建筑信息模型（BI M）技术在建筑工程施工管理中的应用

崔现沅

（中国十七冶集团有限公司，安徽 马鞍山 243000）

1 BI M应用实施目标

通常情况下，工程建设项目涉及的专业较多，建设过程中必须考虑土建结构工程、装饰装修工程、室外配套工程、机电安装工程、暖通工程等交叉施工，同时，涉及各种设备安装，管线布置极为复杂，质量要求极高。为致力于实现BIM应用的全部主流功能，BIM应用主要包括以下6大核心目标：

1）优化设计：相关专业的碰撞检测、施工图及深化图协调审核；

2）施工模拟：结合模型信息和进度计划的4D施工模拟和方案指导；

3）物料跟踪：基本RFID技术物联网的全过程物料跟踪；

4）成本分析：低误差工程量计算及校核、快速成本嵌套；

5）制作协调：构件尺寸三维校核、构件制作进度质量跟踪管理；

6）数据存档：全周期数据储存和保密、模型信息的管理和竣工交付。

2 BI M技术在工程优化设计中的应用

2.1 设计图纸校核

在施工前期，根据设计院提供的设计图纸，各专业BIM设计人员建立相关专业模型，审核设计图纸错误，提供图纸报告，规避施工图质量风险。

2.2 管线优化

建筑工程中机电管线部分主要包括：给排水管道、消防喷淋管道、采暖通风管道以及电力管道。通常而言，设计院在进行设计时，会根据专业由不同的人员进行设计，如建筑专业、结构专业、给排水专业、电力专业等。该工作模式常导致各专业间缺乏良好的沟通交流，以及必要的协调合作。另外，因为机电管线系统本身烦琐复杂，工程量大，经常导致管线之间、管线与建筑结构之间发生冲突。

通过BIM技术，使设计工作可以从建筑全局出发，合理地对给排水、消防喷淋、采暖通风等管线系统进行综合排布，实现更加深入和人性化的设计，充分发挥BIM技术的优势。通过BIM技术进行管线的优化设计，具有下列优势：

1）协调机电管线专业之间、管线与其他专业之间的冲突，消除硬碰撞、软碰撞；

2）实现管线预留洞口的精确定位，建设二次开洞对建筑结构的影响；

3）优化工程设计，避免由于设计原因导致施工阶段工程进度滞后、错误损失、返工等一系列的问题，优化净空，优化管线排布方案；

4）BIM模型中包含了机电管线专业中所有的信息，包括设备型号、生产厂家、安装日期等，为以后维护提供了极大的便利；

5）通过合理的布置，保障了设备安装、运行、维修时具有足够的工作空间。

2.3 装配式构件深化设计

BIM技术可根据结构施工图，施工组织设计，预制厂家实际情况等深化预制构件图，进行预制构件的吊装运输等验算，并出具计算书。计算书。施工单位的预制深化图需得到设计部门的同意，经论证通过后方可正式预制。另外，可对构造复杂的构件、节点应进行工艺性试验[1]。

3 BI M技术在工程管理中的应用

3.1 施工场地的布置

根据工程施工部署，BIM模型可模拟各个施工阶段所有地上、地下、既有及拟建建筑、施工设备、各场地实体、临时设施、道路等现场情况。将待布置的现场设备与工程的BIM模型进行整合，通过调整位置优化布置方案。

施工人员生活区拟建在现场未施工区域，由于该部分结构形式复杂，普通的二维图纸无法直接反映结构之间的关系。通过BIM模型的建立，可以找出板房的合理位置，发现洞井，提前做好安全防护，合理规划现场通道。

3.2 三维动画渲染和漫游

建筑宣传展示时，需要用到渲染的三维动画，给人以真实感和直接的视觉冲击。通过渲染软件进行三维建模需要投入大量的人力物力，效果未必满足业主的期望。而饱含工程数据的BIM数据库可以为渲染提供素材，大大提高三维渲染效果的精度和效率。

