基于BIM 协同平台在超高层智能建筑施工管理研究

文/马文杰 赵留建

建筑信息模型（BIM）在工程建筑领域已经得到了广泛的应用。BIM 技术主要是基于面向对象的三维结构和与建筑相关的图形作为计算机辅助设计工具。BIM 包含了建筑所需的所有模型信息、功能要求和构件特征，以及整个工程建设管理周期的信息。BIM 可应用于项目建设的规划、设计、施工和实施的各个阶段，从多维到有序的项目管理、标准化和数字化，基于BIM 技术的建筑保证了高层次的协调、有机连接和协调管理。

将 BIM 技术应用于建筑工程施工管理，其中包括建筑模型管理、结构模型管理、机械模型管理、成本管理等，这些模型提供了有关材质和构件的基本信息，这些信息组合在一起形成了一个通用的工作模型，可提供对建筑成本、质量和安全的全面控制。本文从建筑工程BIM 技术的应用角度出发，把技术和管理作为研究对象，综合相关文献阐述BIM 技术相关理论及应用发展现状，以某超高层建筑项目为例，论述BIM 技术在施工、管理等方面的应用情况。BIM 协同即通过BIM 平台与各个业务系统的集成应用，从而提高各参与方协调一致完成项目目标的过程和能力。

BIM 技术作为一项新兴技术在智能建筑项目中渐渐广泛应用。该技术相较于传统技术更加效率化、流程化、信息化。BIM 技术主要是基于面向对象的三维结构和与建筑相关的图形作为计算机辅助设计工具。BIM 包含了建筑所需的所有模型信息、功能要求和构件特征，以及整个工程建设管理周期的信息。BIM 可应用于项目建设的规划、设计、施工和实施的各个阶段，从多维到有序的项目管理、标准化和数字化，基于BIM 技术的建筑保证了高层次的协调、有机连接和协调管理。将 BIM 技术应用于建筑工程施工管理，其中包括建筑模型管理、结构模型管理、机械模型管理、成本管理等，这些模型提供了有关材质和构件的基本信息，这些信息组合在一起形成了一个通用的工作模型，可提供对建筑成本、质量和安全的全面控制。本文从建筑工程BIM 技术的应用角度出发，把技术和管理作为研究对象，因此，综合相关文献阐述BIM 技术相关理论及应用发展现状，以某超高层建筑项目为例，论述BIM 技术在施工、管理等方面的应用情况。

BIM 技术应用意义

BIM 技术应用具有协调性

建筑工程施工管理是指施工规划、施工设计、施工安全标准、土木工程分析、机电设备规划、改造管理。传统的建设项目施工管理采用规模管理策略。不同职位之间的管理合作在很大程度上取决于经理的管理经验。在施工项目管理中负责各种管理活动的人员在实际工作中往往有较强的关联性，他们的工作场景与其他管理任务密切相关，因此在施工项目管理中需要正确的沟通。例如，施工项目管理团队和施工成本管理团队在工作中必须进行妥善沟通，确保施工成本管理的妥善协调，避免过于强调项目成本管理而导致施工项目延误，影响施工项目管理的有效性。利用BIM技术建设工程项目，有助于管理调度和管理协作，使管理者可以通过信息模型分析，从而发现不易察觉的管理问题和风险，提高BIM 技术在建筑项目管理中的效率。因此，BIM 技术在建筑施工管理中的应用不仅解决了建筑可能因为多种原因而导致质量水平跟不上的问题，也为努力推进广泛化、全面化、专业化的建筑工程管理奠定了坚实的基础。

BIM 技术应用具有全面性

BIM 技术能够较好作用于所有施工管理任务，能够多角度全面帮助工程管理人员进行实时监管。对于管理难度大、任务量较重的工程项目，管理人员需要同时顾及工程质量、施工安全、工程进度以及施工成本等多个方面，而这些需要注意的方面都可以应用BIM 技术进行管理指导。BIM 技术的应用使成本工程师能够获得准确的工程范围、设计参数和每个设计阶段的工程参数，这些参数可以通过成本工程进行优化。标准化设计和其他手段结合技术和经济指标进行精确的评估和估算。因此，依靠 BIM 技术，能够从更广泛更全面的视角对影响上述管理目标的因素进行综合研判，从而在管理方面更有针对性，大大提高施工效率，对及时查找漏洞起到了不可或缺的作用。

