管理工作中運用該項技術，不僅可以對工程項目現(xiàn)場展開動態(tài)的監(jiān)控，還可以實現(xiàn)對施工情況的在線實時查看，并監(jiān)督工程的施工進度，及時找到問題所在，并給出解決方案。

1.BIM 技術概述

BIM 技術是基于計算機輔助設計而生成的一種新型的技術形態(tài)，它是計算機輔助設計技術的一種擴展。在傳統(tǒng)的平面施工圖中，對施工人員讀圖能力和三維邏輯能力的要求很高，要求其可以在大腦中形成三維的立體設計圖。而BIM 技術的運用，可以借助現(xiàn)代化技術，對傳統(tǒng)的手繪圖紙的缺點進行改進，并把圖紙中的內(nèi)容以信息化、電子化的形式進行處理，然后將其以三位立體數(shù)據(jù)模型的形式進行展示，從而使有關工作人員對設計圖紙有更好的理解，避免由于圖紙不清晰而引起施工上的失誤。該項技術的應用使建筑工程項目的每一個環(huán)節(jié)和工作都能夠得到有效地結(jié)合，從而使建設項目的管理工作達到規(guī)范化和高效化。把這一技術應用于建筑工程施工的全過程管理中，可以使施工團隊對工程的各個施工階段進行優(yōu)化，從而減少工程的施工成本。此外，該項技術的應用還能更快地找到建筑工程施工中存在的問題，并能為這些問題提供快捷、高效的解決方案，從而在確保工程能夠順利完工的基礎上，保證工程質(zhì)量。

2.BIM 技術的特點

2.1 可視化

將 BIM 技術應用到建筑工程的管理中，其最突出的特點就是可視化。該特點主要體現(xiàn)在三維立體的實物模型當中，利用這樣的模型，可以讓管理人員清晰地看到建筑實物的形狀和尺寸，從而使其變得更加直觀。例如，通常情況下，工地上的建筑設計圖，只不過是將各個建筑結(jié)構的細節(jié)以線條的形式展現(xiàn)在上面，這就要求有經(jīng)驗的技術人員在腦海里面去構思。如果是構造簡單的構件，理解起來還很簡單，但如果是異性構件，或者是結(jié)構較為復雜的構件，那么技術人員就很難通過想象去理解。因此，相對于傳統(tǒng)的二維管理模式，三維管理可以提供更多的數(shù)據(jù)，也可以提供更多的細節(jié)。特別是在一些復雜的構建圖形的管理上，更是突出了這種技術可視化特點的作用。因此，通過三維立體的形式進行展現(xiàn)，以及運用該項技術所構建的信息模型，有助于管理人員對整體工程的全面了解，從而降低施工中不必要的失誤。

2.2 協(xié)調(diào)性

該項技術是以信息數(shù)據(jù)為基礎，構建較為完備的數(shù)據(jù)信息庫。這一信息庫并不局限于設計數(shù)據(jù)，還包括了工程項目中的每一個環(huán)節(jié)和分項目的信息。利用這一巨大容量的數(shù)據(jù)庫，可以對所有的工程信息都有一個詳盡的了解，可以協(xié)助管理者對工程項目進行整體部署和規(guī)劃，以及合理地分配資源。利用該技術，能夠有效地協(xié)調(diào)各個部門和參建單位之間的交流和合作。在施工的過程中，各參建人員會有不同的意見。而該技術擁有的是詳盡且精確的數(shù)據(jù)，可以當各部門在發(fā)生矛盾的時候，對相關施工信息進行三維顯示，對各方分歧進行協(xié)調(diào)。

2.3 模擬性

在建筑工程的建設過程中，具有一定的不確定性。建筑工程的每個項目所牽扯的環(huán)節(jié)都比較多，在實際建設過程中會出現(xiàn)多種問題。而該項技術則可以幫助管理者建立一個三維模型來進行精確地預測。及早地將會出現(xiàn)的各類質(zhì)量和安全問題進行識別，并對其進行科學地預防和控制。比如對設計方案進行模擬實施，從而更好地排除了在施工過程中可能出現(xiàn)的安全隱患。所以，該技術具有模擬性特點，有助于管理者對工程項目進行合理統(tǒng)籌和規(guī)劃。

3.BIM 技術在建筑工程管理中的作用

3.1 優(yōu)化管理模式

通過該項技術，可以對建筑的整體構造進行詳細地掃描，從而使建筑構造中的每一個細節(jié)都能夠得到可視化管理。從而使工作人員對建筑結(jié)構有更多的了解，并能夠在整體上把握工程施工的質(zhì)量。因為建設項目的建設時間比較長，所以在建設的時候，很可能會因為外部環(huán)境條件的影響而發(fā)生一些安全問題。然而，利用該項技術，就可以事先預測到在建設中會出現(xiàn)的一些安全問題，這樣工作人員就能夠事先做好建筑工地的安全準備，以避免一些安全事故的發(fā)生。