3.3 劳务管理

通过手持人员信息录入设备对进场人员信息进行录入，大大提高了劳务管理人员传统的手动填写人员信息的工作效率，同时，通过平台的自动识别，录入的人员信息可以直观地反映进入现场人员是否超龄、是否是疫区返工人员、身份证是否过期等问题。从源头对人员进行进场管理，再配合现场设置的闸机传回至平台的数据，统计每位进场人员的出勤天数，供项目使用，从而解决了劳务用工的薪资发放管控，避免了恶意讨薪等现象。该模块实现了对劳务人员从进场到过程的全面管理，真正提高了劳务管理人员的工作效率和项目劳务管理水平。

4 BI M技术在工程物料跟踪中的应用

EBIM云平台还可以对项目中采购的材料物资进行跟踪定位。在材料跟踪界面，可以查看设备编号、名称、进度、时间、相关照片、跟踪地点及历史跟踪信息，实时监控物料状态。基于BIM的二维码的应用，可以理解为对原有工作模式的升级。通过BIM+二维码的介入，传统的现场物料管理更加清晰高效，信息收集汇总更加及时准确。二维码打印支持配置信息打印，方便查看重要信息。所生成二维码具有唯一性，关联相应构件，还可以导出BMP格式图片。

5 BI M技术在工程成本分析中的应用

在项目建设中引入BIM技术，可以通过较小的投资获得大量的效益，在经济上是可行的。这得益于BIM技术在成本控制中的应用。利用BIM技术，可以实现分段、分层的施工控制和造价控制，更有利于本工程资金的节约与统筹安排。发挥出工程信息一体化的发展优势，不仅可以方便合作伙伴之间的沟通，提高管理效率，缩短工期；还可以管理施工阶段，合理安排材料进场，保证施工质量和进度，减少返工，达到节约成本的目的。

将BIM5D成本模型作为“BIM5D+智慧工地”成本管理系统载体，可以实现BIM5D技术在物料、进度和经营中的深入应用，BIM5D成本管理系统的成本测算数据分析、成本测算单方指标分析、成本测算盈亏平衡分析和可开展累计完成量的经营分析，能够很好地辅助经营管理人员更便捷的开展经营工作，有效提升项目信息化管理和精细化管理水平。

6 BI M技术在工程进度、质量、安全、资金管理中的应用

6.1 施工进度管控

利用BIM技术建立模型，对单体进度计划进行动态可调整的4D施工进度模拟（包含总体进展、各区段进展及各队伍的进展模拟），精心策划推演，可形象地展示施工进度和各专业之间协调关系，辅助确定合理的施工方案、人员、设备配置方案等，做好施工部署，确定进度计划。

通过BIM技术，可以实时展现项目计划进度与实际进度的模型对比，随时随地三维可视化监控进度，提前发现问题，保证项目工期。

施工进度超前或滞后的地方用不同颜色突出显示。同时，进度计划也支持Project导入，只要和模型关联一次，后续的时间修改可以直接在模型中体现出来。

通过广联达BIM5D中独特的施工模拟多视口功能，可以实时展示计划进度、实际进度、计划与实际情况的偏差，实现多专业同步进度展示。

“BIM5D+智慧工地”进度管理系统将集成施工计划、数字例会、生产活动3个子模块，3个子模块也基本包含了项目生产过程中各类要素，主要从进度计划、劳动力、材料、机械设备等方面通过数据分析，以数据量化的形式展示项目生产情况，以及数据统计分析后自动形成的图表（如数字周报、施工日志、数字例会等）来辅助现场管理人员开展日常的生产工作，提高了项目管理人员的工作效率。

6.2 施工质量管控

运用BIM技术对建设项目进行质量控制，可以发挥工程信息集成化的发展优势，不仅可以方便合作各方的交流，提高管理效率，缩短工期；还能进行施工阶段的管理，合理安排材料进场，保证施工质量和进度，减少返工，达到节约成本的目的。