BIM 技术可以降低管理难度

BIM 技术在建筑施工管理中的应用可以大大减轻管理负担。首先，BIM 技术可以改善单一模型的质量。在建造前，BIM 技术可以帮助施工物业部门了解和控制模型的完成度和质量，并依据要求进行质量检查以确保模型的准确性。此外，BIM 技术可以帮助施工物业部门识别模型中可能存在的错误并评估工程质量，从而实现质量控制。此外，BIM 技术还可以帮助监督部门更准确地识别和检测项目中工程质量异常和变化，从而有效地控制质量。解决管理人员面临的高压问题，特别是在了解和理解施工项目方面。因此，要达到工作的理想效果，管理者必须对项目有深入的了解和理解。

BIM 应用内容

应用Revit Server 进行协作

在BIM 中，Revit 服务器安装在中心模型的本地服务器或云上，用户可以在不同的办公室和域进行连接，并可以部署在协作云中。有一些工程BIM 项目规模大、参与者多、地域分布广、合作模式地域局限性大。为了解决上述问题，Revit Server 服务器提供了一种基于服务器的工作变更机制，允许来自不同地区的BIM 工程师通过网络共享相同的Revit 模型。

Revit 协作功能提高工作效率的作用：人同时在一个文件操作，工作中每个人都可以获得最新设计信息；充分利用局域网资源，避免复制替换的低效率工作方式；可见性控制模型的加载内容，减少对本地计算机的硬件需求；同享模型的族，各工作集中的族可以更好的利用，减少重复族的建立，也减少模型体积。

在高层建筑的机电结构设计中，可以利用Bim 技术进行深化设计。施工部门应组织设计团队深化并明确机电结构的设计概念。在收集了机电施工参数后，利用CAD 技术进行高层建筑的施工设计，需要结合机电规划图纸进行更深层次的设计方案，以克服机械施工图和电气导管设计修改、利用Bim 技术绘制工件的缺点。在改进和深化设计流程后，建筑单位可以通过各种专业方式提高建筑适应性。负责高层建筑深化设计的各专业负责人应使用BIM 模型根据总体设计和重组流程进行设计，以加强机械和电气结构的管理。

项目简介

某项目由西裙房、西塔楼、东裙房及地下车库四部分组成。其中，西裙房地上6 层，地下2 层，建筑高45.70 米；西塔楼地上34 层，地下2 层，高158 米；东裙房地上6 层，地下2 层，建筑高度45.70 米；地下车库2 层。地上部分建筑面积159568 平方米，地下部分建筑面积54759 平方米。其建筑功能主要包括商业办公、酒店、餐饮、书城、电影院等。

项目建筑高度158 米，是一座超高层建筑。塔楼标准层建筑面积每层逐渐减少，第7 层建筑面积2864 平方米，34 层建筑面积变化1631 平方米。支柱的倾斜角度都不同。西立面是一种类似折线的收敛变化。由于该项目是一栋每层楼都有外部高度的摩天大楼，高度的坡度角度不匹配，并且西部高度增加了一倍，传统的设计方法和经验管理很难遵循模型并实施。因此，该项目开发了一个全面的BIM 管理平台，从标准化设计、安全、质量、进度和成本等方面提高了综合控制，并实现有效的项目管理。

风险管理

在BIM 联合管理平台上，风险管理可以识别和分析潜在的项目风险。作为评价和监测的主要任务，确保项目及时完成，预算完成，并符合质量标准。现场事故原因由BIM 模型确定，预警机制通过后台分析和大数据分析实现。根据已识别的风险进行详细分析，以了解其影响和潜在影响。确定影响。BIM联合管理平台使用3D 建模、建模和可视化工具来支持风险分析，并提供准确的信息和数据支持。采取设计变更、进度调整、加强沟通、改善沟通等行动。在协同BIM 管理平台中，可以使用协作和数据共享工具。以及支持控制和风险管理任务的实时协作功能。特别是开发利用BIM 安全管理的组织系统的能力。安全风险分类和隐患检测管理双重防控要求行业权威，实现基于数字建筑的安全风险管理和隐患排查管理。创建标准的数字接口，实现实时监控和测量、实时报告的高效工作模式。实时分析、实时预警和实时报警，利用RFID、红外传感器、定位系统、激光扫描仪等硬件设备，构建BIM 智能施工监控系统，提高定位、跟踪和监控的智能化现场管理水平。

进度管理

在项目实施过程中，进度管理模块用于实现对各标段、行业和管理部门施工计划的综合管理。根据级别、权限和期限咨询计划执行情况，根据进度计算生产量，比较实际进度与计划进度的差异，让管理者对施工计划进行更科学的优化，有助于实现转变和适应。完整的计划优化、计划控制、规划过程进度可视化、基于BIM 技术的协作平台，所有参与者和员工都可以随时获得施工进度和建筑材料交互的最新信息，从而能进行高效的协同作业。当项目建设过程中发生进度延误时，管理层可以使用 BIM 技术创建简化的进度跟踪系统，以加快项目进度并确保满足最终交付周期。在这方面，应用BIM 技术类似于工程变更。管理人员可以使用BIM 技术在后续施工过程中灵活配置所有建筑元素，从而提高施工效率。在进度管理中引入BIM 技术，也将解决预制件制造商产能过高的问题。即使在生产能力有限的情况下，也能确保现场组件的充足供应并降低库存成本和因组件存储而导致的质量损失风险。同时确保没有囤积物资，建设效率大大提高。