3.2 減少成本投入

如果建筑企業(yè)要在發(fā)展中取得更大的經(jīng)濟效益，那么就需要降低自身在工程施工上的投資，而在施工中應用該項技術可以降低成本投入。該項技術能夠針對特定的建設項目，制定出一份精確的建筑材料采購清單，建筑企業(yè)可以依據(jù)這份清單中的內(nèi)容來購買建筑材料。在使用該技術時，能夠更好地比較不同的材料的質(zhì)量和性能差異，建筑企業(yè)可以根據(jù)這個比較結(jié)果，從各種不同的選材方案中挑選出最具科學性和合理性的方案。通過對該技術運用，還可以更好地配置現(xiàn)場工作人員，以使其更高效地使用資源[1]。

3.3 優(yōu)化總體規(guī)劃

任何一個建筑工程項目，在開始施工前，都必須對其進行科學化、合理化地整體規(guī)劃，這將對今后項目建設的質(zhì)量起到重要影響。因為建筑工程的構造比較復雜，其中涉及的建設環(huán)節(jié)也比較多，所以進行初步的整體規(guī)劃就顯得尤為重要。而使用該項技術可以更好地控制建筑工程建設的全過程，提升設計圖紙的可行性。而且可以實時監(jiān)督施工的實際情況，讓管理者及時掌握整個建筑工程的施工進展。

4.建筑工程管理中存在的問題

4.1 施工設計方面

施工設計的有效性對整體建筑工程的質(zhì)量有很大的影響。對于各類具有較高系統(tǒng)性和復雜性的建設項目，必須保證建設隊伍與設計部門之間的密切配合。施工設計中存在問題具體體現(xiàn)為：施工設計是要根據(jù)投資人的要求而進行，然而，在一些建筑工程的施工設計中，許多設計理念與投資人的需要存在矛盾，或是有的設計人員只追求利潤，無視職業(yè)道德和法律規(guī)范，這就很難保證真正實現(xiàn)設計目標。倘若設計人員一味地去滿足投資者的要求，那么就會為建筑工程帶來一些潛在的安全隱患和風險，從而降低整個建筑工程的施工水平。同時，在工程建設中，因設計者本身的業(yè)務能力不強而引起的設計方案不合理，也會對施工設計的有效性產(chǎn)生負面影響。

4.2 施工資料管理難度大

施工資料的存儲與采集是一項較為困難的工作，由于建設項目牽扯大量的施工資料，而且，這種資料一般都是用文字記錄下來的，再加上當前國內(nèi)的建筑工程無論是在數(shù)量上還是在規(guī)模上都在不斷擴大，因此，對施工資料進行查閱與管理的難度很大。特別是對于一些建設周期比較長的項目來說，由于長期保存，建筑材料有可能遺失，而在施工合同中，如果發(fā)生了爭議，就需要有原始施工資料作參照，這些資料的丟失就會影響施工項目的正常進行。

5.建筑工程管理中BIM 技術的具體運用

5.1 在設計方面的運用

（1）該技術通過對大量的工程信息數(shù)據(jù)的分析與運用，不但可以為項目的設計提供參考，而且可以讓項目的設計變得更為科學化，同時也可以防止由于對項目信息數(shù)據(jù)的錯誤分析而導致的設計質(zhì)量下降。同時，該技術的應用還可以進行數(shù)據(jù)和信息的整合，從而大大降低項目的設計難度，保證各項施工工作的順利進行。

（2）該項技術能夠使設計的改善與優(yōu)化變得更為便捷與有效。若是要調(diào)整設計方案，或是要完善方案中存在的問題，只要在BIM 系統(tǒng)中，將修改后的參數(shù)輸入進去，該系統(tǒng)就可以與這些參數(shù)相結(jié)合，對設計模型進行自動化調(diào)節(jié)。并能夠自動形成設計圖紙，這樣就可以解決以前紙質(zhì)圖紙精度不高，更改困難的問題，既能減輕設計者的工作負擔，又能大大地提升工程項目的設計效率[2]。

（3）該技術的應用，可以對工程項目中的復雜部件進行可視化展示，可有效提升項目細節(jié)設計的科學性和精度。比如，在傳統(tǒng)的平面設計中，既不能確保管線布局的協(xié)調(diào)性和科學性，也很可能會發(fā)生管線之間的碰撞。而且，管線的布置不當，也會極大地阻礙項目建設的正常進行。但是，利用該項技術，就可以在較快的速度之內(nèi)，實現(xiàn)對管線布局的優(yōu)化，從而有效地提升設計的質(zhì)量和效率。另外，該技術還可以為后續(xù)的管線排布施工提供指導，讓有關的施工操作變得更具科學性和規(guī)范性，從而確保工程項目的總體質(zhì)量。