一方面可以方便理解设计方的设计意图，一目了然，将不便于施工的地方提出来与设计方进行协调整改，从而降低管线的施工难度和成本。另一方面，将给排水、电气、暖通等各专业的数据汇聚到一起，检查组合的合理性，同时，进行碰撞检查，将可能出现的冲突暴露出来，及时改进“错、缺、漏、碰”，提高了图纸复核的效率，并且保证了协调修改的质量。

通过客户端上传现场的质量问题和巡检进行分析统计，并通过平台前期设置的整改链责任到人进行闭环处理，质量问题是否按时整改闭合在平台上一目了然，可有效辅助质量管理人员及时对现场问题及隐患整改进行督促，系统平台再通过客户端上传的数据进行统计分析形成质量问题库，以图表的形式直观反映各施工阶段质量问题易发生的工序及部位，从而以数据的形式帮助质量管理人员有针对性的管理施工现场。同时，系统集成关于工序的质量规范标准，辅助质量管理人员进行日常检查工作，从而提高项目质量管理水平。

6.3 施工安全管控

项目在安全管理方面积极响应国家提出的安全管控双体系：风险分级管控、隐患排查治理。项目从一开始就会以问题为导向来推进，项目小问题不过夜，大问题不过周，每一个问题要有文字有图片，在项目人人都是安全员，项目管理的每个人员使用App移动端对安全问题发起、整改、复查、关闭，通过PDCA管控方法，项目安全数据可追溯、可分析、做到问题的及时整改，为项目最终实现安全零事故提供有效手段。并通过客户端上传现场的安全隐患进行分析统计，并通过平台前期设置的整改链责任到人进行闭环处理，安全隐患是否按时整改闭合在平台上一目了然，可有效辅助安全管理人员及时对现场问题及隐患整改进督促，平台对客户端上传的数据进行统计分析，形成安全隐患数据库，也以图表的形式直观地反映了每个施工阶段可能出现安全隐患的工序和部位，从而以数据的形式帮助安全管理人员有针对性的管理施工现场。同时，系统也集成关于工序安全检查的规范标准，辅助安全管理人员进行日常检查工作，从而提高项目安全管理水平。

6.4 资金分析管控

1）前期资源分析：每季、月、周初分析当期劳动力和物资需求，排除风险；

2）材料计划复核：按需提取相应需求量等信息，校核材料计划；

3）资金消耗分析：按项目全过程、每季、月等模拟施工资金消耗情况，分析资金使用合理性，排除风险；

4）分包结算：按时间、流水段等切分模型，方便迅速地提取需要结算的工程量和资金，提高工作效率。

7 BI M技术在工程数据存档中的应用

目前，很多施工文档都是纸质文档，一旦需要二次施工，或者突发事件需查询图纸时，图纸很难找到。BIM模型的文档管理，可将文档等通过手工操作及BIM模型中相应部位的链接。系统集成了文档搜索、定位和查阅功能。所有操作均基于四维BIM可视化模型的界面，充分提高了数据检索和资料利用效率。当施工结束后，完整的信息数据库可以为管理者提供快速的查询和定位。

BIM在施工工程中，可对设计变更等优化对工程量进行动态调整，将工程开工到竣工的全部相关数据资料存储在基于BIM系统中。无论是在施工中还是工程竣工后，所有的数据资料均可以根据需要进行参数设定，快速得到相应的工程基础数据。管理人员可以及时、准确地筛选和调用工程基础数据，可以对施工过程中关于成本和流程的工作给予较大支持，大大提高了施工中审批、流转的速度，提高人员的工作效率。

8 结语

随着互联网技术的快速发展，大数据时代的到来，应不断开展BIM建筑信息模型的推广和应用，实现BIM“信息共享、协同工作”，应该让BIM技术作为项目精细化管理最有力的技术支撑手段，全面推行工程项目全生命期应用BIM技术，让BIM技术更好地服务于建筑工程的发展。