BIM技术在施工管理中的作用

BIM技术在施工管理中的作用

窦嘉纲范娟

1山东城市建设职业学院250103；2济南市工程质量与安全生产监督站历城分站250100

摘要：近年来BIM在我国建筑业形成一股热潮，除了前期软件厂商的大声呼吁外，相关的管理部门、行业协会、行业专家、施工企业也开始重视BIM对施工企业的价值。借助BIM，设计人员可在整个过程中使用协调一致的信息设计出新项目，可以更准确地查看并模拟项目在现实世界中的外观、性能和成本，还可以创建出更准确的施工图纸。随着BIM理念在建筑行业内不断地被认知和认可，其作用也在工程领域内日益凸显，作为建设项目全寿命周期中至关重要的施工阶段，BIM建筑信息模型的运用将为施工企业的施工产生极为重要的影响。

关键词：BIM；建筑信息模型；建模；虚拟施工；模拟

我国建筑业目前已逾十万亿元的产值规模。产值规模虽大，但产业集中度依然不高，信息化水平落后，建筑业生产效率更与国内其他行业、国外的建筑业均有着较大的差距。我国建筑企业一直在提倡集约化、精细化，但缺乏信息化技术的支持，很难落实。而BIM技术的出现为建筑企业精细化提供了可能。

一、BIM的概念

通俗来讲，BIM就是建筑信息模型，以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是一个完整的数据库，描述整个建筑的所有信息。它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。我们常规看到的信息只是从几何上讲。再增加材料，我们有的墙是用混凝土的，有的柱子是用钢材的；再者这个建筑里面还有电梯，还有信息化设计。这个信息不断地在扩展，到完全描述一个建筑的所有信息，包括材料的，包括设备的，包括几何空间的，包括使用功能的，这样一个完整的信息组成一个数据库，这个数据库就构成了BIM。

BIM不仅是强大设计平台，更重要的是，BIM的创新应用-体系化设计与协同工作方式的结合，将对传统设计管理流程和设计院技术人员结构产生变革性的影响。高成本、高专业水平技术人员将从繁重的制图工作中解脱出来而专注于专业技术本身，而较低人力成本的、高软件操作水平的制图员、建模师、初级设计助理将担当起大量的制图建模工作，这为社会提供了一个庞大的就业机会：制图员（模型师）群体；同时为大专院校的毕业生就业展现了新的前景。

二、BIM在工程建设中的作用

建筑信息模型不是简单的将数字信息进行集成，它还是一种数字信息的应用，并可以用于设计、建造、管理的数字化方法，这种方法支持建筑工程的集成管理环境，可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率、大量减少风险。在建筑工程整个生命周期中，建筑信息模型可以实现集成管理，因此这一模型既包括建筑物的信息模型，同时又包括建筑工程管理行为的模型。将建筑物的信息模型同建筑工程的管理行为模型进行完美的组合。因此在一定范围内，建筑信息模型可以模拟实际的建筑工程建设行为，例如：建筑物的日照、外部维护结构的传热状态等。同时BIM可以四维模拟实际施工，以便于在早期设计阶段就发现后期真正施工阶段所会出现的各种问题，来提前处理，为后期活动打下坚固的基础。在后期施工时能作为施工的实际指导，也能作为可行性指导，以提供合理的施工方案及人员，材料使用的合理配置，从而来最大范围内实现资源合理运用。

三、BIM技术在施工中的应用

BIM的虚拟施工，通过模型可视化效果看到并了解施工的过程和结果，可以较大程度地降低返工成本和管理成本，降低风险，增强管理者对施工过程的控制能力。

建模的过程就是虚拟施工的过程，是先试后建的过程，模拟施工，有效协同三维可视化功能再加上时间维度，可以进行进度模拟施工。随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比，同时进行有效协同，施工方、监理方、甚至非工程行业出身的业主、领导都能对工程项目的各种问题和情况了如指掌。这样通过BIM技术结合施工方案、施工模拟和现场视频监测，减少建筑质量问题、安全问题，减少返工和整改。利用BIM技术进行协同，可更加高效信息交互，加快反馈和决策后传达地周转效率。利用模块化的方式，在一个项目的BIM信息建立后，下一个项目可类同的引用，达到知识积累，同样工作只做一次的“标准化”。

