BIM技术在实际工程施工管理中的运用及探讨研究

发布时间：2022-01-21

　　摘 要 ：BIM 技术引入我国建筑行业时间较短，建设方、设计方及施工方对这种技术的的认识还不够全面，在实际应用过程中还存有很多问题，导致 BIM 技术在建筑工程施工中技术优势无法得到充分发挥。因此本文对 BIM 技术在建筑施工中项目管理中的应用进行探讨研究，并利用 BIM 技术结合实际建筑施工项目通过具体实施、分析和整合对 BIM 技术应用于建筑工程项目的优势及施工方法进行研究和探讨。由此可以验证在建设施工中引用 BIM 技术，是能够有效解决施工技术难题，提高施工效率，并且能够节约施工成本，提高施工企业的经济效益 。

　　关键词 ：BIM 技术 ;建设工程施工 ;项目管理 ;Autodesk Revit正版建模软件 Autodesk Fuzor 正版漫游软件 ;广联达专业预算造价软件 ;建筑信息模型

　　现在大中型建设项目已在我国建筑行业已在我国建筑业中占据很大的必须，实现项目全寿命周期管理是项目管理追求的目标，实施全寿命管理可以更加有效的掌握项目策划、实施及运营各个阶段，已达到工程建设增值的目的。然而，随着建筑规模及建筑施工复杂程度不断提高，建设期要求较为严苛，项目参与人员众多，许多大中型项目的项目管理工作很难落实到位。信息缺失及信息集成化程度较低，各方参与者沟通协调困难成为项目管理中的重大难题，组织模式、技术力量也不能满足大中型项目的建设要求。随着建筑信息模型 BIM 技术的出现，将信息化技术引入项目全寿命周期，并用数字化手段将项目管理的各阶段统一起来。通过实现项目管理深化设计方案模型，可视化技术交底、施工危险性碰撞检测、进度管控、成本数据库系统建立、系统协调、模拟优化、专业出图等一系列在传统建筑施工管理中无法实现的功能，有效的协调各参与方的沟，建立了一种以 BIM 技术为中心的建筑项目施工新的管理模式。本文以“山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳矿山地质地质环境治理项目” 项目工程为例，具体介绍了 BIM 技术从前期策划设计到实施管理各阶段的实际应用，实事证明 BIM 技术在提高工程质量、优化系统功能，节约资源、提高管理水平方面取得了很好的效果。本文通过分析得出 BIM技术在建设施工管理中能够发挥巨大的作用，为项目管理开辟了新的道路，成为建筑行业完全走向信息化智能化的桥梁和工具。我国的 BIM 技术虽然任处于初级阶段，在未来的发展中难免会遇到困难和障碍，但是这有赖于项目管理者在项目建设中不断地探讨和改进，BIM 技术在在项目开始到项目结束全寿命周期中的应用将有很大的研究与发展空间。

　　1  建筑信息模型BIM技术的概念及探讨

　　BIM(Building Information Modeling), 翻译为中文为建筑信息模型，其概念是指运用信息技术将建设工程项目全寿命周期各阶段的各种相关信息整合为数据化，信息化模型，并据此对建设工程项目进行设计、施工运维管理。BIM 技术是一种基于信息技术通过对建筑项目全寿命周期各阶段的相关信息数据进行整合以三维数据模型为载体应用于建筑施工设计、施工和管理的数据化工具，为提高所有参与方的工作效率，BIM 技术在施工阶段中应用范围广泛，包括施工组织深化设计及管理，施工模拟，可视化技术交底，进度管理，碰撞检测及成本控制，从而形成 5D 建筑施工模型等。合理运用 BIM 技术，可以实施施工过程中的信息共享，从而提高项目质量，降低施工中的运营成本，增大经济效益 [1-3]。

　　2  BIM技术在实际建筑施工项目管理中运用

　　我单位于 2018年承担了山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿地质地质环境治理项目，该项目属于地质灾害类河道修复建筑工程。

