BIM,管理理念下建筑工程施工管理中的应用

刘超

（山西建筑工程集团有限公司，山西 太原 030002）

随着工程项目越来越庞大，现阶段工程管理变得越来越复杂。而BIM 管理应用的优势就在这方面逐步体现。BIM 管理理念在建筑工程施工管理中的应用依托信息化模型，提升了管理的效率。

1.1 BIM 的定义

BIM 即“建筑信息模型”，它是一个用数字表示工程建设项目物理特性与功能特性的模型，它可以为建设工程项目提供可靠、准确的共享知识资源。BIM 也是一种方法，它可以进行建设项目的设计、施工和运营维护[1]。BIM 是一个人为的活动，贯穿于建设项目整个施工过程中，因此也是一个过程。

1.2 BIM 的应用价值

BIM 技术是以BIM 模型为基础，数据信息为核心，服务于建设工程项目施工各个环节的分析与应用，在服务项目的过程中实现其商业经济价值，BIM 技术的应用也分为3 个层次，如图1 所示。

图1 BIM 技术的应用

基于BIM 的施工管理流程中包含了功能模块层、模型层和数据层。从模型层的工作流程可以看出，该层次是贯穿在建设工程项目的全过程的，其中也包含了施工过程中所有的物理属性和信息，这些全部的信息和数据都记录在BIM 模型的数据库中[2]。

基于BIM 施工管理流程大致如下。

（1）确定了成本控制的框架之后，首先业主需要根据实际情况进行市场调研，可行性研究通过之后再进行下一步工作。可行性研究主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性分析方法。

（2）项目决议后，为招投标工作提供支撑。在这个过程中，设计单位需要使用BIM 技术建立相应的BIM模型，根据得到的BIM 模型计算出大约的工程量，然后根据BIM 数据库中的数据得出相应的价格并进行成本管理，然后得出前期决策。

（3）做出决策之后就需要进行具体、细致的设计工作，在设计的过程中需要建立完整、详细的BIM 模型，各个部门和参与方都要根据自身对项目的理解提出具有建设意义的建议，在最大限度上减少施工阶段设计的变更，进而进一步降低成本，提高施工效率。在以后的施工过程中一旦设计需要进行变更，技术人员可以在BIM 模型上进行模拟修改，并从中得出最优的变更方案。

从基于BIM 施工管理流程中可以看出，各部门之间的信息共享程度大大提升，施工管理的信息化水平也提高到了新的层次，所以说BIM 技术的应用可以在最大限度上改善传统施工管理的缺陷[3]。

3.1 实现了可视化

对于现阶段的建筑施工来说，建筑形式多样化，造型不断推陈出新，所以在施工的过程中光靠二维图纸难以展示出来的，BIM 技术改善了这方面的问题。BIM技术的应用使得整个的施工过程变得可视化，它可以根据图纸建立三维的立体实物图，各个过程的信息和数据都可以实现可视化，施工管理的过程变得更加清晰、准确，更重要的是实现了项目设计、建造和运营等过程的有效沟通，大大减少了由于沟通不畅产生的问题[4]。

3.2 实现了参数化

BIM 技术对模型中的每个构建都赋予了一定的物理信息和构建属性，每个构建都实现了参数化，所以在项目的进行过程中各个阶段在进行施工管理的时候都可以直接按照模型上的数据进行即可，有利于确保施工的准确性。另一方面，当设计出现变更的时候，模型上的数据都会自动变化，其他的设计人员就可以直观的看到设计变更，这样就可以大大减少传统方法中因为设计变更带来的一系列问题。

3.3 信息化程度更高

BIM 技术的应用使建设工程项目施工管理的信息化程度更高，BIM 数据库中的信息和数据是整个项目施工管理的依据，BIM 模型中的信息也会在存在于整个的项目施工管理的过程中，任何信息的变动都会同步到云端，所以说基于BIM 的建设工程项目施工管理与传统的施工管理相比较信息化程度更高，效率更高。

4.1 BIM 理念在项目前期投资中的应用

4.1.1 前期投资估算

根据调查发现，投资阶段的工作对整个造价的影响是最大的，可以达到90%左右。在进行前期的投资估算工作时，主要是以单项工程为计算单元的，根据不同的计算单元进行成本估算，不需要将全部的准确计算出来，然后再进行估算。在进行前期投资估算的时候需要注意，大型的咨询公司或者是业主方可以根据之前相似的项目进行对比，然后根据相似的信息和数据进行估算，在估算的时候需要编制估算文件[5]。

在前期投资估算的过程中使用BIM 技术主要是利用其强大的数据库，它的数据库中包含了整个工程项目中的所有信息，并且在估算的时候可以随时取用，最重要的是数据库中的信息和数据都是很准确、可靠的。所以说在进行前期的投资估算的时候可以与数据库中相似的工程项目进行对比，然后使用以前的数据估算出新建工程的投资额，这样借助BIM 数据库进行的估算，结果更加准确、可靠，而且还提高了工作的效率。除此之外，如果是BIM 数据库中包含了和新建项目相似的BIM 模型，则可以根据新建项目的特点对原有的BIM 模型进行修改，这样就可以大大减少人力、物力和财力的投入，有利于控制成本，加快项目的整体进度。