1、BIM建筑建模

首先根据建筑图纸，通过三维构件模型进行建筑构件建模，这样可以帮助施工者事先研究如何在现场进行构件的施工和安装。再者利用五维建模，可模型施工现场，可以直观、便利的协助管理者分析现场的限制，找出潜在的问题，制定可行的施工方法。另外五维全真模型虚拟临时设施对施工单位很有用，可以实现进行临时设施的布置及运用，还可以帮助施工单位事先准确地估算所需要的资源，以及评估临时设施的安全性，是否便于施工

2、施工方法可视化

BIM提供了可视化的功能，让人们将以往的线条式的构件形成一种三维的立体实物图形展示在人们的面前；现在建筑业也有设计方面出效果图的事情，但是这种效果图是分包给专业的效果图制作团队进行识读设计制作出的线条式信息制作出来的，并不是通过构件的信息自动生成的，缺少了同构件之间的互动性和反馈性，然而BIM提到的可视化是一种能够同构件之间形成互动性和反馈性的可视，在BIM建筑信息模型中，因为整个过程都是可视化的，所以，可视化的结果不仅可以用于效果图的展示及报表的生成，更重要的是，项目设计、建造、运营过程中的沟通、讨论、决策都在可视化的状态下进行。

3、多算对比有效管控

管理的支撑是数据，项目管理的基础就是工程基础数据的管理，及时、准确地获取相关工程数据就是项目管理的核心竞争力。BIM可以对施工的重点或难点部分进行可视性模拟，按网络时标进行施工方案的分析和优化。对一些重要的施工环节或采用施工工艺的关键部位、施工现场平面布置等施工指导措施进行模拟和分析，以提高计划的可执行性。BIM数据库可以实现任一时点上工程基础信息的快速获取，通过合同、计划与实际施工的消耗量、分项单价、分项合价等数据的多算对比，可以有效了解项目运营是盈是亏，消耗量有无超标，进货分包单价有无失控等等问题，实现对项目成本风险的有效管控。

四、BIM的技术在施工中要到达的目标

通过基于BIM技术，施工单位可以达到以下目标：创建、分析和优化施工进度；针对具体项目分析将要使用的施工方法的可行性；通过模拟可视化的施工过程，提早发现施工问题，消除施工隐患；形象化的交流工具，使项目参与者能更好地理解项目范围，提供形象的工作操作说明或技术交底；可以更加有效地管理设计变更；全新的试错、纠错概念和方法。

五、BIM对施工企业发展的影响

目前，不仅用于建筑工程、还推广至桥梁、隧道、风电、高速公路和设备安装等工程领域，但作为新生事物，产业环境还不尽成熟，仍需要有所突破。

1、与设计、运维的有效对接

BIM的出现，真正将项目的全生命周期进行串联，但目前设计、施工、运维在产业上被割裂，各个阶段的数据未能实现有效流通，对BIM的应用发展有着较大的阻碍作用。建筑业软件厂商需要提升上下游合作，加快实现数据接口的打通，实现BIM在项目生命周期全过程的有效利用。

2、施工企业信息化建设的有效途径

前一轮信息化建设主要着重于ERP，由于缺乏项目基础数据，核心业务数据无法畅通，而BIM与ERP的对接将是施工企业信息化建设的正确途径。目前鼎立建设一方面引进ERP系统，开始逐步推广应用办公自动化系统、人力资源系统、项目管理系统等；另一方面，引进鲁班BIM技术，着力建设三大基础数据库（BIM数据库、价格、企业定额），最终实现BIM数据与ERP系统的对接，形成完整的信息管理平台。

六、结束语

BIM在我国的发展应用还处于初期状态，技术运用不够成熟，很多功能还有待开发，应该尽快培养BIM专业人员，增加BIM专业培训，促进BIM在建筑价值工程中普遍应用，对价值工程将是一个很大发展。

参考文献：

[1]张建平，李丁，林佳瑞，颜钢文，BIM在工程施工中的应用，施工技术2012年08月；

[2]于晓明，BIM技术在施工企业中的运用，中国建设信息，2010年07月21日；

[3]过俊，BIM在国内建筑全生命周期的典型应用，建筑技艺2011年Z1期；

[4]张培亮，BIM对施工企业的应用价值，建筑时报，2012年01月09日；