　　2.1 项目地形地貌及水文工程情况

　　本工程治理区内大部分地区均为冲洪积平原区，地势较为平坦。勘查区大部分地区被第四系黄土所覆盖，冲洪积平原区出露地层为第四系全新统(Q4)，下伏二叠系上统石千峰组(P2sh)地层 ;凉楼森林公园黄土丘陵区出露地层为第四系上更新统(Q3)，陡坎处有二叠系上统石千峰组(P2sh)地层零星出露。和治理区有关的是松散岩类孔隙水，该含水层主要由第四系中的砂及砾石组成，厚 0.4m ～ 11.8m，地下水水位标高介于 866.00m ～ 872.84m。勘察区钻孔揭露地层为 ：第四系冲洪积形成的松散堆积物(Q4)粉土、粉质粘土、细砂、砾砂，下伏二叠系上统石千峰组(P2sh)全风化、弱风化砂岩和强风化—中等风化泥岩 [4]。

　　2.2 项目施工范围及建设单位要求

　　本项目治理范围为化工厂二期桥至 004 乡道，治理区面积为 1.84km2。其中我公司所投标段为 K3+300 ～ K3+569.5 浊漳河南岸河道修复。该工程计划工期为 60 日历天，质量要求为合格。建设单位要求项目实施引入 BIM 建模技术，方便建设单位对项目实施到项目结束进行全程监督管理，通过 BIM 建筑信息模型对相关施工资料进行永久保存。对以后此类项目采用 BIM 技术施工打下良好的基础。

　　3  项目人员配置及施工深化设计方案

　　3.1 项目人员配置

　　我单位在接到该项目中标通知书后，根据本项目工程特点及时迅速选拔优秀一级建造工程师担任项目经理，具有 BIM 项目施工经验的 BIM 高级工程师担任项目技术负责，配备能够熟练操作 BIM 技术相关软件的技术、施工、质量、资料、造价、机械、机电等工程师担任项目技术管理人员。

　　3.2 施工方案设计探讨

　　在采用 BIM 技术施工方案应用时，需要首先考虑 BIM 建筑信息模型的应用是否与现场实际施工情况和施工技术难点能否建立搭桥，同时也需要结合计算机技术要求将信息应用效果进行可视化展示。建筑方案设计环节的 BIM 技术应用，核心内容包括本项目施工建设的各分部分项的影响因素条件特点，处理与调控复杂的各项生产要素。该技术应用能将建筑形态的参数更改技术准确度提升，在本项目建模过程中依据不同的数据建立多个施工建设的方案三维模型，后期方案设计人员在经过对比与分析后，能够将建筑设计的精准性有效增强，进而项目的管理人员管控整施工建设的现场提供一定的先决条件。

　　3.3 施工中 BIM 建筑信息模型的合理设计及使用

　　我方 BIM设计人员根据该项目的技术难点及分部分项工程，首先采用 Autodesk Revit 正版建模软件，对具有很强施工技术难点分部分项工程 ：①宾格石笼网砌筑工程 ;②土石方围堰填埋及开挖工程 ;③碎石垫层铺设工程 ;④干砌块石工程 ;⑤ 土方开挖及回填工等工程。分别设计建立 BIM 模型后，对各分部分项的 BIM模型通过运用 Autodesk Fuzor正版漫游软件对项目部现场各管理人员及施工队施工人员，进行可视化技术交底，通过可视化展示，使各管理人员及施工队施工人员可以清晰明了的掌握各分部分项工程施工技术要求，施工技术难点及施工工艺，提高施工进度控制，有效的进行施工成本控制。

　　3.3.1 施工前三维模型碰撞检查

　　目前，在建筑施工领域中 BIM 技术的三维碰撞检测技术已经趋于完善，已经研制出此类技术的应用软件，完全可以保证各方面工作功能符合设计要求。在此过程中采用 Autodesk Revit正版建模软件所建立的各个分部分项三维模型进行整合后进行全面性的危险性碰撞检查，可对施工中可能出现的危险性进行评估。在施工开始实施前。BIM 设计及施工等技术人员可以使用 BIM 技术开展检查工作，预防疏漏及错误问题，形成优化施工模式。正确的进行软硬件碰撞分析，合理形成相关优化机制，编制较为完善的施工组织深化设计方案。