5.2 在工程造價管理中的運用

5.2.1 成本控制階段

在工程項目開始施工之后，施工材料、機械設備、價格都有可能會產(chǎn)生改變。因此，必須加強對項目成本的控制，防止實際成本與預算成本出現(xiàn)過大差異。而利用該項技術，能夠?qū)Υ饲暗臄?shù)據(jù)信息進行收集，并對其展開分析，探討并設計出一套有效的解決方案，從而可以確保在不對工程進度造成影響的情況下，使工程成本得到合理控制。

5.2.2 造價設計階段

在工程造價的管理中，造價設計階段尤為關鍵，應積極做好這一環(huán)節(jié)的有關工作。當前，在國內(nèi)許多工程項目的造價管理中，都會采用限額設計的方法。在這種情況下，要對項目的投入與開支進行有效地控制，以確保資金合理配置和應用。利用該項技術，能夠?qū)㈨椖砍杀镜墓芾砗涂刂菩Ч畲蠡τ嘘P數(shù)據(jù)信息進行集成，對設計方案進行持續(xù)改進，從而有效防止資金的浪費，達到降低工程成本的目的[3]。

5.2.3 招標投標階段

在項目的招投標過程中，由于其內(nèi)容的復雜性、多樣性以及工作量的龐大，因此，要求招投標雙方對工程量的計算更加關注，并對其進行審核，以保證計算的準確性。并且，招標方還要對對應的定額消耗工程量進行計算，這樣的計算工作，會耗費大量的人、物、財資源，而且人工計算出來的數(shù)據(jù)也有可能會有一定的偏差。但是，在招投標階段，通過對該項技術的運用，可以將工程總量的數(shù)據(jù)進行集成，進而以各項指數(shù)為基礎，形成相應的工程量清單。而且通過對數(shù)據(jù)進行計算，可以有效地減少在計算過程中發(fā)生的出錯率，從而使項目的管理效率得到提升。

5.2.4 工程施工階段

在建設過程中，利用該技術能夠構建一個數(shù)據(jù)模型，并對工程造價中各種數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計與集成。運用該模型，可以使施工單位的工作人員對施工過程中出現(xiàn)的問題有更加直觀、清晰地了解，從而有針對性地提出解決對策。此外，利用該項技術，能夠?qū)ㄖ嫾牟季诌M行科學性分析，這就給施工人員的現(xiàn)場施工提供了很大的便利，從而幫助他們提高施工效率，并減少工程造價。

5.2.5 竣工結(jié)算階段

在建設項目工程完工之后，要對工程造價展開統(tǒng)計，該項工作牽扯大量的數(shù)據(jù)和信息，僅靠人工是不可能將結(jié)算工作高效準確地完成的。因此，在這個環(huán)節(jié)中將該項技術進行合理應用，可以對項目的成本進行有效控制，保證成本的準確匯總。并全面地對施工的進度和質(zhì)量展開檢查與管理，以確保工程項目可以在質(zhì)量達到標準的情況下，按規(guī)定的工期內(nèi)，順利完工。同時，在對有關的數(shù)據(jù)進行全面梳理之后，可以使數(shù)據(jù)進行自動化分析，從而有助于工作人員了解工程后期在維護和管理方面出現(xiàn)的各種問題，并對其進行及時地處理，從而使竣工結(jié)算更加準確[4]。

5.3 在施工質(zhì)量管理中的應用

5.3.1 事前質(zhì)量控制

在建筑工程建設中，其總施工規(guī)模較大，管線布置也比較復雜，因此，為了防止在以后的建設過程中出現(xiàn)設計變更和返工等情況，可以在建設的初期運用該項技術進行一次碰撞檢測。其檢測的流程分為四個部分，分別是整合結(jié)構模型-建筑模型-機電模型-形成綜合模型。在該技術的有關軟件中，執(zhí)行綜合模型的碰撞檢測，然后對有無碰撞問題進行判定，當判定為“是”時，則快速產(chǎn)生碰撞報告，并根據(jù)這一點進行協(xié)同修改。接著在修改后重新開始碰撞檢測，若得到的結(jié)果是“否”，那么就可以直接將施工模型提交上去。

5.3.2 事中質(zhì)量控制

（1）模型渲染。利用該項技術，可以完成3D 模型的繪制，從而更加直觀地呈現(xiàn)出工程施工的真實場景，使所制作的3D 模型更貼近現(xiàn)實，幫助參與施工的各方人員快速和直觀地了解工程的建設內(nèi)容。