施工过程管理

将BIM 技术应用于建筑工程的质量控制，也可以体现在施工过程中。例如随着时间的推移，在建筑项目中使用的所有建筑材料的使用状态将被不断修改和控制。管理人员可以利用BIM 技术进行实时监控，全面控制建筑材料的数量和质量，及时更换不合格材料。解决了建筑材料带来的问题。在建设项目施工阶段的技术交底期间，施工管理人员也可以与技术人员协作。此外，借助BIM 技术的3D 模型演示，施工人员可以更好地理解施工意图，并明确施工的技术要求。对于准确的施工工作，避免误解，甚至可以在施工项目的施工过程中提出工程变更请求。施工管理者也可以利用BIM 技术提高管理效率。使工程变更规划更加精简和合理化。并解决这方面的施工质量问题。通过虚拟现实和信息技术的处理，在建造预制建筑之前。可以确定施工期间需要注意的相关问题。使工程改造计划更好、更精简。在装配式建筑施工前纠正这方面的施工质量缺陷，通过虚拟技术和信息技术的处理，明确施工过程中需要注意的相关问题，使工程改造方案更加合理可行。

在施工安全方面，利用BIM 技术建立BIM 模型，在4D模型上模拟施工现场，采取有针对性的措施实施安全管理，规范安全管理，及时发现施工现场的主要隐患，提高安全管理水平。利用系统中规定的规则作为向建筑商发出安全警报的依据，并提供详细的记录和显示，安全检查可以及时发现安全隐患。因此，在安全宣传方面，BIM 技术通过可视化界面将现场安全、组织等施工安全相关知识直接传达给相关人员，可以有效加强对安全施工的宣传。

成本管理

现在的建筑工程造价很容易受到成本预算各种因素的限制，所以材料预算的管理和控制非常重要。建材成本是动态的，可以根据市场变化随时调整。在管理项目成本预算时，往往难以实现有效的市场连接，从而导致市场价格的滞后性。在项目规划和建设中，项目成本预算指标与市场价格指标之间存在显著差异。这样，与运营支出预算的偏差就变得显著，无法体现科学性和时间性。

在实施BIM 技术前，建筑开发者需要盘点它所拥有的资源，并制定一些针对不同项目的精算模型，让项目团队可以在设计阶段就可以测算出预算，以便依据这个预算来实施设计实施。有着明确的预算作为准则，可以让建筑施工的材料、过程、时间等都能够按照预期的计划进行，从而达到更好的管理成本的效果。在制定预制项目方案时，BIM 技术不仅保证了其合理性和可行性，而且从经济角度证明了相应的施工方案具有最佳的成本管理功能，尤其是对于项目预算而言，避免因施工计划不当而导致超出预算的风险而设计的施工计划。

其次，将BIM 技术应用于建设项目的成本管理，可以提供强大的实时性能。特别是在整个项目设计过程中，管理员可以利用BIM 技术进行成本管理。及时解决各类预算超支，取得良好的动态控制效果。例如，对于一个建筑项目施工过程中所使用的大量建筑材料，管理人员可以借助BIM 技术帮助验证，准确了解不同建筑材料的应用量和应用情况，避免混淆或浪费建筑材料的问题。在建设过程中要注意避免把任务交给两个以上的承包商。两个以上的承包商同时参与施工，会导致冲突、混乱和冗余，进而升高工程成本，质量降低。因此，通过BIM 技术，将复杂的施工任务进行管理，当使用一体化的系统时，可以充分地最小化多重接口所带来的成本。

总之，BIM 技术在建设项目施工管理中的应用价值更加凸显，可以在施工质量、施工安全、施工进度、施工成本等多方面起到优化管理的作用。为了最大限度地发挥引入BIM技术的效果，需要管理人员精通BIM 技术，结合项目实际情况运用BIM 技术，提高施工管理水平。BIM 技术的综合运用，使建筑行业在控制施工质量、施工安全、施工进度和施工成本等方面发挥应用优势。它可以提高机械和电气结构的质量。减少超高层建筑机电结构的安全隐患。当前，在信息技术高速发展的阶段，建筑企业应更新项目管理理念，加强BIM 技术的推广应用，更好地将BIM技术应用于建设项目管理中。