　　3.3.2 施工前三维模型虚化构建

　　本项目采用虚拟构建可以有助于 BIM设计概念在施工过程中得以实现，能够正确的开展项目建筑结构功能分析工作，环境分析工作及施工分析工作。通过各个分部分项三维模型可视化展示及危险性碰撞检测，以更好的分析各种结构设计内容及施工方式，例如 ：宾格石笼格网模拟砌筑三维模型，可以展示出按原设计单位标定高程数据进行土工布铺设及碎石层铺垫施工，以及岸墙土工布铺设及回填碎石垫层，石笼网模块的组装后吊装入施工区域和按模型计算好的石方量进行石笼网内料石填充施工与石笼网组块按原设计单位要求的组成数据进行装配式施工，可以更清晰明了将结构的各种特点真实的反映出来。各部门的施工人员，可以从不同角度进行虚拟化构造观察与了解，使用定性方式进行三维模型功能的判断，充分发挥出 BIM 技术的先进行实验、模拟、后进行施工建设的作用。

　　3.4 施工进度管控

　　本项目将 BIM 计算应用到项目工程施工管理之中，将施工建设的进度进行调整和改进，保证施工建设的进度及各个环节计划都能满足 BIM 三维模型设计环节的要求。例如 ：通过建立各个分部分项工程的三维模型后，经过建模软件进行各工序施工及装配时间节点的计算，按照设计书中的施工质量要求，能够将整个建筑工程施工建设进度稳定提升，还能控制环境中的不良影响因素，保质保量提前完成全部建设工程施工，对施工建设的整体管控有着积极的影响作用。

　　3.5 施工成本管理

　　本项目引入 BIM 技术中的广联达专业预算造价软件，运用该软件通过对建立的各分部分项三维模型进行工程量计算要比传统计算方式准确度大为提高，利用 BIM 三维模型来建立 BIM 实际成本数据库系统，汇总分析能力得到加强，速度快，短周期成本分析简单，工作量小，效率得到显著提高，各个分部分项工程不再需要重新建模，都可以相互使用，这就避免了数据重复计算过程中出现差错，也能加强各专业工程师的交流、协同和融合，可以节省不必要的人力投入。因为是在 BIM 模式下建立了一个造价数据库系统，该数据库系统可以创建人员费用、原材料费用、机械费用及其他相关费用中的所有数据都在数据库系统中保存，而且数据颗粒级别甚至小到了一个构件级别(例如一块料石)，为成本数据的高效分析提供了基础。以此形成良好的成本管理体系 [5,6]。

　　4  结论

　　通过 BIN 技术在实际建设工程施工中的应用，对建筑工程项目精细化管理具有显著的推动作用，是未来建筑工程发展的趋势。应用 BIM 技术可以增强行业竞争能力，BIM 技术同样可以用于未来招投标及深化设计工作中，在工程建设中用于优化施工过程控制和管理，集成 3D 维度、时间维度、成本管理维度，从而建立 5D 模型技术应用于建筑工程施工管理中，为建造优良工程提供助力。——论文作者：皮博辉

　　参考文献

　　[1] 王君峰，陈晓 .autodesk revit 土建应用之入门篇 [J]. 中国水利水电出版社， 2013.2.

　　[2] 李建成 .BIM概述 [J].时代建筑 ,2013,02:10-15.

　　[3] 何关培 .BIM和 BIM相关软件 [J].土木建筑工程信息技术 ,2010,04:110-117.

　　[4] 范婷 .BIM技术在现代建筑工程项目管理中的应用探析 .

　　[5] 黄亚斌，徐钦 . 柏慕中国 BIM 应用体系及实施案例 [J]. 建筑技艺，2011.Z1.

　　[6] 何关培 .BIM 和 BIM 相关软件 [J] 土木建筑工程信息技术，2010.04.