（2）二維碼制作。采用二維碼的方式，來存儲和展示在三維模型中的全部構件信息，可以保證在實際施工中，施工人員更加準確、全面地了解到各種構件的信息，確定各構件的平面位置、具體要求以及施工參數(shù)，以保證工程的質(zhì)量能夠滿足要求。

（3）漫游與VR 技術。以該技術為基礎，可以在實際施工之前，更加真實地感受和了解施工現(xiàn)場。而且，在一些比較復雜的施工工序中，也可以采用這種方法來實現(xiàn)技術交底，從而保證建設項目的高質(zhì)量進行。

5.3.3 事后質(zhì)量控制

在對工程項目進行質(zhì)量管理的過程中，可以以該項技術為主要手段，對施工項目中的全部數(shù)據(jù)信息進行總結(jié)和分析。并在這個基礎上，對建筑工程中存在的問題進行判斷，并制定出可行的解決辦法。并將其歸類儲存到信息數(shù)據(jù)庫中，為以后類似工程項目的開展和施工質(zhì)量問題的處理提供借鑒。此外，還可以運用該項技術生成電子版的技術文檔和質(zhì)量檢查的數(shù)字報告，為施工結(jié)束后的工程質(zhì)量審核提供幫助，從而減少工程完工后的驗收時間，提高施工效率[5]。

5.4 在施工安全管理中的運用

5.4.1 場地規(guī)劃管理

在使用該項技術之前，必須事先對有關的數(shù)據(jù)信息進行收集，并將收集到的資料輸入到BIM 數(shù)據(jù)模型中。所收集的數(shù)據(jù)信息，包含建設項目所處地區(qū)的環(huán)境與樓宇內(nèi)的空間與結(jié)構等信息，并分類傳送這些數(shù)據(jù)信息。有關工作人員應該在 BIM 數(shù)據(jù)模型中，結(jié)合建筑的具體情況，利用該數(shù)據(jù)平臺，對工程項目具體的規(guī)劃方案進行完善。同時，在進行施工現(xiàn)場的規(guī)劃與管理時，也要對工程建設所涉及的材料、設備等的運輸成本進行科學地計算。

5.4.2 施工危險識別

在建筑工程建設過程中，各種風險因素對工程進度和造價的影響最為顯著。所以，可以運用BIM 數(shù)據(jù)模型，對建筑工程中的各種風險進行預防和計算。技術人員可以利用這一模型的可見性特點，對在工程施工中所存在的風險因素展開辨識并做出判斷。并針對其中不同的風險因素，采取相應的風險防范措施，從而預防建筑工程施工中出現(xiàn)安全事故，為施工人員的人身安全提供一種保障，同時，也使得施工單位可以更好地進行工程項目的風險識別與防范工作[6]。

5.4.3 現(xiàn)場安全監(jiān)控

利用BIM 數(shù)據(jù)庫，可以構建出一個現(xiàn)場安全管理系統(tǒng)，并基于數(shù)據(jù)的分析，以各種類型的現(xiàn)場監(jiān)控需要為依據(jù)，在數(shù)據(jù)庫中尋找與之相匹配的信息資料，然后自動列出對應的安全防范措施。利用該項技術所帶來的安全管理辦法，能夠使工程施工得到安全性得到有效保證。同時該技術的運用，還能對工程施工進度進行有效地監(jiān)控。并利用三維數(shù)據(jù)展開對施工現(xiàn)場的模擬實驗，然后利用數(shù)據(jù)分析，計算出現(xiàn)場監(jiān)控的合理布置，并將這些數(shù)據(jù)記錄下來，從而可以實時地調(diào)整安全防范措施。

5.4.4 施工人員教育培訓

BIM 的信息數(shù)據(jù)庫包含了多種不同的數(shù)據(jù)信息。在工程項目開始施工之前，都要對施工人員進行安全教育和培訓。在培訓過程中，可以利用BIM 的信息數(shù)據(jù)庫對其進行分析，根據(jù)施工人員的不同施工專業(yè)，對其進行分組，開展針對性的教育培訓活動，從而確保所有建筑工程施工的參建者都能知曉安全問題，并對防護措施有足夠的了解[7]。

結(jié)語：

總之，BIM 技術在當今的建筑工程建設過程中屬于一項比較先進的技術，它在整個施工管理過程中具有很大的優(yōu)越性，可以使有關的數(shù)據(jù)信息得到有效共享，對施工內(nèi)容進行精細化的管理。由此，在具體的工程施工過程中，相關人員必須全面掌握BIM 技術的應用優(yōu)勢，并在掌握該技術特征和工程要求的基礎上，做好技術的合理應用，使BIM 技術的運用效果最大化。