4.1.2 前期投资方案选择

建设工程项目成本管理是贯穿在整个项目全过程，在前期投资阶段，借助BIM 理念选择出最优的方案，为后期施工组织奠定基础。通过BIM 技术不仅可以快速估算出工程造价，而且还可以比较工程指标，从而选择最优的方案。据统计，前期阶段投资方案的选择对整个项目管理起着很关键的作用，也是投资方能否在这个项目中获得利润的关键一步，前期投资阶段作出的决定对整个项目总造价的影响达到75%以上[6]。在前期投资方案阶段，借助BIM 的数据导入、分析功能对相关数据进行分析，模拟工程项目的建筑形态、内部结构等，为后期施工组织、建设和管理提供数据支撑，在后期的施工管理中可以结合BIM 模型对施工周期以及施工预算进行有效管理。

4.2 BIM 理念在项目设计阶段中的应用

4.2.1 设计阶段的设计预算

BIM 理念的应用解决设计图纸变更带来的一系列问题，预算员不再需要根据设计人员的图纸进行预算编制工作，而是直接根据设计人员设计出的BIM 模型直接套价，这样就可以节省大量的时间，而且预算人员计算的结果更加准确。当设计图纸发生变化时，BIM 模型会根据变化自动改良，实现重新造价的高效化，从而大大提升了施工过程中的造价管理效率。

4.2.2 设计阶段的协同工作

BIM 技术的应用在很大程度上解决了沟通不畅的问题，大大增加了设计阶段设计人员之间的沟通交流，当设计人员修改了自己的设计部分时，其他的设计人员会在BIM 模型中看到修改后的情况，而且通过云端，所有的设计人员也会看到最新的设计模型，这样设计阶段就可以减少一些问题出现。借助模型提升设计的直观性和可观性，及时避免设计问题，降低施工过程中工程变更的出现，提升施工效率。

4.3 BIM 理念在项目施工阶段中的应用

4.3.1 招投标阶段提取工程量的应用

现阶段的工程招投标阶段主要是业主将设计图纸交到招标咨询单位，然后咨询单位根据设计图纸进行算量套价，而且算量套价的工作会占据整个招投标时间的60%以上。BIM 理念在建设工程项目中的应用可以在设计阶段建立BIM 模型，该模型中包含了建筑项目的所有信息，所以咨询单位可以直接从BIM 模型中获得信息、数据，这样预算人员就可以从模型中直接提取工程量，然后再根据相关的规定编制工程量清单，BIM 技术的应用大大减少了招投标过程的工作量。

4.3.2 招投标阶段评标过程的应用

在评标的过程中，评标专家可以将提交的模型制作成漫游效果，这样专家们就可以更加清楚的看出该建设工程的细部构造，然后在接下来的评标过程中专家就可以根据其中容易发生变更的部位提出问题，请投标单位作出应答，如果投标单位的应答不合理或者是没有达到应有的要求，那么这份标书就变成了废弃标书。在评标过程中，投保单位可以利用BIM 技术的动态化提交施工模拟，这样专家就可以快速的了解施工流程和施工方案的具体内容，如果是遇到大型项目，单单靠文字说明是不行的，BIM 技术就可以通过动态模拟解决这个问题，在评标的时候专家观看投标方的模拟方案，然后对其中的问题进行讨论即可，有效确保施工方案的准确性。

4.3.3 施工进度的应用

在施工过程中，一些复杂建筑物的细节构造很难在设计图纸上准确的描述出来，或者是读图者不一定完全理解设计师的意图，所以可以利用BIM 技术的5D（3D+进度+成本）将施工过程中涉及的构件进行具体分解，然后再结合BIM 技术中相关的进度软件将建设工程项目进度的进度信息和资源信息全部录入软件中进行有效的管理。管理人员可以借助BIM 终端及时就施工现场进行管理，在软件中及时将不合格微店以及整改措施、整改情况等进行及时标注，实现模型的及时更新，从而提升现场施工效率，确保施工进度。

4.3.4 场地优化管理

施工期间，工程现场管理内容较多，工程现场包含了大量的人工、机械以及材料等，人工管理效率低，容易出现纰漏。而借助BIM 实现对施工现场的高效管理，借助BIM 技术，借助5D 软件，将建设显著的相关参数导入软件中，在软件中对施工现场进行动态管理。技术人员可以借助BIM 模型及时发现施工现场中存在的安全隐患和危险因素并及时排除，从而不断提高管理成效。

4.3.5 施工结算的应用

在建设工程项目施工的过程中，工程款一般是按照按月结算、按阶段结算、分部结算和竣工结算等形式进行，工程完成某一部分的时候，施工方就会编制成相应的工程量表和工程结算单，在审核通过之后便可以向业主索要工程款。但是每一阶段的工程信息都被记录在2D 图纸中，各种不同的信息被存放在不同的管理员处，这样在统计数据的时候就会变得十分困难，不利于施工成本的有效管理。BIM 技术的应用可以有效的解决这方面的问题，它可以利用模型将进度、成本等关联起来，详细的记录每一阶段消耗的时间、材料、人工等，这样就可以保证每个阶段信息的有效管理。

4.3.6 施工变更的应用

在传统的建设项目成本管理的过程中，施工中不可避免的会出现工程变更的情况，这种情况的出现可能会导致工期的延误或者是成本的增加，这对成本管理和施工进度管理是很不利的。BIM 技术的应用在最大限度上降低了施工变更的次数，BIM 技术的碰撞检查能够使设计阶段和施工阶段的工程变更大大减少，当发生变更的时候，设计人员也可以直接在BIM 模型上修改，大大降低了人力、物力和财力的损耗，降低成本，提高效率。

BIM 管理理念应用于施工管理，促使传统施工管理模式的变革，借助事先的模型展示，排除可能出现错误的情况，通过一系列信息交互，成功事先BIM 管理应用来节约成本，提升整体的协同能力，减少人员的劳动强度。BIM 观理念提高了建筑工程施工管理的信息化水平，促进施工管理的信息化发展和高效率发展。